岩心钻探学参考材料
钻孔岩心编录
岩心编录是将岩心的地质特征进行记 录和描述的过程，是钻孔岩心编录的 核心工作之一。
编录过程中需要遵循一定的规范和标 准，确保数据的准确性和可靠性，为 后续的地质分析和研究提供可靠的依 据。
编录的内容包括岩性、颜色、结构、 矿物成分、含油情况等，需要详细描 述并绘制素描图或拍摄照片作为辅助 资料。
岩心照片拍摄
某油田钻孔岩心编录案例
案例概述
某油田为了了解地下岩石特征和储层性质，对钻孔岩心进行了详细的 编录。
编录方法
采用专业的石油地质编录方法，对岩心进行观察、描述、实验分析等。
编录内容
重点记录了岩心的岩石学特征、含油性、孔隙度、渗透率等参数，以 及岩心在油层中的位置和分布情况。
案例分析
该案例展示了针对特定领域的钻孔岩心编录方法，能够为油田勘探和 开发提供重要的地质依据。
岩心描述的准确性和客观性受到多种 因素的影响，如描述人员的专业水平 、描述方法的统一性、岩心保存和识 别条件等。描述不准确可能表现为矿 物组成、结构构造、蚀变现象等方面 的记录误差。缺乏客观性可能表现为 描述人员的主观臆断或偏见。
解决方案
加强描述人员的专业培训和技能提升 ，确保其具备足够的岩心编录知识和 经验。同时，建立统一的描述规范和 标准，加强描述方法的更新和完善。 此外，应加强对岩心的观测和对比， 以增加其识别和描述的准确性。在编 录过程中应保持客观公正的态度，避 免主观臆断或偏见的影响。
02
钻孔岩心编录流程
岩心采集
岩心采集是钻孔岩心编录的首要步骤，其目的是获取地下岩石样本，为后续的地质 分析和研究提供实物资料。
在采集岩心时，需要遵循一定的原则，如保证岩心的完整性、避免人为破坏等，以 确保所采集的岩心能够真实反映地下岩石的特征和地质构造。
地质岩心钻探.
地质岩心钻探钻探工程质量有六项指标：岩矿心采取率、钻孔弯曲度、简易水文地质观测、孔深误差测量与校正、原始报表填写、钻孔的封闭。
为了保证达到这六项指标的要求，我们就必须采取必要的方法与措施来提高钻探质量。
一、提高岩矿心采取率的措施1. 根据各矿区地质条件、岩矿层的物理机械性质和技术因素，正确地选择取心方法和工具。
2. 取心困难的岩矿层中，应尽可能选用金刚石或硬质合金钻进。
3. 在取心困难的矿层中钻进时，应限制转速、压力和泵量，适当控制回次进尺长度和时间。
4. 钻进时回次进尺不得超过岩心管长度。
5. 在矿层、矿层顶底板和重要标志层中，岩、矿心没有采取上来时，须专程捞取，不应继续钻进，必需钻时不得超过0.5米。
捞取岩、矿心时应尽量采用喷反、无泵或钢丝钻头等有效方法。
6. 退取岩心时要细心，尽可能地避免人为地破碎，并严格防止岩、矿心上、下顺序颠倒。
二、预防钻孔弯曲的措施1. 确保安装质量，保证“天车、回转器、孔口”三点一线。
不准使用旷动的立轴(导管。
2. 开孔时，应选用锋利的钻头，主动钻杆不得有偏摆，轴心压力要均匀，要随钻孔加深而加长岩心管。
3. 在易斜岩层地区施工，应根据地层、见矿深度等条件合理设计开孔角度和弯曲强度。
要尽量选用金刚石或硬质合金钻进。
4. 深孔钻进时，应尽量采用钻铤加压。
5. 遇到片岩地层、倾斜岩层、破碎带、软硬互层时，应使用锋利的钻头和长、直、重、厚、刚的钻具，有条件时也可试用冲击回转钻进。
6. 扩孔时要带内导正器，换径时要带外导正器。
粗径钻具要用综合式异径接头连结，其中心线必须一致。
换径时导正管要长于4米，第一回次的小径岩心管长度要短于1米。
三、做好简易水文地质观测的措施要及时观测水位及其他应测项目；水位观测的基准点必须一致，读数要准确，测绳不得任意割接。
四、降低孔深误差的措施1. 机场使用的木尺或铁尺必须保持两端平齐，刻度准确、清楚，并注意经常校正。
