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r r地层岩石力学性质与评价方法 讲义 中国北京 中国北京 t询万州大閥 China University of Petroleum 地层岩石力学性质与评价方法 授课教师：张辉 联系电话：010办公地点：工程东楼317 E—mail: zhanghui3702@ 163.com 顎彳讶1汕火導 China University of Petroleum 参考书： 1陈庭根，管志川.钻井工程理论与技术.东营：石油大学出版社，2000 2刘向君，罗平亚.岩石力学与石油工程.北京：石油工业出版社，2004 3胡相炯，高德利.油气井工程.北京：中国石化出版社，2003 4洪有密.测井原理与综合解释.东营：石油大学出版社，1993 5颜婉恭.钻井地质基础.北京：石油工业出版社，1985 6刘希圣主编.钻井工艺原理.北京：石油工业出版社，1988 主要内容 1岩石的组成及分类 2岩石的工程性质 3地层可钻性与研磨性 4地层的分类 5地层可钻性评价方法 引言 岩石破碎的难易程度与岩石的物理力学性 质密切相关，而不同类型的岩石的性质差别 较大，因此必须了解岩石的类型、成分、组 织结构。 1岩石的组成及分类 1.1岩石组成 ＞岩石：是组成地壳的基本物质，它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规 律聚集而形成的自然体，具有一定的强度。 ＞矿物：在地壳中有一定的化学成份和物理性质的自然元素或化合物称为矿 物，是地壳中的各种化学元素在各种作用下形成的产物。常见的造岩矿物 如下： 化合 组合 元素一-矿物一-岩石 常见的造岩矿物 序号 名称 化学成分 1 正长石 kAISI3O8 2 斜长石 NaAISI3O8 ^CaAI2SI2O8 3 石英 SIO2 4 白云母 KAI2(SI3AI)O10(OH)2 5 黑云母 K2(MgFe)6(SIAI)8O20(OH)4 6 角闪石 Na、Ca、Mg、Fe、Al的硅酸盐 7 辉石 Ca、Mg、Fe、Al的硅酸盐 8 橄榄石 (MgFe)2SIO4 9 方解石 CaCO3 10 白云岩 CaMg(CO3)2 11 高岭土 AI2SI2O5(OH)4 12 氧化铁 2FeO3-3H2O^Fe2O3 表1-3常见造岩矿物的性质 矿物名称 莫氏硬度i 舀度（克/鹿米，） 身 裂 结 构 正长石 6 2.6 具有良好的90 ?角総理 单斜晶系 斜长石 6 1 2.7 . 解理近于直角.非常明显， 三斜晶系 石英 7 2.65 无解理面. 六方晶系 白云母 2.5 2.8 片状解理，易分裂成薄片 单斜晶系 黑云母 3 3 同 上 ,同上 角闪石 5?6 3.05 120 ?良妤解理 六方晶系，呈细长棱柱形 辉石 5?6 3.05 解理近于直角 单斜晶系 橄榄石 6?7 3.5 无解理 无明显结构 方解石、 3 2.7 有三个完整的解理面，呈偏 菱形（长斜方形） 六方晶系 白云石 4 2.8 有三个完妤的解理面 六方晶系 高岭土 1 2.6 无解理 无明显结构 赤铁矿 6 6 无解理 六方晶系 无水石膏 3 ?3,6 2.9 . 斜方晶系 石窗 1.6~2 2.3 单斜晶弟 岩盐 2-2.5 2.13 解理良妤 等轴晶系 石英是脇岩中常 的矿街，色戾，? 石英是脇岩中常 的矿街，色戾，? 在花岗者中，云母j?小西发光的晶 体,有深色的黑云母和流色的白云 花閱岩有两并长石.它服 爰宵成良好的貞体。 花岗岩，是由石英、长石、和云母颗粒组成的。 1.2岩石的类型钻井中常遇到的岩石根据成因分为三类：岩浆岩、沉枳岩、变质岩 1.2岩石的类型 钻井中常遇到的岩石 根据成因分为三类：岩浆岩、沉枳岩、变质岩 成 因 举例 特点 岩浆岩 （火成 岩浆在地下巨大的压力的作用下沿地壳 薄弱地带侵入地壳上部或喷出地表（火 山活动），随着温度.压力的变化，冷 却凝固而形成。 玄武岩 矿物结晶颗粒细 小，有的有流纹或 气孔 岩） 花岗岩 矿物结晶颗粒较大 沉积岩 出露地表的岩石，在各种外力作用下， 经过风化、侵蚀、搬运、沉积、固结而 形成的岩石 砾岩 砂岩 页岩等 具有层理构造和含 有化石 变质岩 已形成岩石，在岩浆活动、地壳运动产 生的高温、高压条件下，使原岩石成 分、，性质发生改变而形成的新岩石 大理岩 板岩 具有片理构造 随着地球 上主要地 质过程的 演变，这 三类岩石 之间可以 互相转 变。 岩浆岩 花岗岩、玄武岩、安山岩、橄榄岩、辉长岩、闪长岩、流纹岩等; 变质岩 片麻岩、片岩、大理岩(方解石)、千枚岩、板岩、石英岩等； (3)沉积岩的类型 根据沉积岩的成因、成份及结构分为：碎屑岩、粘土岩、碳酸盐岩等。 （3）沉积岩: ＞ 粘土岩：泥岩（页岩）： ＞ 碎屑岩：砾岩、砂岩（粗砂岩、中砂岩、细砂岩）