岩石物理力學性質與可鑽性
正文
岩石固有的屬性包括比重、密度、裂隙性、含水性、透水性、熱漲性和磁性等。岩石在外力作用下表現出來的特性包括硬度、強度、彈性和研磨性等。岩石的這些屬性和特性，統稱岩石物理力學性質。這些性質都和岩石的礦物成分、組織結構和生成條件等地質因素有關，隨著這些地質因素的變化，岩石物理力學性質的差異是很大的。在鑽探過程中，岩石抵抗鑽頭破壞的能力即為岩石可鑽性。岩石可鑽性與岩石物理性質密切相關，要了解岩石可鑽性，就要研究岩石物理力學性質。在物理學及各種工程學科中，把物體抵抗工具壓入或刻入的阻力，即物體局部範圍（接觸點）的軟硬程度，稱之為硬度。因此，用一種工具壓入岩石，測定其阻力大小，表示岩石硬度。岩石反抗機械破碎力的能力，稱之為岩石強度，它表示岩石較大範圍（體積）內的強弱程度。如用一定立方體積的岩石，在壓力機上測定其壓碎力的大小，表示岩石的抗壓強度。利用鋼球衝撞岩石，以回彈高度或次數表示岩石彈性。岩石在被工具破碎過程中，同時它對工具也進行磨損，稱岩石研磨性。
岩石可鑽性 即鑽探破碎岩石的難易程度。在鑽探中，通常用最佳化技術條件下的鑽進速度表示岩石可鑽性的高低。為了最有效地在各種岩石中鑽探，必須研究岩石可鑽性。岩石可鑽性也是岩石的各種物理力學性質在鑽探過程中的綜合反映。研究岩石物理力學性質是研究岩石可鑽性的基礎。岩石可鑽性又受鑽頭和鑽進方法和規範的制約。所以，還應研究最優鑽進方法和規範下的岩石可鑽性，兩個方面的研究是相關的。研究岩石物理力學性質與可鑽性之間的相關性，利用這種相關性，把對岩石可鑽性的度量和分級，建立在岩石物理力學性質的研究基礎上，用岩石物理力學性質及岩石破碎理論來說明可鑽性進行定級、分級，進而建立數學模型並用來在鑽探實踐中計算或預估各種岩石的可鑽性指標，實現最佳化鑽探。
岩石可鑽性（十二級）分級表 鑽探將會遇到各種岩石，為了考核鑽探勞動生產率,加強技術經濟管理,需要對岩石進行分級。20世紀50年代，中國地質部將鑽探岩石分級課題列入探礦工程科研規劃。1955年制訂出以實際可鑽性分級的"岩心鑽探岩石可鑽性十二級分級表”。1984年經過進一步研究提出的“金剛石岩心鑽探岩石可鑽性十二級分級表”。該岩石分級表以岩石物理力學性質分級，採用了5項指標：壓入硬度；擺球硬度;聲波速度；微鑽頭鑽速；研磨性。檢測儀器主要有壓入硬度計、擺球儀、聲波儀、微頭試驗台。
岩石研磨性分級 岩石研磨性的強弱，決定於造岩礦物的硬度，顆粒的大小和形狀，膠結物的性質和狀況，所含石英及其他堅硬礦物的百分比等。礦物硬度高，顆粒粗的岩石，研磨性強。測量岩石研磨性通常用鑽眼法試驗，並以鑽頭切削具的磨損體積與所消耗的摩擦功之比來表示研磨性，稱為研磨係數。此外，也可以用標準材料（標準鑽頭、標準桿、標準球和標準盤等）之磨損來說明岩石的研磨性。在中國已有用標準桿磨損法，對鑽探岩石進行研磨性分級。