2. 丈量机上就时应停止立轴回转，基准点必须一致，并应准确丈量，及时记录。
钻探复习资料
1自磨式硬质合金钻头选用小断面薄片状或针状硬质合金，在钻进中磨损后切削具与岩石接触面积保持一定，即切削具不会变钝。
有胎块针状自磨式钻头，排状硬质合金自磨式钻头2方位角是指钻孔轴线的水平投影与正北方向之间的夹角3岩石的研磨性岩石磨损工具的能力叫岩石的研磨性4正循环钻进冲洗液或压缩空气通过钻杆柱中间的内孔送到孔底，然后携带孔底已破碎的岩屑沿着孔壁与钻杆柱外表面的环间隙流回到地表，把岩屑排到地面5受控定向钻孔单纯采用人工造斜手段或综合利用人工造斜手段与地层造斜规律，钻达目的层位的钻孔6钻孔空间弯曲施工过程中，钻孔实际轴线偏离了设计轴线7硬质合金钻头镶焊角切削具前刃面与岩石工作平面之间的夹角。
正前角斜镶，负前角斜镶，直角斜镶8回次钻速从钻具开始下入钻孔，进行钻进，直到把钻具提出的工序中单位时间的进尺9初级定向钻孔采用常规钻具并利用地层和工艺造斜规律，通过移动孔位钻达目的层位的钻孔10硬质合金钻头的前角切削具前刃面与岩石工作面垂线之间的夹角11冲洗液的循环方式有哪些？如何工作？（1）正循环钻进：冲洗液或压缩空气通过钻杆柱中间的内孔送到孔底，然后携带孔底已破碎的岩屑沿着孔壁与钻杆柱外表面的环间隙流回到地表，把岩屑排到地面（2）反循环钻进：冲洗液或空气经过孔口的密封装置，沿着孔壁与钻杆柱外表面的环状间隙送到井底，然后携带孔底的岩屑，经过钻杆柱中间的内孔返回到地表，再排除携带的岩屑12岩石可钻性如何分级？（1）力学性质指标法（2）实际钻进速度法（2）破碎比功法13钻机的技术特性参数有哪些？（1）基本参数：反应钻机钻进的能力（2）主要参数：反映钻机整体或部件的主要技术经济性能（3）一般参数：从属于基本参数和主要参数14钻孔结构设计需要哪些资料？（1）所钻岩石的物理力学性质：硬度，稳定性，水敏性（2）钻孔的设计深度和倾角（3）在该钻孔中拟采用的钻进方法，钻探设备的技术参数和孔内测量仪器的外径尺寸（4）与钻孔目的有关的终孔直径15钻进规程分类？（1）最优钻进规程：达到最好钻探经济指标的钻进参数（2）强力钻进规程：采用的比一般最优钻进规程值高的钻进规程值（3）特殊钻进规程：为了某些特殊目的和要求采用特殊的规程值16对土样需要采取哪些要求？（1）钻进要求：用合适的钻具和钻进方法，在软土砂土用泥浆护壁，保持钻孔内的水头等于或稍高于地下水位（2）取样要求：到达取样位置时要清除孔底浮土，取土器放平稳，避免侧刮孔壁，采用静压方式减少逃土可能性17岩芯的编录要求是什么？（1）在施工过程中逐日对岩芯进行观察研究（2）及时修改钻孔参数（3）钻进到一定深度，进行孔深校测（4）编录之前检查岩芯相关的材料（5）编录时将孔段自上而下顺序排好（6）矿体达不到设计规定需要补采（7）检查机台是否正确工作（8）描述岩芯（9）布样及取样18钻孔冲洗方法？（1）全孔正循环：介质通过钻杆住中心进入孔底，经钻杆与孔壁环状间隙返至孔口，流入地面循环槽（2）全孔反循环：介质从钻杆与孔壁环状间隙进入孔底由钻头水口进入钻具和钻杆柱中返至地表，经胶管返回循环系统（3）孔底局部反循环：在孔底岩芯管部分实现反循环，使冲洗液流动方向与岩芯进入方向一致19钻孔漏失有哪几种？渗透性流失：冲洗液维持循环，有少量消耗时的孔内漏失部分漏失：冲洗液循环时只有部分液体返回地表的孔内漏失全漏失：冲洗液不能循环但孔内有静止水位的孔内漏失严重全漏失：冲洗液不能循环，孔内无静止水位的孔内漏失20工程地质钻探的目的？（1）通过钻孔了解地质情况（2）采取原状土样及岩芯并进行分析（3）利用钻孔在孔内进行各种试验和原位测试（4）利用钻孔进行工程地质，水文地质观测21岩石可钻性在钻探生产中有何意义？你对岩石可钻性分级方法有何看法？岩石的可钻性与实际生产结合的比较密切，合理选择钻探方法，正确设计钻头，合理生产定额，对碎岩具有重要意义。
