東北石油大學(xué)

命題單位： 石油工程學(xué)院

考試科目代碼： 801

考試科目名稱： 力學(xué)基礎(chǔ)(一)

一、考試滿分及考試時間

試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。

二、答題方式

答題方式為閉卷、筆試

三、答題內(nèi)容結(jié)構(gòu)

巖石的力學(xué)性質(zhì) 35%，巖石的變形性質(zhì)25%，巖石的初始應(yīng)力5%，巖體力學(xué)性質(zhì)20%，巖石破碎學(xué)15%。

四、試卷題型結(jié)構(gòu)

試卷題型結(jié)構(gòu)為：名詞解釋10小題，每題2分，共20分;填空題15空，每空1分，共15分;選擇題10小題，每題2分，共20分;簡答題3小題，共30分;論述題2小題，共30分;推導(dǎo)計算題2小題，共35分。

五、考試內(nèi)容知識點說明

(一)巖石的力學(xué)性質(zhì)

考試內(nèi)容：

巖石的基本力學(xué)性質(zhì)。包括巖石的各種強度性質(zhì)(抗拉、抗壓、抗剪及三軸應(yīng)力)，巖石的破壞特征，巖石的強度理論，結(jié)構(gòu)面的力學(xué)效應(yīng)。

考試要求：

掌握巖體及巖塊的單軸抗壓強度，抗拉強度，抗剪強度;掌握巖石各種強度的實驗過程和實驗方法;掌握影響巖石強度的因素，掌握巖石的三軸試驗過程。

熟練掌握巖石的莫爾強度理論，掌握應(yīng)用強度理論判斷巖石破壞，了解格里菲斯強度理論及其它強度理論，掌握巖石受力后的莫爾應(yīng)力圓和破壞包絡(luò)線，了解巖石的破壞特征和結(jié)構(gòu)面的力學(xué)效應(yīng)。

(二)巖石的變形性質(zhì)

考試內(nèi)容：

巖體及巖塊的單軸抗壓，抗拉，抗剪，掌握室內(nèi)巖塊變形試驗：單軸壓縮下巖石的應(yīng)力——應(yīng)變曲線類型及特征參數(shù);巖石的三軸試驗過程曲線，巖石的流變特性，巖石的流變曲線，巖石的各種蠕變模型。

考試要求：

掌握室內(nèi)巖塊變形試驗;掌握單軸壓縮下巖石的應(yīng)力——應(yīng)變曲線類型及特征參數(shù)，各特征點的特征值;掌握巖石彈性性質(zhì)(包括巖石的泊松比和楊氏模量)，掌握巖石的本構(gòu)關(guān)系;掌握巖石的蠕變特性、巖石的流變特征，掌握巖石的典型蠕變曲線;掌握巖石的蠕變和巖石的流變模型。

(三)巖石的初始應(yīng)力

考試內(nèi)容：

地應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力、重力應(yīng)力的概念，井眼沒有打開之前，巖石所受到的應(yīng)力狀態(tài)，壓裂方法測地應(yīng)力原理，初始應(yīng)力的計算和測量方法及巖石初始應(yīng)力的一般規(guī)律。

考試要求：

熟練掌握巖石中的初始應(yīng)力的概念和石油工程中巖石初始應(yīng)力的測量方法;了解不同地區(qū)地層初始應(yīng)力的一般規(guī)律。掌握石油工程中水壓致裂法測巖石初始應(yīng)力的基本原理和方法。

(四)巖體力學(xué)性質(zhì)

考試內(nèi)容：

巖體結(jié)構(gòu)基本類型，巖體結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)，巖體結(jié)構(gòu)面形成的地質(zhì)和力學(xué)因素，井壁穩(wěn)定基本理論及力學(xué)模型。

考試要求：

掌握巖體結(jié)構(gòu)面形成的地質(zhì)和力學(xué)影響因素及其特點，掌握巖體結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)，掌握巖體結(jié)構(gòu)面的變形性質(zhì)，掌握井壁坍塌和破裂壓力計算方法。

(五)巖石破碎學(xué)

考試內(nèi)容：

地層巖石可鉆性、研磨性、硬度及塑性系數(shù)概念及測量方法，刮刀鉆頭、牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)及其破巖原理。

考試要求：

掌握地層巖石可鉆性、研磨性、硬度及塑性系數(shù)概念及測量方法，了解應(yīng)用巖石的這些性質(zhì)進行鉆頭優(yōu)選方法。掌握刮刀鉆頭、牙輪鉆頭結(jié)構(gòu)及其破巖原理，掌握針對不同地層選擇鉆頭方法。

六、參考書

(1)《石油工程巖石力學(xué)基礎(chǔ)》陳勉、金衍等主編，石油工業(yè)出版社，2011.9。

(2)《鉆井工程理論與技術(shù)》陳庭根主編，2000.8，第一章和第二章。