中國石油大學（巖石可鉆性的測定）實驗報告實驗日期：2014?10?21成績：班級：石工11-11學號:11021525姓名:徐銀亮教師:郭辛陽同組者：夏平張棟杜順明劉磊 巖石可鉆性的測定一、實驗目的1、 了解巖石的可鉆性；2、 掌握巖石可鉆性的測量方法。二、實驗原理1、實驗設備實驗中使用巖石可鉆性測試儀來測量巖石的可鉆性，如下圖1所示。設備的具體技術指標參見《巖石可鉆性測定及分級方法-SY/T5426-2000》。Av Vi圖1巖石可鉆性測試儀2、測量原理使用特制微鉆頭（牙輪鉆頭或PDC鉆頭），以一定的鉆壓（牙輪鉆頭為890N±20N，PDC鉆頭為500N±10N）和轉速（55r/min±1r/min）在巖樣上鉆三個特定深度的孔（牙輪鉆頭為2.4mm，PDC鉆頭為3mm），取三個孔鉆進時間的平均值為巖樣的鉆時（匕），對七取以2為底的對數值作為該巖樣的可鉆性級值七，計算公式如下所示：七logt求得可鉆性級值后，再查巖石可鉆性分級標準對照表（如下表1所示）進行定級。哀1巖石可帖性分級對照表類提值%r軟<2<2Z二2Y32J-<2>3-<4234-<5了一履中五六責-澎七7-<SinAh-<y2s—睥九An X*1測量原理詳見《巖石可鉆性測定及分級方法-SY/T5426-2000》。三、實驗步驟1、 試樣用石油鉆井所取井下巖心或地面采的巖石，巖樣制備成圓柱體（直徑40-100mm，高度30-80mm）或長方體（長寬各100mm，高度20-100mm）,端面平行度公差值司.2mm，試驗前將試樣放在溫度設定為105-110均的干燥箱內烘烤24小時；2、 將手輪上移至最上端，取下巖心支架、鉆頭和接屑盤并清掃干凈；3、 裝上接屑盤，將所選的微型鉆頭安裝在花鍵軸上端（注意：鉆頭上鍵槽應對準花鍵軸上端的鍵！），安裝好鉆頭后，將巖心支架回歸原位；4、 關閉所有鉆井模式（牙輪模式和PDC模式），打開總電源，打開相應鉆進模式開關（牙輪模式或PDC模式，開關如圖2所示），打開電機調速器上的電機開關，開動電機，調電機至規定轉速55轉/分（注意：教師進行此項調速操作，學生請不要調電機轉速，避免產生危險！），然后關閉電機開關；5、 選擇好相應的鉆壓砝碼（牙輪鉆頭用兩個砝碼，PDC鉆頭只用一個下部大砝碼），放在砝碼支架上；6、 將準備好的試樣放在巖心支架上，手輪下移，稍用力夾緊巖樣，如果鉆頭高出巖心支架，應在輕輕夾緊巖樣的同時，逆時針轉動小手搖泵手輪，卸掉液壓系統壓力（注意：要確保巖樣的鉆井面一定為平面！）。7、 轉動手搖泵給活塞缸和儲能器加壓，先使鉆頭上移頂在巖樣底面上，后頂砝碼至最高點（注意：該過程中應特別注意觀察壓力表，不能使壓力表超過0.9MPa!），然后，回搖手搖泵，使砝碼下行，觀察壓力表，停搖手搖泵后，壓力能夠反彈至試驗規定值后即可；8、 待壓力穩定后，按清零按鈕，待位移、時間清零后，再按清零按鈕復位；9、 打開電機開關進行實驗；10、 當位移顯示至規定值（牙輪鉆頭模式2.6mm,PDC鉆頭模式4mm），電機停轉后立即關閉電機開關；11、 記錄鉆進時間；12、 逆時針轉動手搖泵手柄，先后使砝碼和鉆頭下行至最底部（注意：當壓力降至將近零點時，應緩慢斜壓，不要使壓力表承受過大負壓！）；13、 松開手輪，卸下巖樣；14、 取下巖心支架，抱住接屑盤外圈，向上同時取下接屑盤和鉆頭（注意：不要直接抓著鉆頭向上拔出，以免撞傷手部！）；15、 清理后，將接屑盤和鉆頭裝回原位；16、 應及時對手輪和手搖泵絲杠、砝碼支架活塞、液缸活塞、花鍵軸加油和維護，保證活動順暢。四、實驗數據鉆頭模式牙輪模式鉆時/s173265357483平均鉆時/s69.5五、數據處理（需列出詳細計算過程）根據實驗中測得的鉆進時間，結合實驗原理中巖石可鉆性的計算方法及分級標準，計算巖石可鉆性并將結果填入表2中（注意：要求列出計算過程！）。表2巖石可鉆性試驗記錄表鉆頭模式牙輪模式鉆時/s173265357483平均鉆時/s69.5巖石可鉆性等級中6Kd=log21=log269.5=6.12六、思考題實驗過程中哪些步驟對測量結果精度影響較大，如何操作才能提高測量結果的精度？答：巖樣，桌面平整光滑度，手輪轉動力度，鉆速的調整，鉆壓的施加，未清零或未復位等環節，應該如下操作1，將準備好的試樣放在巖心支架上，手輪下移，稍用力夾緊巖樣，如果鉆頭高出巖心支架，應在輕輕夾緊巖樣的同時，逆時針轉動小手搖泵手輪，卸掉液壓系統壓力（注意：要確保巖樣的鉆井面一定為平面！）。,2,轉動手搖泵給活塞缸和儲能器加壓，先使鉆頭上移頂在巖樣底面上，后頂砝碼至最高點（注意：該過程中應特別注意觀察壓力表，不能使壓力表超過0.9MPa!），然后，回搖手搖泵，使砝碼下行，觀察壓力表，停搖手搖泵后，壓力能夠反彈至試驗規定值后即可；，3待壓力穩定后，按清零按鈕，待位移、時間清零后，再按清零按鈕復位；調研并簡要介紹巖石可鉆性是如何應用于工程實踐？思考巖石可鉆性的其它應用？答;在巖土鉆掘工程設計與實踐中，人們常常希望能事先知道所施工巖石的破碎