岩土钻掘工程学 第一章 岩芯钻探钻具
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第二节 钻杆柱 drill string/column
一、钻杆柱的功用
１．传递动力
钻压 bit pressure 转矩 rotary torsion
2．作为通道
一、钻探设备的组成
3．钻塔derrick/mast(轻便) 用于升降钻具的构筑物。
二、钻机的分类
1．钻机按用途分类 石油天然气勘探与开发钻机 地质勘探钻机 矿山地质钻机 水文地质与水井钻机 工程地质勘察钻机 工程施工钻机
二、钻机的分类
1．钻机按用途分类 石油天然气勘探与开发钻机 地质勘探钻机 矿山地质钻机 水文地质与水井钻机 工程地质勘察钻机 工程施工钻机
钻探设备中，以钻机作为主机来配备其它设备。
一、钻探设备的组成
1．钻机drill/rig
是进行钻探工作的主要设备。它的功能一般包括两个方面: 带动钻具向地层深部钻进； 通过升降机起、下钻具。
2．泥浆泵及泥浆制备、净化设备 泥浆泵 mud pump/slush pump向孔内输送冲洗液
以清洗孔底、冷却钻头和润滑钻具。 泥浆搅拌机 mud mixer 用于制备泥浆及其它类型的冲洗液。 泥浆净化设备mud purifying device:振动筛和泥浆旋流除砂器。
单根single 立根stand，多为三根
主动钻杆drive pipe/kelly： 孔口钻杆， 与动力机相接 水笼头water swivel： 输送冲洗介质的高压胶管与回转
岩芯描述-钻探岩芯
一、杂填土：杂色，松散，大孔隙，上部为砼地坪，含较多的碎石。
二、淤泥质粉质粘土：灰色~灰黑色，流塑，部分夹有机质；无摇振反应，稍有光滑，干强度低，韧性低，有腐味三、粘土：灰黄色，可塑，无摇振反应、光滑，干强度高，韧性高，局部分布。
四、粘土：灰黄~褐黄色，硬塑，含少量的铁，锰质结核，可塑，无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高。
五、粉质粘土：青灰色，软~可塑状，为后期沉积，摇振反应无，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
六、粉质粘土：灰黄~褐黄色，硬塑，含青灰色粘土团块无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
七、粉质粘土：灰黄~褐黄色，可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
八、粉质粘土：灰黄色，可塑，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
局部含团块状密实粉土。
九、粉质粘土：灰黄~褐黄色，钙质结核，硬塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
十、粉质粘土：灰黄~灰色，软~可塑，粉粒含量高，无摇振反应，稍有光滑，干强中等，韧性中等。
十一、粉质粘土：上部浅灰色，中下部褐黄色，硬塑，含少量铁锰质结核，无摇振反应，切面光滑，干强度高，韧性高。
十二、粉质粘土夹粉土：灰黄~青灰色，可塑，含少量云母片，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
