岩石力学与井壁稳定.ppt

岩石力学与井壁稳定提纲一、岩石力学及其研究对象的特点研究对象：岩石是构成地壳的基本材料，是经过地质作用而天然形成的（一种或多种）矿物集合体，具有一定的强度。分类：岩石通常按地质成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩等三种类型。玄武岩大理石不连续性：岩石物理力学性质呈现不连续变化的性质。不均匀性：指天然岩体的物理、力学性质随空间位置不同而异的特性。各向异性：是指天然岩体的物理力学性质随空间方位不同而异的特性，具体表现在它的强度及变形特性等各方面。渗透性：有压水可以透过岩石的孔隙、裂隙而流动，岩石能透过水的能力称为岩石的渗透性。赋存环境：地应力、水、温度二、岩石力学的研究内容1）岩石的物质组成物质组成对力学性质的影响碳酸盐类矿物主要包括石灰岩和白云岩类，岩石的物理力学性质取决于岩石中的CaCO3及酸不溶物的含量CaCO3含量愈高，如纯灰岩、白云岩强度高泥质含量高的，如泥质灰岩、泥灰岩等力学性质差碎屑岩的力学性质与胶结物成分的关系：强度上：硅质>铁质>钙质>泥质泥页岩的粘土矿物组成2）岩石的结构2）岩石的结构2）岩石的结构3）岩石的构造2、岩石的物理、水理、热学性质2、岩石的物理、水理、热学性质岩石在水溶液作用下表现出来的性质，称为水理性质。主要有：1.吸水性2.软化性3.膨胀性4.崩解性①空隙压密阶段(OA)②弹性变形阶段(AB)③微裂隙稳定发展阶段(BC)④微裂隙非稳定发展阶段(CD)⑤破坏后阶段(DE)3、岩石的变形破坏规律岩石试样的破坏形式劈裂破坏剪切破坏延性破坏岩石应力状态变化，可能导致裂缝面上的剪应力增加，微小的剪应力变化即可在裂缝面产生剪胀效应一般情况下主地应力表示方法西南：印度板块向NNE挤压三、岩石力学在井壁稳定中的任务最小水平主地应力σH最大水平主地应力以孔隙弹塑性力学为基础的均质地层井壁稳定性分析理论和计算方法基本成熟