這是一個關(guān)于石油工程巖石力學(xué)介紹PPT，主要介紹了巖石力學(xué)及其發(fā)展歷史、巖石力學(xué)的研究對象、研究方法與現(xiàn)狀等內(nèi)容。石油工程巖石力學(xué)主講人：陳 勉緒 論巖石力學(xué)及其發(fā)展歷史 什么是力學(xué)？《墨子》：“力者形之奮也” Mechanics ：力學(xué)、機(jī)械、工具《中國大百科全書》：力學(xué)是研究物質(zhì)機(jī)械運動的科學(xué)力學(xué)的歷史一、古代力學(xué)公元500年以前生產(chǎn)力－工程技術(shù)－體力勞動－滑輪、斜面、杠桿力學(xué)理論：靜力學(xué)、杠桿原理、重心、勻速運動代表性人物：阿基米德、亞里士多德（公元前300前后）力學(xué)的歷史中世紀(jì)力學(xué)（500－1600）黑暗時期－封建社會發(fā)展慢，直到文藝復(fù)興時期（1300－1600）達(dá) 芬奇（1452－1519）飛行原理、斜拋運動、平衡、合力。后期：哥白尼、開普勒力學(xué)的歷史三、經(jīng)典力學(xué)建立時期（1640－1800）黃金時代伽利略、牛頓《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》（1687）拉格朗日：分析力學(xué)，哈密頓原理機(jī)械唯物主義力學(xué)的歷史四、經(jīng)典力學(xué)發(fā)展時期（1800－1910）數(shù)學(xué)－柯西：彈性力學(xué)，納維：流體力學(xué)工程－莫爾圓、圖解靜力學(xué)但是沒有聯(lián)系水利工程經(jīng)驗公式、理想流體力學(xué)的歷史五、近代力學(xué)（1910－1960）普朗特、馮卡門（航空、軍事）升力線理論、附面層理論中國：周培源、錢學(xué)森、錢偉長力學(xué)的歷史六、現(xiàn)代力學(xué)（1960－）理性力學(xué)有限元理論巖石力學(xué) 1962年，由奧地利地質(zhì)力學(xué)學(xué)會發(fā)起，建立了國際巖石力學(xué)學(xué)會 1979年起，中國成立了國際巖石力學(xué)學(xué)會中國小組。1985年成立了中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會，歡迎點擊下載石油工程巖石力學(xué)介紹PPT哦。

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石油工程巖石力學(xué)主講人：陳 勉緒 論巖石力學(xué)及其發(fā)展歷史 什么是力學(xué)？《墨子》：“力者形之奮也” Mechanics ：力學(xué)、機(jī)械、工具《中國大百科全書》：力學(xué)是研究物質(zhì)機(jī)械運動的科學(xué)力學(xué)的歷史一、古代力學(xué)公元500年以前生產(chǎn)力－工程技術(shù)－體力勞動－滑輪、斜面、杠桿力學(xué)理論：靜力學(xué)、杠桿原理、重心、勻速運動代表性人物：阿基米德、亞里士多德（公元前300前后）力學(xué)的歷史中世紀(jì)力學(xué)（500－1600）黑暗時期－封建社會發(fā)展慢，直到文藝復(fù)興時期（1300－1600）達(dá) 芬奇（1452－1519）飛行原理、斜拋運動、平衡、合力。