十三、粉砂：黄色，含云母片，中密。
主要由石英等矿物组成，饱和状态。
十四、粉砂：上部灰黄色，底部浅灰色，含云母片，饱和状态，密实。
十五、粉质粘土夹粉土：灰黄色，软~可塑，无摇振反应，稍有光滑，干强度中等，韧性中等。
局部夹薄层粉土。
十六、粉土：灰黄，含云母片，很湿，稍密。
摇振反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低。
十七、粉砂：灰黄，含云母片，饱和，密实，主要成分由长石、石英、云母等组成，磨园度好、分、选性好。
十八、粉土：浅灰色，含云母片，摇振反应中等，无泽反应，干强度低，韧性低。
十九、粘土夹粉砂：灰黄色，褐黄色，可塑，含少量钙质结核核径为3cm。
夹薄层壮中密粉砂，具水平层理，无摇振反应，切面稍光滑，干强度高，韧性高。
《钻探地质岩芯编录及采样资料的收集与管理》
《钻探地质与岩芯编录及采样资料的收集与管理》执笔：王仁金（前言）培训方法：本次培训的方法采用理论联系实际的直观教学方法，我们的课堂就是矿区勘探施工现场，我以工作、学习交叉进行的形式对学员（新员工）进行岗前培训，讲课中的内容力求通俗易懂，便于学员掌握应用。
在教学的同时，要介绍中外合资企业的工作环境和工作方法。
减轻学员在中西方文化差异中的心理负担和精神压力，尽快消除学员刚到中外合资企业的不适应期。
便于学员集中精力参加本次培训，提高教学质量。
培训目的：本次培训的目的是使学员了解《钻探地质与岩芯编录及采样资料的收集与管理》内容，掌握《中外合资企业的钻探地质》在生产环节中，应知应会的专业知识及安全生产管理理念。
经过本次培训的学员，能在本公司各个项目矿区的勘探施工现场独立工作，完成公司地质勘探生产任务和钻探施工管理及地质资料的收集整理，并配合各矿区数据库的建立，提交用于数据库直接录入的地质资料。
《培训题纲》一、矿区地质1、地层；安顺组、夜郎组、吴家坪组、大厂层（组）、茅口组。
2、岩性；白云岩(白云质灰岩．．．．．．)、灰岩（泥质灰岩．．．．．．）、砂岩(石英砂岩至粘土质粉砂岩)、粘土岩(泥岩、页岩至粉砂质粘土岩)．．．．．．玄武岩、辉绿岩、绿豆岩、同生角砾岩、角砾化硅质岩、碎裂岩．．．．．．角砾与基质、碎屑、生物碎屑、生物礁（珊瑚礁）、燧石等。
3、构造；单斜、背斜、向斜、断层、破碎带．．．．．．4、蚀变；硅化、炭化、炭酸盐化、去钙化（脱钙化）、烘烤边等围岩蚀变（火成岩及变质岩区的相关蚀变现象暂不考虑）。
5、矿化；黄铁矿（硫化物）、毒砂、雄磺（砷化物）、朱砂（汞）、黄铁钾钒、铁白云石、辉锑矿、铜、铅、锌．．．．．．6、脉石矿物；石英、方解石、铁白云石、雄黄、黄铁矿、辉锑矿．．．．．．7、岩土力学性质观察、测量及记录；．．．．．．8、介绍矿区相关地质资料和图例、图式；．．．．．．二、钻孔孔位的布置1、处理好设计与现场地形、环境的矛盾，在保证安全、环保与地质资料收集的前题下适当移动孔位，确定孔位后的GPS测量数据应现场保存（或做好记录）。
地质岩心钻探规程
前言本规程包括了岩心钻探工程设计的编制、钻探方法和设备选择、通用的工艺方法、冲洗介质及施工守则、钻孔质量保证、钻探施工的人身健康、安全、环境保护和生产管理等方面的内容，是不同领域岩心钻探工程及各种专项钻探工艺技术方法的基础性规程。
本规程是地质岩心钻探工程设计、施工、管理和检查验收等各项工作的重要依据和准则。
对于不同的勘查对象、勘查阶段、勘查目的而有所变更的一些特殊要求和技术指标,应符合相关的规程、规范或通过协议、合同做出明确规定。
本规程是遵循GB／T 1．1—2009的起草规则，首次以技术标准形式发布.本规程由中国地质调查局提出。
本规程由国土资源部归口。
