東北石油大學

命題單位： 石油工程學院

考試科目代碼： 801

考試科目名稱： 力學基礎(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、答題內容結構

巖石的力學性質 35%，巖石的變形性質25%，巖石的初始應力5%，巖體力學性質20%，巖石破碎學15%。

四、試卷題型結構

試卷題型結構為：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;推導計算題2小題，共35分。

五、考試內容知識點說明

(一)巖石的力學性質

考試內容：

巖石的基本力學性質。包括巖石的各種強度性質(抗拉、抗壓、抗剪及三軸應力)，巖石的破壞特征，巖石的強度理論，結構面的力學效應。

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力圓和破壞包絡線，了解巖石的破壞特征和結構面的力學效應。

(二)巖石的變形性質

考試內容：

巖體及巖塊的單軸抗壓，抗拉，抗剪，掌握室內巖塊變形試驗：單軸壓縮下巖石的應力——應變曲線類型及特征參數;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：

掌握室內巖塊變形試驗;掌握單軸壓縮下巖石的應力——應變曲線類型及特征參數，各特征點的特征值;掌握巖石彈性性質(包括巖石的泊松比和楊氏模量)，掌握巖石的本構關系;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)巖石的初始應力

考試內容：

地應力、構造應力、重力應力的概念，井眼沒有打開之前，巖石所受到的應力狀態，壓裂方法測地應力原理，初始應力的計算和測量方法及巖石初始應力的一般規律。

考試要求：

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

(四)巖體力學性質

考試內容：

巖體結構基本類型，巖體結構面的力學性質，巖體結構面形成的地質和力學因素，井壁穩定基本理論及力學模型。

考試要求：

掌握巖體結構面形成的地質和力學影響因素及其特點，掌握巖體結構面的力學性質，掌握巖體結構面的變形性質，掌握井壁坍塌和破裂壓力計算方法。

(五)巖石破碎學

考試內容：

地層巖石可鉆性、研磨性、硬度及塑性系數概念及測量方法，刮刀鉆頭、牙輪鉆頭結構及其破巖原理。

考試要求：

掌握地層巖石可鉆性、研磨性、硬度及塑性系數概念及測量方法，了解應用巖石的這些性質進行鉆頭優選方法。掌握刮刀鉆頭、牙輪鉆頭結構及其破巖原理，掌握針對不同地層選擇鉆頭方法。

六、參考書

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

(2)《鉆井工程理論與技術》陳庭根主編，2000.8，第一章和第二章。