后期：哥白尼、開普勒力學(xué)的歷史三、經(jīng)典力學(xué)建立時期（1640－1800）黃金時代伽利略、牛頓《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》（1687）拉格朗日：分析力學(xué)，哈密頓原理機(jī)械唯物主義力學(xué)的歷史四、經(jīng)典力學(xué)發(fā)展時期（1800－1910）數(shù)學(xué)－柯西：彈性力學(xué)，納維：流體力學(xué)工程－莫爾圓、圖解靜力學(xué)但是沒有聯(lián)系水利工程經(jīng)驗公式、理想流體力學(xué)的歷史五、近代力學(xué)（1910－1960）普朗特、馮卡門（航空、軍事）升力線理論、附面層理論中國：周培源、錢學(xué)森、錢偉長力學(xué)的歷史六、現(xiàn)代力學(xué)（1960－）理性力學(xué)有限元理論巖石力學(xué) 1962年，由奧地利地質(zhì)力學(xué)學(xué)會發(fā)起，建立了國際巖石力學(xué)學(xué)會 1979年起，中國成立了國際巖石力學(xué)學(xué)會中國小組。1985年成立了中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會 . 1997年成立了以石油工程為主要研究對象的深層巖石力學(xué)專業(yè)委員會 巖石力學(xué)的定義巖石力學(xué)是力學(xué)的一個分支。在《中國大百科全書—力學(xué)卷》中對巖石力學(xué)的定義為：“巖石力學(xué)是運用力學(xué)和物理學(xué)的原理研究巖石的力學(xué)和物理性質(zhì)的一門科學(xué)，目的在于充分掌握和利用巖石的固有性質(zhì)，解決和解釋生產(chǎn)建設(shè)中的實際問題”。巖石力學(xué)的定義美國科學(xué)院巖石力學(xué)委員會1966年曾給巖石力學(xué)下過定義，認(rèn)為：“巖石力學(xué)是研究巖石力學(xué)性能的理論和應(yīng)用的科學(xué)，是探討巖石對其周圍物理環(huán)境中力場的反應(yīng)的力學(xué)分支”。應(yīng)該指出，第二個定義更加強(qiáng)調(diào)巖石材料全部賦存于地質(zhì)環(huán)境中，這些材料的自然特征決定于其形成的方式和周圍的地質(zhì)作用。 巖石力學(xué)的歷史人類與巖石的交往也許起源于70—20萬年前，“北京猿人”所生活的周口店龍骨山巖石洞穴。人類對巖石最早的認(rèn)識也許不過是拋擲石塊射殺獵物，或做成銳器砍剁動物骨肉。 巖石力學(xué)的歷史人類與巖石的親密情感，大概是從在巖石上刻畫開始。公元2000年考古家在埃及南部一處荒谷的巖壁上發(fā)現(xiàn)刻有古埃及象形文字銘文，據(jù)查這些石刻距今已有4000年之久。 巖石力學(xué)的歷史公元595～605年，隋朝工匠李春主持建造了世界上現(xiàn)存最古老的石拱橋--趙州橋（又稱安濟(jì)橋）。古時人們對于巖石的力學(xué)性質(zhì)所知甚少，唐中書令張嘉貞著《安濟(jì)橋銘》中記載：“趙州蛟河石橋，隋匠李春之跡也，制造奇特，人不知其所以為”。那時，巖石給人們的印象是恒久不變。 巖石力學(xué)的歷史關(guān)于巖石的流變性，我們在莎士比亞《十四行詩》中發(fā)現(xiàn)這樣的詩句：“當(dāng)巖石，無論多么險固，或鋼扉，無論多堅強(qiáng)，都要被時光熔化”。 巖石力學(xué)的歷史雨果在其名著《悲慘世界》還有關(guān)于水力破巖的比喻：“人心和巖石一樣， 也可以有被水滴穿的孔”。 巖石力學(xué)的歷史巖石力學(xué)的發(fā)展是與人類活動緊密聯(lián)系的。但是，作為一門學(xué)科，巖石力學(xué)是近五十年才發(fā)展起來的。巖石力學(xué)的歷史目前，在水電建設(shè)中，大型電站的壩高可達(dá)三百米，石油地質(zhì)鉆井深度已達(dá)10000米以上，最深的水平井已達(dá)6000米以上，而研究地殼變形時，涉及到的深度達(dá)五、六十公里、溫度在1000℃以上，必需考慮的時間效應(yīng)為幾百萬年。