本规程起草单位：中国地质科学院勘探技术研究所。
本规程主要起草人：王达、赵国隆、肖亚民、陈星庆、汤松然、孙建华、张林霞、刘秀美、戴智长。
本规程由国土资源部负责解释。
地质岩心钻探规程1 范围本规程规定了钻探施工过程所有工序的技术要求及相关管理规定.本规程中对“岩心”的界定是广义的,指能采集到的各类岩石样品，即除圆柱状的岩心外，也包括各种岩块、岩样和岩屑，故各种反循环连续取心也被纳入岩心钻探的范围。
本规程主要适用于地质岩心钻探，工程勘察、工程施工、水文水井钻探和油气井钻探的小口径钻孔施工,可参照本规程。
本规程适用于孔深3000 m以内的钻孔施工.2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB／T 1。
1 标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写GB／T 3787手持武电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程GB／T 5005钻井液材料规范GB 6722爆破安全规程GB／T 9151钻探工程名词术语GB 15848铀矿地质勘查辐射防护和环境保护规定GB／T 16950金刚石岩心钻探钻具设备GB／T 16951金刚石绳索取心钻探钻具设备GB／T 18376。
岩心钻探工艺培训资料
岩心钻探工艺岩心钻探工艺一、前言钻探工程是获得地下蕴藏的真实地质资料（如岩、矿、地温、地下水等）和直接信息的一种技术。
通过钻探可对所取得的地质和矿产资源参数作出最终可靠的评价。
探矿工程包括钻探工程、坑探工程、矿产管理、安全技术等多方面的技术，其中以钻探工程的工作量为最大，作业范围也很广。
钻探工程包括钻进工艺和钻探设备两方面。
两者之中，以钻进工艺为主，钻探设备是实现钻进工艺要求的专业机械设备，它对钻进工艺具有重要的保证作用。
新中国成立后，百业待兴，党和政府十分重视地质勘探工作，1952年成立了地矿部，建立了探矿科研和设计机构，开展了钻探科学技术的研究和新设备的研制，建立了探矿机械厂和地质仪器厂，创建了地质院校，举办了专门训练班，培养了大批的钻探技术人才，成立了专业的地质队伍，钻探技术有了飞速的发展，技术水平不断提高。
钻探工作者不断努力辛勤劳动取得了卓越的成就，1956年3 月3 日至6 月22 日，我国第一口定向双筒井钻成；1963年人造金刚石研制成功，并用于制造金刚石钻头，开启了中国人造金刚石钻进的篇章；1974年6月，我国第一条钻井船——“勘探一号”，在黄海试钻成功，谱写了海上油气钻探的新篇章；1978 年我国第一条坐地式钻井船——“胜利一号”开始作业。
矿山勘探成果显著，有六十多种矿产取得了可供工业设计使用的储量。
先后建立了石油、煤炭、钢铁、有色金属、化工产品等大型矿产基地，形成了能源与原材料矿产品的强大供应系统，推动着我国工农业生产、国防科技、国民经济等蓬勃发展，国家日益强盛，人民生活水平不断提高，中国从此摘掉了一穷二白的贫穷帽子。
改革开放以来，由计划经济转向市场经济，钻探工作的服务领域发生了巨大变化，钻探技术迅速向水利、建筑基础工程、地质灾害防治、环境调查保护等诸多领域拓展。
钻探技术已经紧紧融入了我们的生活：建造高楼大厦需要钻探技术提供地层的承载力、边坡治理需要钻探技术锚固、桥基、坝址、水库、路基建设需要钻探技术提供支撑，地灾评估需要钻探技术提供依据，石油、天然气、矿产的勘探及开采需要钻探技术提供资料，开发地下热水、热能、坑道掘进指示孔、探气孔、深水孔、通风孔、投料孔、灌浆孔、避难孔以及建筑安装管线的钻孔等都离不开钻探技术，钻探技术的发展与一系列国计民生重大事业密切相连与国家繁荣富强息息相关。
