Главная страница
Навигация по странице:

  • «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ» (РУДН) Инженерная академия Департамент недропользования и нефтегазового дела

  • Выполнил: Васильев Дмитрий СергеевичИНГбд-02-20Принял: Есина Е.Н.Москва, 2022

  • ОПРЕДЕЛЕНИЕ

  • Рисунок

  • Таблица 1

    		•

    ПР геомеханика 5. Отчет по практической работе 5 По дисциплине Геомеханика нефтяных пластов и газовых залежей


    Скачать 273.71 Kb.
    НазваниеОтчет по практической работе 5 По дисциплине Геомеханика нефтяных пластов и газовых залежей
    Дата06.02.2023
    Размер273.71 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаПР геомеханика 5.docx
    ТипОтчет
    #923058

    Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

    «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ДРУЖБЫ НАРОДОВ»

    (РУДН)

    Инженерная академия

    Департамент недропользования и нефтегазового дела

    Отчет по практической работе №5

    По дисциплине: «Геомеханика нефтяных пластов и газовых залежей»
    «Определение предела прочности горных пород на сдвиг»

    Выполнил:

    Васильев Дмитрий Сергеевич

    ИНГбд-02-20

    Принял: Есина Е.Н.


    Москва, 2022



    ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД НА СДВИГ


    Прочность на сдвиг (срез) определяют в специальных стальных матрицах (рис.1). Образец находится в условиях сдвига со сжатием. При испытаниях важно обеспечить равномерное распределение усилия пресса по сечению испытуемого образца. Испытания проводят на цилиндрических образцах.

    Рисунок 1 – Схема определения прочности пород при сдвиге

    № образца



    6

    А1
    43,1

    А2
    43,8

    АЗ
    42,7

    А4
    43,6

    А5
    43,1

    А6
    26,4

    А7
    27,1

    А8
    25,9

    А9
    26,8

    А10
    26,4

    A11
    20,6

    А12
    21,3

    А13
    20,2

    А14
    21,0

    А15
    20,6


    ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ


    1. Размеры сечения сдвига (табл. 1) и величина разрушающего усилия (табл. 2).


    № образца
    Высота, см
    Ширина, см

    1
    2
    1
    2

    А1
    8,9
    9,1
    4,9
    5,1

    А2
    8,2
    9,0
    4,7
    5,0

    А3
    8,6
    8,9
    4,8
    4,9

    А4
    8,7
    8,8
    4,9
    4,8

    А5
    8,9
    8,7
    4,9
    4,7

    А6
    8,5
    8,6
    4,7
    4,6

    А7
    8,9
    8,5
    4,9
    4,5

    А8
    8,7
    8,4
    4,6
    4,4

    А9
    8,4
    8,3
    4,6
    4,3

    А10
    8,5
    8,2
    4,6
    4,2

    А11
    8,7
    8,9
    4,7
    5,1

    А12
    8,9
    8,8
    4,9
    5,0

    А13
    8,9
    8,7
    4,8
    4,9

    А14
    9,0
    8,6
    4,9
    4,8

    А15
    8,8
    8,5
    4,8
    4,7
    Таблица 1 – Размеры сечения сдвига образца

    Таблица 2 – Величина усилия Р, кН


    ЦЕЛЬ


    Определить предел прочности образцов горных пород на сдвиг (значения силы сцепления и угла внутреннего трения) и приобрести навыки статистической обработки результатов опытных работ.

    РЕШЕНИЕ

    1. Значения нормального напряжения:









    касательного напряжения:





    где: Р - разрушающее усилие, кН; S - площадь сдвига, см2, α – угол наклона плоскости сдвига к горизонту.

    1. Возможная относительная ошибка в определении нормального напряжения:

    𝛿𝜎 = 𝛿Р+ 𝛿𝑆 + 𝛿𝑐𝑜𝑠𝛼,
    касательного напряжения:

    𝛿 = 𝛿Р+ 𝛿𝑆 + 𝛿𝑠𝑖𝑛𝛼,
    где: δР - относительная ошибка в определении величины разрушающего усилия; δS - относительная ошибка в определении площади сдвига образца высотой а и шириной b; δcosα и δsinα - относительные ошибки определения значений cosα и sinα.