而且更巨大和復(fù)雜的巖石工程還在日益增加，從而有力地促進(jìn)了巖石力學(xué)的發(fā)展。 巖石力學(xué)的歷史 1951年在奧地利成立了國際上第一個地區(qū)性的地質(zhì)力學(xué)學(xué)會--奧地利地質(zhì)力學(xué)學(xué)會。自1957年法國J.Talobre的《巖石力學(xué)》專著出版以來，有關(guān)巖石力學(xué)的著作如雨后春筍，不斷涌現(xiàn)。 巖石力學(xué)的歷史 1962年，由奧地利地質(zhì)力學(xué)學(xué)會發(fā)起，建立了國際巖石力學(xué)學(xué)會（International Society for Rock Mechanics， 簡稱ISRM）。巖石力學(xué)的歷史 1965年，由美國地球物理聯(lián)合會(AGU)、礦冶研究所(AIMMP)、土木學(xué)會(ASCE)、材料學(xué)會(ASTM)、地質(zhì)學(xué)會(GSA)、礦業(yè)學(xué)會(AIME)等單位聯(lián)合組成巖石力學(xué)學(xué)會委員會(Intersociety Committee for Rock Mechanics， 簡稱ICRM)，后改稱聯(lián)邦巖石力學(xué)委員會(U. S. National Committee for Rock Mechanics， 簡稱USNC/RM)，把巖石力學(xué)在各個領(lǐng)域中取得的成果進(jìn)行交流推廣，之后又成立了美國巖石力學(xué)協(xié)會，進(jìn)一步推動了巖石力學(xué)的發(fā)展，并從1965年起每年舉行一次全美巖石力學(xué)學(xué)術(shù)大會，至今沒有間斷過。 巖石力學(xué)的歷史 1966年國際巖石力學(xué)學(xué)會在里斯本召開了第一屆國際巖石力學(xué)學(xué)術(shù)大會。在這個時期巖石力學(xué)作為一個獨立的學(xué)科開始進(jìn)入了新的階段。國際巖石力學(xué)學(xué)會出版了《巖石力學(xué)》（季刊）和《國際巖石力學(xué)及礦業(yè)科學(xué)學(xué)報》，并附有巖土力學(xué)文摘（International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences ＆ Geomechanics Abstract）。巖石力學(xué)的歷史在我國，五十年代開始，隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，陸續(xù)建立了一些巖石力學(xué)的研究機(jī)構(gòu)，如中國科學(xué)院巖土力學(xué)研究所等。1979年起，中國以團(tuán)體會員國名義參加了國際巖石力學(xué)學(xué)會并成立了國際巖石力學(xué)學(xué)會中國小組。1985年成立了中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會，由中國科學(xué)院學(xué)部委員陳宗基教授任第一任理事長。 巖石力學(xué)的歷史 1997年在黃榮樽教授的倡議下，中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會成立了以石油工程為主要研究對象的深層巖石力學(xué)專業(yè)委員會，黃榮樽教授任首屆主任委員，2001年后由陳勉教授擔(dān)任主任委員。 