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岩心钻探学参考材料名词解释1. 磨锐式硬质合金钻头：钻头磨钝后可修磨锐利的钻头。
2. 自磨式硬质合金钻头：钻进中切削刃磨损后与岩石接触面积保持不变，即不变钝的钻头3. 钻进规程：钻压、转速及冲洗液（泵量）3个钻进过程中可以控制的工艺参数。
广义而言，它还包括提高钻进效率、保证质量以及降低成本的一些技术措施。
4. 复合片镶嵌径向角：切削具表面和钻头径向平面之间的夹角5. 强力钻进规程：钻进时采用比一般钻进参数高的钻进参数值，以达到更高的钻进速度。
6. 冲击回转钻进：钻头在静压作用下进行回转，同时辅以纵向冲击动载，从而形成以回转切削和纵向冲击相结合的碎岩钻进方法。
7. 孔底全面钻进：孔底岩石被钻头全部破碎的钻进方法。
8. 切削角:刀翼前刃与水平面之间的夹角。
9. 岩石的各向异性：岩石在不同的方向上力学性质的差异。
10. 后角：刀翼后刃与水平面之间的夹角。
11. 岩石的研磨性：钻进过程中岩石磨损钻头的能力。
12. 回次钻速：从钻具下入钻孔进行钻进，直到把钻具从钻孔提出的工序中单位时间的进尺。
13. 岩石的塑性：外力撤除后岩石外形和尺寸不能完全恢复而产生残留变形的性质14. 金刚石浓度：金刚石在工作胎体中分布的密度（即单位面积内所含金刚石的重量）。
通常规定，每立方厘米工作胎体中含4.4克拉的金刚石时，其浓度为100%15. 切削—剪切型碎岩：在轴向力和切向力共同作用下，钻头碎岩刃具以速度v0向前移动而切削（剪切）岩石16. 凿碎—剪切型碎岩：在轴向力和切向力共同作用下，钻头刃具以速度v0向前移动和冲锤对齿刃的冲击速度v z牙轮滚动时齿刃向下冲击的速度v w对岩石作用17. 岩石的可钻性：钻进过程中岩石破碎的难易程度。
18. 岩矿心采取率：取到地表的岩心长度与回次钻进深度之比。
19. 机械钻速：单位纯钻进时间内所钻钻孔的进尺。
20. 技术钻速：一台工作钻机在一个月期间内完成基本工序和操作以及其他辅助工序和操作所花费的时间，与钻孔的进尺量之比。
21. 经济钻速：一台工作钻机在一个月期间（用于基本工序、辅助工序和非生产工序所用的时间）内的钻孔进尺量。
22. 循环钻速：一个工作机台从设备搬迁到钻完一孔后转移到他孔的整个循环时间内所给进的钻孔深度。
23. 岩石的硬度：岩石抵抗其他物体刻划或压入其便面的能力。
24. 硬质合金钻头镶焊角：切削前刃与水竖直轴线之间的夹角简答或论述题岩石的性质：1．岩石的力学性质包括哪几类？试分别说明。
岩石的力学性质包括岩石的强度、岩石的硬度、岩石的弹性和塑形以及岩石的研磨性。
岩石的强度是岩石在载荷作用下抵抗外力破坏的能力，岩石的硬度是岩石抵抗其他物体刻划或压入其表面的能力，外力撤除后岩石的外形和尺寸完全恢复原状，这种变形称为弹性变形，外力撤除后岩石的外形和尺寸不能完全恢复原状而产生残留变形，这种变形称为塑性变形，岩石磨损钻头的能力称为岩石的研磨性。
2． 试分析说明岩石的强度和硬度之间的关系。
硬度与抗压强度有一定联系，但也有很大差别。
岩石硬度是岩石表面的局部对另一物体压入时的阻力，而岩石强度是岩石整体破碎时的阻力，因此不能把岩石的单轴抗压强度作为岩石硬度的指标。
（根据理论分析，岩石抗压入硬度为单轴抗压强度的（1+2∏）倍，实际之比大约为5~20倍）3． 根据岩石的变形特性，图示说明脆性岩石，塑性岩石和塑脆性岩石。
图（a ）为脆性岩石的变形曲线，特征是破坏前没有明显的塑性变形，外载一旦达到弹性极限，岩石立即破坏。
