石油工程岩石力学期末考试PPT整理之简答题.doc

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1、油工程岩力学PPT整理之简答题3*10=30分1. 岩力学的开展历史分为哪几个阶段.请简述一下每个阶段的特点。答：按其开展进程可划分四个阶段：1初始阶段19世纪末-20世纪初 这是岩力学的萌芽时期，产生了初步理论，以解决岩体开挖的力学计算问题。2经历理论阶段20世纪初-20世纪30年代 该阶段出现了根据生产经历提出的地压理论，并开场用材料力学和构造力学的法分析地下工程的支护问题。3经典理论阶段20世纪30年代-20世纪60年代 这是岩力学学科形成的重要阶段，弹性力学和塑性力学被引入到岩力学，确立了一些经典计算公式，形成围岩和支护共同作用的理论。 岩力学开展到该阶段已经成为一门独立的学科。 在经

2、典理论开展阶段，形成了连续介质理论和地质力学理论两大学派。4现代开展阶段20世纪60年代-现在此阶段是岩力学理论和实践的新进展阶段，其主要特点是，用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩力学问题，把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术等面的最新成果引入到岩力学。而电子计算机的广泛应用为流变学、断裂力学、非连续介质力学、数值法、灰色理论、人工智能、非线性理论等在岩力学与工程中的应用也提供了可能。2. 简述岩力学的研究容。答：(1)岩的变形特征;(2)岩体的变形与强度;(3)岩的强度理论;(4)地应力的测量法;(5)岩体力学的工程应用.3.请简述岩的蠕变及其机理。答：岩的蠕变：岩在保持

3、应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。 岩蠕变机理：化学键理论、破裂理论、摩擦理论、晶体缺陷理论 4.岩蠕变可分为哪几个阶段.答：(1)瞬时变形2)初始蠕变或阻尼蠕变(3)稳态蠕变或等速蠕变(4)加速蠕变。5.为准确描述岩复杂的蠕变规律，多学者定义了一些根本变形单元，这些根本单元有哪些.答：这些根本单元有弹性元件弹簧、粘性元件阻尼器和塑形元件摩擦块。6. 岩力学的性质有哪些.请简明阐述一下。答：根据岩的应力-应变-时间关系，可将力学性质划分为弹性、塑性、黏性。弹性是指在一定的应力围，物体受外力作用产生变形，而除去外力卸荷后能够立即恢复其原有的形状和尺寸的性质；塑性是指物体受力后，在应力

4、超过屈服极限是仍能继续变形而不立即断裂，除去外力卸荷后变形又不能完全恢复的性质；黏性是指物体受力后变形不能在瞬时完成，且应变速率随应力的大小而该改变的性质。根据岩的变形与破坏的关系，还可以将岩性质划分为脆性和延性。脆性是指物体受力后，变形很小是就发生破裂的性质；延性是指物体能承受较大变形而不丧失其承载力的性质。7.列举几种岩蠕变模型，说明其物理含义并写出其构造符号。答：1麦克斯韦尔模型：简称M体，由弹簧和阻尼器串联而成，模型符号可写成：M=H-N 2开尔文模型：将弹簧元件与粘性元件并联而成的模型称为开尔文模型，简称K模型。其构造符号为： 3柏格斯模型：麦克斯韦尔模型与开尔文模型串联形成的组合模

5、型称为柏格斯模型。其模型符号：8.简述岩的库仑-纳维尔准则.库伦纳维尔破坏准则是：为岩剪切面的抗剪强度；为岩固有剪切强度，它与粘聚力C相当，为剪切面上的摩擦阻力，而为剪切面上的正应力；为岩摩擦系数。这个准则认为岩沿*一面发生剪切破裂，不仅与该面上剪切力大小有关，而且与该面的正应力有关。岩并不沿着最大剪应力作用面产生破坏，而是沿着其剪应力与正应力到达最不利组合的*一面产生破裂。9.复杂应力条件下岩破坏机制有哪些.答：(1)剪切破坏；(2)拉伸破坏；(3)塑性流动。10.试说明摩尔包络线的特点。答：11.说明格里菲斯准则的容并指出其理论的局限性。答：容：他认为：脆性材料中包含有大量的微裂纹和微洞。