巖石力學(xué)的歷史在與石油工程有關(guān)的巖石力學(xué)研究中，所涉及的地層深度大多在1000-8000米范圍內(nèi)，研究對象以沉積巖層為主體，巖石處于較高的圍壓（可達(dá)200MPa）、較高的溫度（可達(dá)200℃）和較高的孔隙壓力（可達(dá)200MPa）作用下。巖石力學(xué)的歷史這與水電站的壩基設(shè)計、高邊坡穩(wěn)定、隧道和巷道的開挖及支護(hù)、建筑的樁基工程、地下洞室以及城市地鐵建造等不超過1000米深度的地表或淺層問題不同，也不同于以火成巖和變質(zhì)巖為研究主體、深度超過萬米的下地殼與上地幔巖石物理力學(xué)問題。 巖石力學(xué)的歷史石油工程巖石力學(xué)所涉及的圍壓可達(dá)200MPa。事實上，地層的圍壓來源于非均勻的原地應(yīng)力場，若垂向應(yīng)力源于地層自重，那么應(yīng)力梯度平均為0.023MPa/m，多數(shù)地區(qū)最大水平應(yīng)力往往大于垂向應(yīng)力，且兩個水平地應(yīng)力梯度的比值常達(dá)到1.4~1.5以上。在山前構(gòu)造帶地區(qū)，不但地應(yīng)力梯度高，最大和最小水平地應(yīng)力的比值也很大。巖石力學(xué)的歷史因此在研究地應(yīng)力分布規(guī)律（包括數(shù)值大小及主方向）時，主要依靠水壓致裂、巖石聲發(fā)射試驗、巖石剩磁分析、差應(yīng)變分析、地震和構(gòu)造資料反演、測井資料解釋等間接方法。 巖石力學(xué)的歷史石油工程巖石力學(xué)所涉及的溫度可達(dá)200℃。一般的地溫梯度是3℃/100m，高的可超過4℃/100m，具體的地溫梯度往往需要實際測定。當(dāng)溫度超過150℃后，溫度對巖石性質(zhì)的影響將變的十分明顯。 巖石力學(xué)的歷史石油工程巖石力學(xué)所涉及的沉積巖層的孔隙和裂隙中的高壓流體（包括各種液體和氣體）的孔隙壓力可達(dá)200MPa。常規(guī)的靜水孔隙壓力梯度為0.01MPa/m，而異常高壓可超過0.02MPa/m。 巖石力學(xué)的歷史石油工程巖石力學(xué)所研究的地層力學(xué)是在高圍壓、高溫度和高孔隙壓力狀態(tài)下，其性質(zhì)已完全不同于淺部地層，它可能經(jīng)過脆—塑性轉(zhuǎn)變變成塑性，也可能由于高孔隙壓力的作用呈現(xiàn)脆性破壞。因此，石油工程巖石力學(xué)具有與傳統(tǒng)巖石力學(xué)不同的研究特點。 發(fā)展規(guī)律由淺入深、由具體到一般靜力學(xué)－運動學(xué)－動力學(xué)，材料力學(xué)，彈性力學(xué)歷史與教學(xué)生物學(xué)：人體胚胎的生長米勒、�？藸�“重演律” 教學(xué)不是對于歷史的均勻壓縮中世紀(jì)的大學(xué)：百位數(shù)的加法問題中國力學(xué)的發(fā)展墨子（亞里士多德）：杠桿原理，材料性質(zhì)，運動分類。特點：與其他科學(xué)技術(shù)綜合在一起 中國力學(xué)的發(fā)展趙州橋（隋朝600） 中國力學(xué)的發(fā)展山西應(yīng)縣木塔（1056）中國力學(xué)的發(fā)展沈括《夢溪筆談》中國的世界領(lǐng)先地位英國皇家學(xué)會第一任會長 胡克（1686）《中國文字、語言和推測》：“要重視中國的科學(xué)技術(shù)，挖掘中國的成就，一旦成功，將出現(xiàn)一個神話般的學(xué)術(shù)王國” 中國的世界領(lǐng)先地位萊布尼茲：二進(jìn)位算法。傳教士：中國的八卦、易經(jīng)中國的世界領(lǐng)先地位拉普拉斯：《宇宙體系論》（1796）提及：祖沖之、郭守敬中國沒有形成科學(xué)體系的原因中國現(xiàn)有的力學(xué)是利瑪竇等傳教士在明朝末期（1600）帶來的。