图（b ）为塑脆性岩石的变形曲线，特点是随着外载加大，由弹性变形转入塑性变形，到达D 点后，岩石发生破坏。
图（c ）是塑性岩石的变形曲线，特征是施载不大就开始塑性变形，其后变形随时间的延长而增长4．图示说明岩石的弹性模量、塑性指数。
弹性模量：应力—应变曲线法，见课本P20面，塑性指数：P22面。
5．何为岩石的研磨性？影响岩石研磨性的因素有哪些？岩石的研磨性是岩石磨损钻头的能力。
影响岩石研磨性的因素有摩擦力、滑动速度和摩擦时间。
摩擦力取决于正压力和动摩擦系数。
动摩擦系数本身又与岩石性质、岩石表面粗糙度、摩擦面温度、滑动速度、磨损产物的清除程度与摩擦面之间的介质有关。
6．岩石的弹性模量、抗压强度、硬度在平行和垂直于岩石的层理方向上有何不同？强度：垂直于层理方向抗压强度最大，平行于层理最小，斜交方向介于两者之间；硬度：垂直于层理方向硬度最小，平行于层理最大；弹性模量：平行于层理最大，垂直于层理方向最小。
在钻探工作中将导致孔斜。
7．何为岩石的可钻性？划分岩石的可钻性有何意义？岩石可钻性是表示钻进过程中岩石破碎的难易程度。
它是决定钻进效率的基本因素。
岩石可钻性的划分对钻探实际生产来说非常重要，它是合理选择钻进方法、钻头类型和结构、钻进规程参数的依据，也是制定钻探生产定额和编制钻探生产计划的依据。
(a) (b) (c)8．试列出确定岩石可钻性的几种方法，并评述其优缺点。
目前常用的岩石可钻性划分方法有：金刚石钻进岩石可钻性分级法、按岩石研磨硬度和抗剪强度分级、按联合指标分级、微钻速度法、碎岩比功法。
前三种分类方法优点是测量方法简单，测量手段易标准化。
缺点是不能反映岩石破碎过程、测量误差大、不能将不同等级岩石准确分开。
9．碎岩工具与岩石相互作用的主要方法有哪几种？硬质合金钻进、冲击回转钻进、牙轮钻进分属于哪一类？根据刃具与岩石作用的方式和碎岩机理，可把碎岩刃具分：切削一剪切型、冲击型、冲击一剪切型三类。
硬质合金钻进是切削一剪切型，冲击回转钻进和牙轮钻进是冲击一剪切型。
注：这题需要自己分析10. 岩石在外载作用下的破碎变形方式有哪几种？按破碎特点和钻进效果，岩石破碎方式可有3种，当切削具与岩石的接触压力远远小于岩石硬度时，分离下来的岩石颗粒很小，这种变形破坏方式称为岩石的表面研磨，随着轴向载荷增加，可产生较粗岩粒的分离，这种变形破坏形式称为疲劳破坏，当切削具与岩石的接触压力大于或等于岩石硬度时，这种变形破坏称为体积破坏。
11. 图示说明球状切削具在压入岩石时所形成的主压力体和剪切体球状切削具压入时：1)开始时，切削具与岩石接触的是一个点；2)外载↑，切削具和岩石产生弹性变形，接触面↑；3)接触面中心的正应力最大，首先出现裂隙；4)随外载增加，接触面增大，产生与原有裂隙平行的新裂隙系；5)外载继↑，弹变总值↓，应力↑，裂隙深度↑；6)以后的破碎过程与平底压模时类似。
12．简述硬质合金切削具在塑性和脆性岩石中的碎岩过程。
①塑性岩石中：当切削具与岩石接触面压强达到或超过岩石压入硬度时，由于切削具后斜面作用，切削具刃尖沿着与垂线成γ角切入岩石。
回转作用使切削具在水平力（切削力）作用下压迫其前面的岩石，使之发生塑性变形并不断向自由面滑移。
但在塑性岩石的回转切削中，在切屑的裂隙尚未发展到全部横截面并断下来前，下一部分切屑又发生滑移。
由于岩石脆性和均质性的程度不同，以及切削受冲洗液作用，切屑断裂成碎屑分散在冲洗液中。
②脆性岩石中：当切削具与岩石接触面压强达到或超过岩石压入硬度时，岩石发生脆性剪切，碎裂的岩屑向自由面崩出，切削具的单面楔形导致崩出的破碎穴前方和后方不对称。
当切削具在水平力Px作用下前进时，首先将刃尖前的岩石剪切掉（大剪切），Px力突然减落下来。
