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1、中国石油大学（钻井工程）实验报告实验日期：2010/10/17成绩： _班级：石工07-12学号:07133224 姓名: 王舒华 教师: 同组者：白佳石巍实验 1 岩石硬度及塑性系数测定、 实验目的1. 通过实验了解岩石的物理机械性质。2. 通过实验学习掌握岩石硬度、塑性系数的测定方法二、实验原理利用手摇油泵加压，将液压传递给压模（硬质合金压头），推动活塞上升， 使岩样与压模、位移传感器接触。用手摇泵慢速均匀加载，随着载荷的增加，压 模将逐渐压入岩样直至破碎，位移传感器测出压入深度，压力传感器测出作用在 岩石上的载荷。测出的载荷、位移信号传给函数记录仪，函数记录仪便自动记录下岩石的载 荷与压
2、入深度数据，利用专用软件将该数据导入计算机中进行数据处理，画出载 荷与位移的关系曲线计算岩石硬度和塑性系数。三、实验仪器1.手摇油泵2.压模（d=1.22.5 mm ） 3.位移传感器、载荷传感器4液压罐5函数记录仪图0试验架压力 传感器压膜岩样活塞上面版活塞=厂手摇泵位）一移计L_J图 2 压膜结构四、数据处理1.根据每点作出的曲线求出岩石硬度P y表 1 原始数据表吃入深度4.34.4.54.54.4.64.64.64.4.74.84.95.1/ mm65485885614973947494533261载荷/ kg-74162965112172239332481568617215表 2 处
3、理数据表吃入深度0.0.10.0.0.20.30.30.0.40.40.50.7/ mm0129322258408293829886796载荷/ kg011233672119179246339488575624222根据表2作出吃入深度与载荷的关系曲线图如下图3：图3吃入深度与载荷的关系数据曲线吃入深度fromP岩石的硬度为：P =-yS其中：- 破碎时最大载荷，单位 kg ； S 压模面积，单位 mm 2 。由图 3 知： 在 B 点破碎时最大载荷为 - =639 kg ，压模的 d =2 mm 。- - 639所以， P = = -= -= 203.40(kg / mm 2) = 1993
4、.32( M-a)y S 1 兀d 2- x 3.14 x 2244按我国岩石硬度六类12级分类，该岩石为中硬6级。2求塑性系数K ASK 二 F 二 OABCOp A SEODEO其中：AF岩石破碎前耗费的总功，相当于S ;OABCOAE弹性变形功，相当于面积S；ODEO- 屈服极限， kg ；OOC压入岩样深度，mm 0由图 3 可得： S 所占的格数约为 29 格， S 所占的格数约为 21 格 OABCOODEOAS29所以，K = F = OABCO = 二 1.38p AS21E ODEO由塑性三类6级分类可知，该岩石为低塑性2级0五、实验结果表 3 实验结果数据表岩石名称硬度-y屈服极限-O塑性系Kp硬度级别塑性级别灰岩1993.32 M-a530 kg1.38中硬6级低塑性2级六、思考题1在塑性岩石中，它没有破碎点，如何求它的硬度？答：对于塑性岩石，取产生屈服(从弹性变形开始向塑性变形转化)时P的载荷-代替-，即：P = -OY oOYY S2为什么要求被测岩样两端必须平行？答： 要求岩样两端面平整是保证在进行压入实验时，压头端面均匀压入 岩石，即让压头端面压入的面积始终是S,避免由于不平整造成的压入 面积小于S,否则会造成计算的岩石硬度的不准确。3画出的曲线有不规则的现象是何原因？ 答：（1）手摇油泵加压时加载不均匀；（2）岩样内部的非均质性。