中國沒有形成科學(xué)體系的原因比較：《天工開物》（宋應(yīng)星，1637）：綜合性，沒有專門的力學(xué)理論《兩門新科學(xué)的對話》（伽利略，1638）：定量的這是兩個不同的科學(xué)體系西方學(xué)術(shù)體系輸入中國歷經(jīng)200年 1600－1723 翻譯，康熙時代后期開始閉關(guān)鎖國 1850 開始重新考慮力學(xué)理論 1858 李善蘭翻譯《重學(xué)》力學(xué)－重學(xué)；靜力學(xué)－凈重學(xué)；動力學(xué)－動重學(xué)；流體力學(xué)－水學(xué)、氣學(xué)天體力學(xué)－天重學(xué) 1903 嚴(yán)文炳翻譯馬格納《力學(xué)課編》科學(xué)思想分析與綜合 思想方法的兩個范疇，思維的兩個方面，缺一不可。在處理具體問題時，一個階段可能以分析為主，另一個階段可能以綜合為主。亞里士多德VS墨子杠桿平衡：亞里士多德：A物體重量減半，則B物體重量也減半； A物體重量加倍，則B物體重量也加倍；墨子：本短標(biāo)長。如果兩邊加上相同的重量，桿會轉(zhuǎn)動�？茖W(xué)思想阿基米德：數(shù)學(xué)化，力學(xué)用公理體系講，重心有七個公理，例如：公理七：如果平面圖形是凸的，則重心必在圖型之內(nèi)�？茖W(xué)思想伽利略《對話》：梁的承載能力與梁的直徑立方成正比宋應(yīng)星《天工開物》：明朝造船術(shù)。船在水中的性質(zhì)，好像在風(fēng)中的草差不多，舵與船身的寬度一樣。因為太短，力量不夠；太長，舵可能被水下的土膠住�？茖W(xué)思想中國：籠統(tǒng)，綜合－中醫(yī)（陰陽五行）西方：細(xì)致分析－西醫(yī)科學(xué)思想綜合方法亦有優(yōu)勢：恩格斯《自然辯證法》：達(dá)芬奇是一個藝術(shù)家、科學(xué)家、工程師，后來社會分工細(xì)了，科學(xué)家只知道一個領(lǐng)域，其他所知很少，可能是只注意分析，綜合注意得不夠�？茖W(xué)思想維納（控制論的創(chuàng)始人）：拓?fù)鋵W(xué)家－數(shù)學(xué)家，用綜合的觀點，不同學(xué)科交流，控制論形成�？茖W(xué)思想梅紐因（著名小提琴家）崇拜《老子》科學(xué)思想湯川秀樹（日本人，諾貝爾獲得者）：在國際高能粒子學(xué)術(shù)研討會上，《莊子》：“判天地之美，析萬物之本” 巖石力學(xué)的研究對象——巖石巖石力學(xué)的研究內(nèi)容：如何破碎巖石如何使巖體結(jié)構(gòu)保持 主要研究范圍包括 深部地層工程地質(zhì)特征研究 ，地應(yīng)力測量技術(shù) ，地 層環(huán)境下的巖石力學(xué)性質(zhì) 深層巖石中天然裂縫的形態(tài)、分布和預(yù)測理論 巖石應(yīng)力、滲透性的聲學(xué)響應(yīng)特性及巖石物理力學(xué) 性質(zhì)的地球物理解釋 人工裂縫的起裂、延伸及水力壓裂工程設(shè)計 固液耦合理論及在油藏工程中的應(yīng)用； 井壁圍巖穩(wěn)定性研究； 巖石破碎機(jī)理研究； 地層錯動、蠕變與套管損壞問題； 數(shù)值方法在石油工程巖石力學(xué)中的應(yīng)用研究； 石油工程巖石力學(xué)的物理模擬技術(shù)研究。 