当切削具继续前进时，在切削具刃尖前不断发生小体积剪切，崩落出小体积岩屑。
经过不断的小体积剪切后，切削具刃前与岩石接触面积逐渐增大，直至又达到切入深度的全高接触，再次发生大剪切。
在脆性岩石中回转切削过程是由数个小剪切和一个大剪切所组成的不断循环过程。
硬质合金钻进13．试述硬质合金的基本组成、力学性质及变化规律。
通常钻头切削具采用钨钴类硬质合金。
碳化钨为骨架材料，钴为粘结材料。
合金中含钴量增加，相对密度下降，硬度、耐磨性降低，而抗弯强度、冲击韧性增高；WC的颗粒越细，硬度越大、耐磨性越强；反之，则抗弯强度、韧性增强。
14．如何确定硬质合金钻头的出刃和镶焊角。
出刃：①钻进软岩层，由于进尺快，岩粉多，颗粒大，岩心易冲毁、易堵塞、易糊钻、泥包、缩径、整水等现象，内外底出刃要大些。
对于遇水膨胀地层，往往使用肋骨式钻头，以肋骨扩大外环空间；②钻进硬岩层，为了减少回转阻力和弯曲力矩，避免合金崩刃折断，应减小内外底出刃；③钻进非均质、有裂隙、破碎岩石的内外底出刃更应减小。
镶焊角：①按塑性切削方式碎岩的弱研磨性岩石，应选正斜镶；②按压碎剪切方式碎岩的强研磨性脆性大的岩石，应选抗研磨性较好的直镶或负斜镶。
15．试述硬质合金钻进中的钻速与转速的关系？并说明确定硬质合金钻进规程的基本原则。
不同岩石时，转速对机械钻速的影响：在粘土类岩石中，机械钻速几乎随转速成正比地增长；在坚硬的，高研磨性的岩石中，机械钻速随转速增加而增长得相对缓慢些；而在中等硬度，研磨性较小的岩石时，则介于前两者之间。
基本原则：（1）新钻头的磨合；（2）防止堵心；（3）防止烧钻。
16．在中硬、中等研磨性地层采用硬质合金钻进时，选择或设计钻头时应如何考虑？在该类岩层中钻进的特点是：1、岩石的压入硬度较大，因此，要求切削具有承受较大的抗弯能力；2、切削具切入深度较小，钻速相对较低，单位时间产生的岩粉较软岩要少；3、在该类岩层中钻进的主要问题是碎岩和磨损，因此，切削具的排列应该创造条件，有利于碎岩，有利于硬质合金抗磨。
17．试述在中硬及硬地层中硬质合金钻进时钻速与转速的关系。
在中等硬度，研磨性较小的岩石时，机械钻速随着钻速的增大而增大，但增大的趋势趋于平缓，硬地层中，其极限转速要比其他类岩石要小。
金刚石钻进1．试述金刚石单晶、聚晶和复合片钻进的使用范围，并简要说明原因。
金刚石单晶：强度高、耐磨性好，在硬—坚硬地层中钻进能取得良好的效果；但由于粒度小，在软—中硬地层中难以取得较高的钻速，且由于出刃量小，容易发生糊钻事故；金刚石聚晶：高温稳定性好，强度较高，耐磨性好，能直接合成所需的形状，所以，在中硬地层中能取得较好的钻进效果，但由于其强度较单晶小，所以不适用于大部分硬-坚硬的岩层钻进。
金刚石复合片：综合了金刚石的耐磨性和硬质合金的抗冲击韧性，且在钻进中金刚石层保持了锐利的切削角，所以，在软-中硬地层能取得较好的效果。
2．如何确定金刚石钻进的钻进规程。
1、钻压的确定：具体选择钻压时，可根据岩石硬度、金刚石的抗压强度和钻头的类型等因素确定。
（1）根据转速，确定每转切深；（2）根据金刚石浓度和切深，计算出参加金刚石的颗粒数目；（3）计算出金刚石与岩石接触的面积；（4）根据岩石的压入硬度，算出所需要的理论压力2、转速的确定①在中硬至硬、中等研磨性的完整岩层中，一般可采用较高转速；②在坚硬致密的岩层中，主要靠钻压破碎岩石，宜采用较低转速；③在复杂地层中钻进，宜采用较低转速；3、冲洗液泵量（1）岩层性质：钻进坚硬致密的岩层时，单位时间产生的岩粉量少，选择下限泵量；钻进强研磨性岩层时，摩擦功较大，需要较大泵量冷却，但应合理选择，防止携带岩粉粒在高速液流冲蚀胎体，导致金刚石颗粒过早脱落。