巖石力學(xué)試題綜合復(fù)習(xí)

1、大學(xué)（華東）現(xiàn)代教育巖石力學(xué)綜合復(fù)習(xí)資料一、填空題1、當(dāng)巖石孔隙度增大或孔隙增大時(shí)，巖石強(qiáng)度（ 1）；當(dāng)圍壓增大時(shí)，巖石強(qiáng)度（ 2）。2、對(duì)于巖石而言，破壞前的應(yīng)變或永久應(yīng)變?cè)冢?3）可作為脆性破壞，（4）作為延性破壞，（5） 為過渡情況。3、圍壓影響著巖石的殘余強(qiáng)度。隨著圍壓加大，巖石的殘余強(qiáng)度逐漸增加，直到產(chǎn)生（ 6）或（7）。4、隨著圍壓的增加，巖石的破壞強(qiáng)度、屈服應(yīng)力及延性都（ 8）。5、抗剪強(qiáng)度有兩種定義：一種是指（ 9）；另一種定義為（10）。前者考慮到剪切破壞時(shí)巖石中包含（11）和（12）；后者僅僅取決于（13）。因此，亦有人稱前者為（ 14），稱后者為（15）。確定巖石抗剪強(qiáng)度

2、的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)常采用（ 16），從巖石三軸實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)圍壓較低時(shí)，巖石剪切破裂線近似為（17）；但當(dāng)圍壓較高時(shí)則為（ 18）。6、 巖石的抗拉強(qiáng)度是指（19）?？刹捎茫?0）來測(cè)定巖石的抗拉強(qiáng)度，若試件破壞時(shí)的拉力為 P，試件的抗拉強(qiáng)度為，可用式子（21）表示。7、在物理環(huán)境不變的條件下，若鹽巖顆粒較大，則蠕變應(yīng)變率（ 22）。巖石蠕變應(yīng)變率隨著濕度的增加而（23）。8、為了精確描述巖石的復(fù)雜蠕變規(guī)律，許多學(xué)者定義了一些基本變形單元，它們是（ 24）、（25）、（26）。將這些變形單元進(jìn)行不同的組合，用以表示不同的變形規(guī)律，這些變形模型由（27）、（28）、（29）。9、在巖體中大量的結(jié)構(gòu)面（劈理

3、、節(jié)理或斷層），由于地質(zhì)作用，在這些結(jié)構(gòu)面上往往著軟弱夾層；其強(qiáng)度（30）。這使得巖體有可能沿軟弱面產(chǎn)生（ 31）。10、Griffith 理論說明了裂縫（32），但不能說明裂縫（ 33）。11、在加壓過程中，井眼的切向的有效應(yīng)力可能變成拉應(yīng)力，當(dāng)此拉應(yīng)力達(dá)到地層的（34）時(shí)，井眼發(fā)生破裂。此時(shí)的稱為（ 35）。當(dāng)裂縫擴(kuò)展到（ 36）倍的井眼直徑后1大學(xué)（華東）現(xiàn)代教育停泵，并關(guān)閉系統(tǒng)，形成（ 37），當(dāng)井壁形成裂縫后，圍巖被進(jìn)一步連續(xù)地劈開的稱為（38）。如果圍巖滲透性很好，停泵后裂縫內(nèi)的將逐漸衰減到（ 39）。二、選擇題1、圍壓增加，巖石的彈性模量（）。A、增大B、減小C、不變2、巖石的變

4、形能力越大，巖石的（）越大。A、脆性B、塑性C、剛性3、巖石的峰值強(qiáng)度隨圍壓的增加而（）。A、增大B、減小C、不變4、在地下，巖石所受到的應(yīng)力為（）。A、拉應(yīng)力B、壓應(yīng)力C、剪應(yīng)力5、巖石的抗拉強(qiáng)度通過（）實(shí)驗(yàn)獲取。A、直接拉伸B、三軸實(shí)驗(yàn)C、巴西實(shí)驗(yàn)6、情況下，巖石的抗拉強(qiáng)度（）抗壓強(qiáng)度。A、等于B、小于C、大于7、鉆井過程中地層發(fā)生剪切破壞時(shí)，發(fā)生（）。A、井塌B、井漏C、縮徑8、地層坍塌越高，井壁越（）。A、B、不C、無關(guān)三、改錯(cuò)題1、巖石分為沉積巖、變質(zhì)巖、火成巖三類，化石于這三類巖石中。（）2、對(duì)于砂巖來說，不同交接物的連接強(qiáng)度不同，他們的大小順序是：鐵質(zhì)硅質(zhì)鈣質(zhì)泥質(zhì)。（）3、砂巖中