科學(xué)實驗全尺寸鉆井試驗架 MTS-816 巖石力學(xué)實驗機(jī) 水力壓裂模擬試驗 （一）、深層巖石力學(xué)參數(shù)的室內(nèi)實驗測定 強(qiáng)度參數(shù) 巖石的力學(xué)特性參數(shù) 彈性參數(shù)測定主要有兩種方法：靜態(tài)法和動態(tài)法靜態(tài)法是通過對巖樣進(jìn)行加載試驗測得其變形從而得其相關(guān)參數(shù)的方法，所得參數(shù)為巖石靜態(tài)力學(xué)特性參數(shù) 動態(tài)法是通過測定超聲波穿過巖樣的速度得到其特性參數(shù)的方法，所得參數(shù)為巖石動態(tài)力學(xué)特性參數(shù)。 （二）、全尺寸鉆井模擬試驗裝置的建立（三）、井壁穩(wěn)定力學(xué)機(jī)理與應(yīng)用研究 井壁失穩(wěn)是指鉆井過程中井眼噴、漏、塌、卡 井壁穩(wěn)定力學(xué)研究應(yīng)從三個方面入手： 巖石力學(xué)參數(shù) 原地應(yīng)力場 井壁穩(wěn)定力學(xué)模型研究 我國井壁失穩(wěn)現(xiàn)象十分嚴(yán)重，在大慶、新疆、南海、大港、四川、中原、江蘇等油田都存在嚴(yán)重的井壁失穩(wěn)問題，是目前制約西部勘探開發(fā)速度的最主要因素 （四）、水力壓裂力學(xué)研究 水力壓裂至今一直是低滲透油氣層改造和高中滲 透油氣層解堵增產(chǎn)最有效的戰(zhàn)略性措施 巖石力學(xué)在控制水力壓裂裂縫幾何形狀方面起著重要的作用 區(qū)域地應(yīng)力可以影響水力裂縫方位的走向 不同大小的水平及垂直應(yīng)力對裂縫的影響如圖所示2r1紅軟基地

巖石力學(xué)實驗PPT課件：這是一個關(guān)于巖石力學(xué)實驗PPT課件，主要介紹巖石的基本物理性質(zhì)；巖石的強(qiáng)度特性；巖石的變形特性；巖石的強(qiáng)度理論。第二章 巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)本章內(nèi)容巖石的基本物理性質(zhì)；巖石的強(qiáng)度特性；巖石的變形特性；巖石的強(qiáng)度理論�；�本要求掌握巖石的基本物理性質(zhì)，理解巖石的變形性質(zhì)；掌握巖石的強(qiáng)度特性；掌握莫爾強(qiáng)度理論、庫倫—莫爾強(qiáng)度理論；了解格里菲斯理論； 第二章 巖石的基本物理力學(xué)性質(zhì)第一節(jié) 基本物理性質(zhì)第二節(jié) 巖石的強(qiáng)度特性第三節(jié) 巖石的變形特性第四節(jié) 巖石的強(qiáng)度理論 基本物理性質(zhì) 一、巖石的孔隙性二、巖石的水理性三、巖石的抗凍性四、巖石的質(zhì)量指標(biāo) 巖石的強(qiáng)度性質(zhì) 一、巖石的單軸抗壓強(qiáng)度二、巖石的三軸抗壓強(qiáng)度三、巖石的抗剪強(qiáng)度四、巖石的抗拉強(qiáng)度 巖石的變形特性（彈，塑，粘）一、巖石在單軸壓縮作用下的變形特性 （1）普通試驗機(jī)下的變形特性 （2）剛性試驗機(jī)下的單向壓縮的變形特性二 巖石在三軸壓應(yīng)力下的變形特性三、巖石的流變特性 (五) 耐崩解性 試驗時，將烘干的試塊，約500g，分成10份，放入帶有篩孔(2mm)的圓筒內(nèi)，使圓筒在水槽中以20r／min速度連續(xù)轉(zhuǎn)10分鐘，然后將留在圓筒內(nèi)的石塊取出烘干稱重。如此反復(fù)進(jìn)行兩次，按下式計算耐崩解性指數(shù)：三、巖石的抗凍性 一 巖石的單軸抗壓強(qiáng)度 3.單向壓縮試件的常見破壞形態(tài)（1）單斜面剪切破壞：最常見的破壞方式（2）圓錐形破壞 原因：壓板兩端存在摩擦力，箍作用（又稱端部效應(yīng)）， 在工程中也會出現(xiàn)，歡迎點擊下載巖石力學(xué)實驗PPT課件哦。