2013年岩土工程师考试指导：钻速方程反求法

　　现有的岩石可钻性分级方法- 统计法

　　1钻速方程反求法

　　实践证明，采用通用钻速方程反求岩石可钻性的方法比室内岩心实验求岩石可钻性的方法更为科学和便利，可节省大量的人力、物力和财力。用钻速方程反求法可以精确测量岩石的可钻性，可应用于现场计算。通过测井资料对岩石可钻性进行计算，将计算结果与微可钻性试验结果比较，两者的相对误差较小，小于5%，说明利用钻速方程可以较为精确地测量岩石的可钻性，是作为实时监测岩石可钻性的有效方法，另外通过对钻井参数的数据收集，通过计算机的程序处理就可以实时显现岩石的可钻性级值。但是在求取可钻性的时候需要大量的录井数据(如钻压、转速、钻井液密度和机械钻速等)和详实的井史资料，它同测量仪器仪表和钻井过程中的施工参数密切相关，所求取的可钻性级值不能完全代表地下岩石的真实情况。

　　2分形几何理论

　　分形几何学是一种定量研究和描述自然界中极不规则且看似无序的复杂结构、现象或行为的新方法,它的主要内容是研究一些具有自相似性的不规则曲线和形状(称为线性分形);具有自反演性的不规则图形;具有自平方性的分形变换以及具有自仿射的分形集等等。分形的基本特征是自相似性,而且自然界中的自相似性或标度不变性常常是统计意义上的。由于没有特征尺度,分形体不能用一般测度(如长、宽、高等)进行度量,描述分形的特征参数叫做分形维数,也因其可以是分数而称其为分数维,简称分维。在实际应用中,这种自相似可以是数学上的严格自相似,但更多的是考虑研究对象的自相似性。更一般地,我经常把几何上并不明显的自相似性转变成统计意义上的自相似性,也就是虑研究对象的某些指标的局部概率分布与整体概率分布之间的相似关系。分形几何理论在上世纪70年代建立后,迅速在物理学、地理学、冶金学、材料科学和计算机图形学等领域得到应用。80年代,分形几何学在岩石力学方面得到了广泛应用,例如,在结构性岩体爆破破碎分形、矿山岩体断裂构造分形、岩石分形强度理论、岩石断裂、岩石损伤分形等研究方面,近几年国内外都取得了大量研究成果。尽管目前还没有人用分形理论研究钻井过程中的岩石破碎问题,但毫无疑问钻头破碎岩石的过程是自相似过程,可以用分形理论来描述钻井上返岩屑的分形规律,进而由此确定岩石破碎的难易程度。

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