5、四種基本孔隙結(jié)構(gòu)：粒間孔隙、溶蝕孔隙、微孔隙和裂隙，其中微孔隙和裂隙屬于次生孔隙。（）4、砂巖中三種膠結(jié)類型，它們的強(qiáng)度大小為：基底膠結(jié)接觸膠結(jié)孔隙膠結(jié)。（）5、以下三種孔隙度的為：絕對(duì)孔隙度連通孔隙度孔隙度。（）6、巖石在常溫常壓下的變形特征與一致。（）2大學(xué)（華東）現(xiàn)代教育7、巖石的彈性模量是軸向應(yīng)力-軸向變形曲線的斜率。（）8、圍壓越高，巖石的變形能力越大。（）四、簡(jiǎn)答題1、 巖石力學(xué)的復(fù)雜性體現(xiàn)在什么地方？2、按照孔隙度值來劃分或評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層，其標(biāo)準(zhǔn)是什么？3、簡(jiǎn)述巖石的庫(kù)侖-準(zhǔn)則？4、原地應(yīng)力分布的基本規(guī)律有哪些？5、影響井眼圍巖應(yīng)力狀態(tài)和破壞準(zhǔn)則的因素有哪些？6、簡(jiǎn)述鉆井過程做破裂試

6、驗(yàn)求取原地應(yīng)力的過程？7、 出砂給生產(chǎn)帶來的危害有哪些？五、計(jì)算題1、巖石由半徑為 1mm 的礦物小球按立方堆積（下圖）組成，計(jì)算其孔隙度和孔隙比表面積。再巖石由半徑為 1cm 的礦物小球按立方堆積組成，計(jì)算其孔隙度和孔隙比表面積。并討論尺度效應(yīng)。2、在是多少？中，3 小時(shí)完成巖石試樣 10%的應(yīng)變，請(qǐng)計(jì)算應(yīng)變率是多少？如果換成 1 年又3大學(xué)（華東）現(xiàn)代教育3、某地層的直徑為 25.4mm，高做強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)， 應(yīng)力應(yīng)變曲線，度為 50mm，試確定此巖心的楊氏模量、體積模量和泊松比？4 、如果知道了地下巖石某一點(diǎn)的平面應(yīng)力狀態(tài)如下： s x = 20MPa ,s y = 10MPa ,t xy=

7、10MPa（1）畫出應(yīng)力圓；計(jì)算 s 1 , s 2 ,t max（2）4大學(xué)（華東）現(xiàn)代教育參考一、填空題：1、降低；2、增加；3、3%以下；4、5%以上；5、3-5%；6、延性；7、應(yīng)變硬化；8、增加；9、試件在法向載荷作用下，巖石剪切破壞面上的最大剪應(yīng)力；10、純剪切時(shí)（即沒有法向載荷），剪切破壞面上的最大剪應(yīng)力；11、粘聚力；12、內(nèi)摩擦角；13、粘聚力；14、抗剪強(qiáng)度；15、抗切強(qiáng)度；16、直接剪切試驗(yàn)；17、直線；18、曲線；19、試件在拉2 p伸條件下達(dá)到破壞時(shí)的極限應(yīng)力； 20、巴西劈裂試驗(yàn)；21、；22、相對(duì)減小；23、增pdl大；24、線彈性元件（彈簧）；25、粘性元件（阻

8、尼器）；26、塑性元件（摩擦塊）；27、麥模型；28、模型；29、柏模型；30、遠(yuǎn)低于巖體本身的強(qiáng)度；31、剪切滑移；32、何時(shí)開始破裂；33、是如何擴(kuò)展和傳播的；34、抗拉強(qiáng)度；35、破裂；36、3；37、“瞬時(shí)停泵”Ps；38、傳播Ppro；39、地層孔隙Pp。二、選擇題：1.A ；2.B ；3.A ；4、B；5、C；6、B；7、A 和 B；8、A三、改錯(cuò)題：1、×。把“這三類巖石”改為“沉積巖”。2、×。把“鐵質(zhì)硅質(zhì)鈣質(zhì)泥質(zhì)”改為“硅質(zhì)鐵質(zhì)鈣質(zhì)泥質(zhì)”。3、×。把“其中微孔隙”改為“其中溶蝕孔隙”。4、×。把“基底膠結(jié)接觸膠結(jié)孔隙膠結(jié)”改為“基底膠結(jié)

9、孔隙膠結(jié)接觸膠結(jié)”。5、。6、×。把“一致”改為“不一致”。7、×。把“是軸向應(yīng)力-軸向變形曲線的斜率”改成“通常采用切線模量和割線模量這兩種表示”。8、。四、簡(jiǎn)答題：1、 巖石力學(xué)的復(fù)雜性體現(xiàn)在什么地方？巖石力學(xué)的復(fù)雜性表現(xiàn)在：巖石的破裂特性； 的影響；風(fēng)化；巖體外載。2、按照孔隙度值來劃分或評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層，其標(biāo)準(zhǔn)是什么？答：按照孔隙度值來劃分或評(píng)價(jià)儲(chǔ)集層，其標(biāo)準(zhǔn)是：效應(yīng)；抗拉強(qiáng)度；地下水<5% 5%<<10%10%<<20%>20%3、簡(jiǎn)述巖石的庫(kù)侖-極差儲(chǔ)層差儲(chǔ)層 良好儲(chǔ)層特好儲(chǔ)層準(zhǔn)則？破壞準(zhǔn)則是： t f= t 0 + fs n5大學(xué)