6、材料的破坏是由于这些微裂纹或洞在局部拉应力作用下产生扩展、联合的结果，而岩就是这样一种包含大量微裂纹和洞的脆性材料。局限性：1Griffith在假设中忽略了裂隙与一定压力下可能产生闭合的事实，造成理论值与实测值之间有一定的差异；2Griffith理论只说明了裂缝时开场破裂，但不能说明裂缝是如扩展或传播的。12.什么是岩的隙度.什么是岩的渗透率.答：岩的隙度：指岩单元中隙体积V与实体骨架体积Vs之间的比率：岩的渗透率：用于表征岩渗透能力的一个参数13.简述达西定律及其应用围。答：达西渗透率定律： 应用围/前提条件：1假设流体与岩之间不发生物理化学反响；2渗流介质中只存在一种流体。14.解释两相多

7、介质应力应变程中各项的具体含义。答：、G剪切模量为拉梅常数；C、M为描述两相介质的附加弹性模量；C是固体与流体变形之间的耦合参数，M是隙流体弹性性质的表征量。15.简述油藏压实机理。答：油藏压实是岩所受压应力超过了岩的抗压强度并发生塑性变形的过程。16.流体饱和多介质模型有特点：1固体没有固结；2液体和固体的力学特性相互独立。17.地应力的成因有哪些.答：(1)地幔热对流；(2)板块边界受压；(3)岩浆侵入；(4)岩体自重应力场；(5)地质构造应力；(6)地表剥蚀；(7)水压与热应力。18. 进展地应力研究的意义。答： 1是所有地质力学问题中重要的初始条件； 2 是勘探、钻井及油藏等油工程的重

8、要参数； 3是钻井工程中井壁稳定分析的重要参数； 4是采油工程中出砂防砂分析的重要参数； 5是油气层增产改造措施制定的重要参数。19. 地应力确实定法有哪些.答：1滞弹性应变恢复法；2差应变分析DS法；3)声发射法；4波速各向异性。20. 井壁不稳定的危害。答：1缩径；2)井漏；3井塌。21. 井壁不稳定的原因以及稳定井眼的措施。答：原因：1如果井眼的泥浆密度过低，井壁应力将超过岩的抗剪强度而产生剪切破坏表现为井眼坍塌扩径或屈服缩径；2如果泥浆密度过高，井壁将产生拉伸应力，当拉伸应力大于岩的抗拉强度时，将产生拉伸破坏表现为井漏。措施：在工程实际中，可以通过调整泥浆密度，来改变井眼附近的应力状态

9、，到达稳定井眼的目的。22. 井壁失稳的影响因素有哪些.答：1地质力学因素，如原地应力状态；2岩的综合性质，岩的强度和变形特征等；3钻井液的综合性质；4其它工程因素，如翻开井眼的时间、裸眼长度等。23. 井壁稳定的研究法。答：主要有三种：一是泥浆化学研究，二是岩力学研究，三是化学和力学耦合起来研究。24.影响裂缝延伸的主要因素。写三四个差不多了答：1地层中不同层位的地应力；2裂缝地层的相对厚度；3地层之间的边界状况；4地层弹性模量、泊松比、断裂韧性等岩力学参数的分布；5裂缝的压裂梯度；6地层中隙压力的分布；7地层中的隙度、渗透率等物理参数。25. 出砂的机理。答：1剪切破坏机理；2拉伸破坏机理

10、。两种机理同时作用并相互影响,剪切引起地层破坏后，地层颗粒更容易在产液拖拽力作用下发生运移。26. 影响出砂的因素。答：1地质因素；2开采因素；3完井因素。27. 出砂原因。答：1岩的胶结强度：胶结物少、胶结强度低是油井出砂的主要因；2岩的应力状态；3开采因素的影响；4注水井停注的影响 ，是注水井出砂的主要原因。28. 出砂的危害。答： 导致地层亏空，地层坍塌，损坏套管； 造成油井减产停产，油井出砂最容易造成砂埋油层、砂堵油管、地面管汇和贮油罐积砂； 加快磨损井下管柱，工具及地面设备； 增加原油处理难度； 增加环境污染及运输处理等问题。29. 油气井防砂法。答：砂拱防砂、化学防砂、热力焦化防砂、机械防砂、复合防砂、其它防砂法。