【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩土工程原位测试，涉及一种基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法。
技术介绍
1、随着世界经济、技术和社会的快速发展，浅层地球资源枯竭，深层能源资源开发已成为新常态。随着钻孔深度的增加，选择合适的刀具以获得最佳切削性能在很大程度上与正确判断不同围压下岩石的破坏模式有关。故而研究围压状态下岩石切削破坏模式转变的影响对许多岩石工程具有重要意义。
2、韧性-脆性破坏转变准则可以准确判断岩石的破坏模式。在该准则中kd、kb、bd、bb都是常数，dc是临界切削深度。在近几年里，提出了一系列评估模型来确定岩石韧性-脆性破坏转变的临界点，研究发现岩石从韧性破坏到脆性破坏的临界深度可以通过切削力随切削深度的变化趋势来判断，为了定量确定临界切割深度，在研究过程中基于mes(机械比能)与切割深度之间的关系建立了一个模型。还有学者根据岩石的尺寸效应定律确定了韧性破坏向脆性破坏的过渡点或者利用数字模拟方法研究岩石切削破坏过程，并根据岩石破坏的岩屑特征确定韧性-脆性破坏的过渡点。这些研究结果可以成功地确定岩石在无侧限条件下从韧性破坏到脆性破坏的过渡点。
3、然而，在目前对岩石切削破坏模式转变准则的研究中，从未考虑过高围压下对破坏模式转变的影响，因此高围压下岩石韧性-脆性破坏转变准则尚不明确。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，解决了现有技术中存在的高围压下岩石韧性-脆性破坏转换准则不明确，临界切割深度
2、本专利技术所采用的技术方案是，一种基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，按照以下步骤实施：
3、步骤1、对相关岩石进行单轴压缩试验，得到每种岩石的单轴抗压强度σc，然后根据钻头的倾角查询常数得到对应的修正系数η；
4、步骤2、分别计算得到轴向受压面积a1、在围压σ3条件下的侧向受压面积a2、岩石在发生韧性破坏及脆性破坏时所产生的岩屑体积；
5、步骤3、计算得到岩石在围压下钻头的切削力ft；
6、步骤4、切割深度较浅时，得出韧性破坏中切割消耗的能量；切割深度超过临界深度时，消耗的能量主要为岩石产生裂纹以及变形；
7、步骤5、将步骤4中计算得到的分区能量求和；
8、步骤6、将得到的韧性和脆性的总能量与各自对应的岩屑体积相除，计算出各自的机械比能mse，进而判断临界切割深度。
9、本专利技术的有益效果是，建立数字钻参数、机械比能mse与切割深度之间的解析关系，利用数字钻参数快速、准确的确定常数kd、kb、bd、bb，实现了只需对目标岩石进行现场原位数字钻实验，就能够确定该岩石的临界切割深度。
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1.一种基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，其特征在于，按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，其特征在于，步骤2中，具体过程是：
3.根据权利要求1所述的基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，其特征在于，步骤3中，具体过程是：
4.根据权利要求1所述的基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，其特征在于，步骤4中，具体过程是：
5.根据权利要求1所述的基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，其特征在于，步骤5中，具体过程是：
6.根据权利要求1所述的基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，其特征在于，步骤6中，具体过程是：
【技术特征摘要】
1.一种基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，其特征在于，按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，其特征在于，步骤2中，具体过程是：
3.根据权利要求1所述的基于数字钻参数确定岩石韧-脆性破坏临界深度的方法，其特征在于，步骤3中，具体过程是：
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【专利技术属性】
技术研发人员：何明明，袁卓亚，马旭东，王晶，张博，洪志鹏，王建勋，刘新星，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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