10、（華東）現(xiàn)代教育t f 為巖石剪切面的抗剪強(qiáng)度；t 0 為巖石固有剪切強(qiáng)度，它與粘聚力 C 相當(dāng)， fs n 為剪切面上的摩擦阻力，而s n 為剪切面上的正應(yīng)力； f 為巖石內(nèi)摩擦系數(shù) f = tgj 。這個(gè)準(zhǔn)則認(rèn)為巖石沿某一面發(fā)生剪切破裂，不僅與該面上剪切力大小有關(guān)，而且與該面的正應(yīng)力有關(guān)。巖石并不沿著最大剪應(yīng)力作用面產(chǎn)生破壞，而是沿著其剪應(yīng)力與正應(yīng)力達(dá)到最不利組合的某一面產(chǎn)生破裂。4、原地應(yīng)力分布的基本規(guī)律有哪些？原地應(yīng)力分布的基本規(guī)律有：地殼中主應(yīng)力為壓應(yīng)力，方向基本上是鉛垂和水平的；水平應(yīng)力分布比較復(fù)雜；在一個(gè)相當(dāng)大的區(qū)域內(nèi)，最大主應(yīng)力方向是相對(duì)的；高應(yīng)力地區(qū)巖心餅化與地應(yīng)力差有關(guān)，導(dǎo)

11、致井眼等地下結(jié)構(gòu)不5、影響井眼圍巖應(yīng)力狀態(tài)和破壞準(zhǔn)則的因素有哪些？。概括起來，影響井眼圍巖應(yīng)力狀態(tài)和破壞準(zhǔn)則的因素可分為四大類：（1）地質(zhì)力學(xué)因素，原地應(yīng)力狀態(tài)、地層孔隙、原地溫度、地質(zhì)構(gòu)造特征等。這些因素是不可改變的，只能準(zhǔn)確地確定它們。（2）巖石的綜合性質(zhì)，巖石的強(qiáng)度和變形特征、孔隙度、含水量、粘土含量、組成和壓實(shí)情況等。（3）鉆井液的綜合性質(zhì)，化學(xué)組成、連續(xù)相的性質(zhì)、內(nèi)部相的組成和類型、與連續(xù)相有關(guān)的添加劑類型、泥漿體系的維護(hù)等。特別是對(duì)于泥頁(yè)巖和泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖，鉆井液對(duì)它們的物理力學(xué)性質(zhì)的影響非常大。（4）其它工程因素，打開井眼的時(shí)間、 眼長(zhǎng)度、結(jié)構(gòu)參數(shù)（井深、井斜角、方位角）、激動(dòng)和

12、抽吸等。這些因素和參數(shù)之間相互作用、相互影響，使井壁問題變得非常復(fù)雜。6、簡(jiǎn)述鉆井過程做破裂試驗(yàn)求取原地應(yīng)力的過程？地層破裂瞬時(shí)停泵試驗(yàn)地層的破裂、裂紋的延伸、瞬時(shí)停泵裂縫閉合及裂縫重張等環(huán)節(jié)。即為最小水平主地應(yīng)力，破裂與重張的差為抗拉強(qiáng)度，由破裂公式可進(jìn)一步求出最大水平主地應(yīng)力。7、出砂給生產(chǎn)帶來的危害有哪些？出砂給生產(chǎn)帶來的危害可概括為三類：（1）井下、井口采油的磨損和腐蝕。產(chǎn)液中帶砂使各種采油泵、管線受到磨損，大大縮短了它們的。對(duì)于輸油管線由于磨粒磨損加快了腐蝕速度。（2）井眼問題。如：由于出砂而導(dǎo)致井眼報(bào)廢，由于過分出砂而導(dǎo)致套管擠毀。（3）井下出砂的處理問題，若井眼出砂就要采取防砂措

13、施，由于環(huán)保等循環(huán)到地面的油砂要進(jìn)行處理，增加了附加成本。對(duì)五、計(jì)算題：1、解：對(duì)于半徑為 1mm 的礦物小球立方堆積的巖石，取其邊長(zhǎng)為 2mm 的正方體，正好容納 1 個(gè)礦物小球：4 p13f = 1 - 3= 1 - 0.52 = 0.48 = 48%236大學(xué)（華東）現(xiàn)代教育4p12pSSA = 1.57(mm / mm )23232對(duì)于半徑為 1cm 的礦物小球立方堆積的巖石，取其邊長(zhǎng)為 2cm 的正方體，正好容納 1 個(gè)礦物小球：4 p13f = 1 - 3= 1 - 0.52 = 0.48 = 48%234p12pSSA = 1.57(cm / cm ) = 0.157mm / mm2323232經(jīng)計(jì)算可知，對(duì)于半徑不同的相同粒徑的礦物小球按立方堆積時(shí)，其孔隙度都為 48%，但孔隙比表面積都缺不一樣。巖石的顆粒越細(xì)，孔隙比表面積越大。de dt10%·2、解： e =-5= 10/ s3* 3600de10%10%·e =-9= 3.1´10/ sdt365* 24 * 36003.2 *1073、解：E = s = 100 = 2500(MPa)e4%100 + 0 + 0K = DP =DP3= 1667(MPa)Qe1 + e2 + e30.04 - 0