勘探钻进原理.ppt

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1、勘探钻进原理Explorationdrillingprincipals主讲：段隆臣博士LecturedbyDr.longchenDuan绪论(Preface)一、“钻探工艺学”课程的内容、地位和任务二、钻进技术的用途三、钻进方法的分类四、学习本课程应注意的问题一、“勘探钻进原理”课程的内容、地位Contentsandstatusof“ExplorationDrillingPrinciples”1、内容岩石的物理力学性质与碎岩机理钻头与钻进工艺钻探质量（钻孔弯曲、取芯等）2、地位2.1从专业课的课时分配上说明2.2从与其它专业课的关系上进行说明2.3

2、从专业历史沿革进行说明二、钻进技术的用途Applicationfieldsofdrillingtechnology找矿（地质普查、地质勘察、水文地质钻探、工程地质钻探、油气钻探、地热钻探、海洋钻探、极地钻探、科学钻探）开采矿产资源工程施工（桥墩、大坝防渗注浆、铺设管道钻孔、通风孔等）三、钻进方法的分类Classificationofdrillingmethod按钻头所用切削材料分类：金刚石钻进、硬质合金钻进、钢粒钻进按碎岩方式分类：回转钻进、冲击钻进、冲击回转钻进、回转冲击钻进。按冲洗液循环方式钻进：正循环钻进、反循环钻进、孔底局部反循环钻进按钻进

3、目的分类：地质钻进、石油钻进、水井钻进、工程施工钻进（a）正循环（b）正循环（c）孔底局部反循环四、学习本课程应注意的问题Problemsnotedinlearningthesubject1.理论联系实际，课本描述性语言多,注意总结,结合实践,上升理论；2.理论、实践并重；3.注重实验课；4.注重工程实例。第一章岩石钻进过程与破碎机理Chapter1Drillingprocessofrocksandfracturingmechanism第一节、岩石的物理力学性质第二节、岩石可钻性及其分级第三节、钻头碎岩刃具与岩石作用的主要方式第四节、静载作用下的

4、岩石应力状态第五节、外载作用下岩石的破碎过程第一章岩石钻进过程与破碎机理Chapter1Drillingprocessofrocksandfracturingmechanism第一节、岩石的物理力学性质第二节、岩石可钻性及其分级第三节、钻头碎岩刃具与岩石作用的主要方式第四节、静载作用下的岩石应力状态第五节、外载作用下岩石的破碎过程第一节岩石的物理力学性质Physical&mechanicalpropertiesofrocks一、岩石的组成与分类岩石是矿物颗粒的集合体。按成因分：岩浆岩、沉积岩和变质岩。岩浆岩：内力地质作用的产物，系地壳深处的岩浆沿的

5、壳裂隙上升冷凝而成。沉积岩：在地表条件下母岩风化剥蚀的产物，经搬迁、沉积和硬结等成岩作用而形成的岩石。组成沉积岩的物质成分有颗粒和胶结物两大类。变质岩：沉积岩或变质岩本身在地壳中受到高温高压及化学活动性流体的影响而变质形成的岩石（原岩成分和变质岩特有的，如石墨、滑石，蛇纹石，硅灰岩等）。二、岩石的结构与构造岩石的微观组织特征，即岩石的结构，它与矿物粒度的大小、形状和表面特征有关，反映了岩石非均质性和孔隙性。岩石构造是表示岩石宏观组织特征，它说明矿物颗粒之间的组合形式和空间分布状况，它决定了岩石的各向异性和裂隙性。岩石的结构和构造与岩石的成因类型、形

6、成条件及存在环境有紧密的联系。岩浆岩是由岩浆冷却形成凝固而形成的岩石，由于生成环境和冷却速度不同，岩浆化学成份和其中挥发物的含量不等，形成不同的结构和构造。岩浆岩：晶质结构岩石一般强度较高，同时断面粗糙者往往研磨性较大。沉积岩：颗粒和胶结物组成，沉积岩的主要构造特征是有钻进过程中产生的层理，与钻进有关。变质岩：主要构造特征是片理（如石墨和滑石）.岩石沿平行平面分裂为薄片的能力叫做片理化。图1－1晶体结构类型图1－3层理产生的原因图1-2胶结物的类型岩石照片花岗石花岗石花岗岩白云岩第二节岩石的自然性质Naturalpropertiesofrocks岩

7、石的自然性质：岩石在生成过程中，构造变动和风化过程中自然形成的特性。密度:单位体积岩石的质量.容重:单位体积岩石的重量.比重:单位体积岩石骨架体积的重量.岩石体积=固相骨架体积+岩石中孔隙体积.一般来说,密度越高,强度越大。孔隙度:岩石中孔隙体积与岩石总体积之比。一般来说,孔隙度越大,强度越低.含水性:W=(GW-GD)/GD透水性:KW=ŋql/A(Pi-Po)岩石的孔隙越大,裂隙越多,水对它的影响就越小。如石灰岩,用水浸透后,强度下降明显。第三节岩石的力学性质Mechanicalpropertiesofrocks岩石的力学性质是岩石在外力作用下

8、表现出来的特性。主要有变形特性、强度特性和表面特性。变形特性：弹性、塑性和脆性强度特性：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度和抗弯