    1. Относительная ошибка в определении величины разрушающего усилия:

    𝛿Р= 𝛿Р1 + 0,01𝛿Р2
    где: P1 - ошибка отсчета нагрузки по шкале прибора:


    где: С - цена деления прибора, кН (2кН); Р - величина усилия, кН, δР2 - погрешность пресса по паспорту, % (2%).

    1. Относительные ошибки в определении площади сдвига образца высотой а и шириной b:



    где: 0,01 - абсолютная ошибка при замере высоты и ширины сдвига, см; а - высота образца; b - ширина образца.

    1. Относительные ошибки значения δcosα (при трех знаках после запятой):



    Относительная ошибка значения δsinα:



    1. Общие возможные относительные ошибки:




    где: 0,01 - абсолютная ошибка при замере высоты и ширины сдвига, см; а - высота образца; b - ширина образца; Р - величина усилия, кН; δР2 - погрешность пресса по паспорту, %; α - угол наклона плоскости сдвига к горизонту.

    1. Общие возможные абсолютные ошибки:

    2. ∆𝜎воз = 𝛿𝜎 × 𝜎; ∆𝜏воз = 𝛿𝜏 × 𝜏.

    Общие вероятные абсолютные ошибки



    Средние арифметические значения величин напряжений:
    8. Значения средних квадратических отклонений напряжений, σ и τ:



    9. Значения коэффициентов вариации напряжений, σ и τ:



    Результаты расчетов рекомендуется представлять в табличном виде (табл.3).

    Если коэффициент вариации получается больше 20%, то из расчетов (табл.3) следует исключить данные испытаний с отклонениями от среднего больше 3 и сделать перерасчет значения среднего арифметического, квадратического отклонения и коэффициента вариации.

    По уточненным средним значениям σ и τ построить график зависимости касательных напряжений от нормальных – паспорт прочности горной породы (рис. 2). Из графика рис.2 определить значения величины сцепления С (МПа) и угла внутреннего трения φ. Указать уравнение для паспорта прочности:

    𝜏 = с+ 𝜎𝑡𝑔𝜑.






    Рисунок 2 – Паспорт прочности горной породы:

    С - сцепление, МПа; φ - угол внутреннего трения, градусы


    dS
    δcosα

    δsinα
    d𝜎
    d𝜏
    ∆𝜎воз

    ∆𝜏воз

    ∆𝜎вер
    ∆𝜏вер



    0,003111
    0,000714
    0,001
    0,008866
    0,009151
    0,05944
    0,061356
    0,039627
    0,040904



    0,003225
    0,000714
    0,001
    0,008905
    0,009191
    0,06546
    0,06756
    0,04364
    0,04504



    0,003211
    0,000714
    0,001
    0,009009
    0,009295
    0,063813
    0,065837
    0,042542
    0,043891



    0,003205
    0,000714
    0,001
    0,008906
    0,009192
    0,064108
    0,066164
    0,042738
    0,044109



    0,00322
    0,000714
    0,001
    0,008974
    0,00926
    0,06416
    0,066203
    0,042774
    0,044135



    0,00332
    0,001
    0,000577
    0,012296
    0,011873
    0,04078
    0,068204
    0,027187
    0,045469



    0,003277
    0,001
    0,000577
    0,012057
    0,011635
    0,039945
    0,066759
    0,02663
    0,044506



    0,003392
    0,001
    0,000577
    0,012514
    0,012091
    0,042092
    0,070441
    0,028061
    0,046961



    0,003445
    0,001
    0,000577
    0,012307
    0,011885
    0,044333
    0,074149
    0,029556
    0,049432



    0,00347
    0,001
    0,000577
    0,012446
    0,012023
    0,044765
    0,074901
    0,029843
    0,049934



    0,003177
    0,001471
    0,000532
    0,014757
    0,013818
    0,02398
    0,062081
    0,015987
    0,041387



    0,00315
    0,001471
    0,000532
    0,01441
    0,013472
    0,023827
    0,061582
    0,015884
    0,041055



    0,003198
    0,001471
    0,000532
    0,01497
    0,014031
    0,024078
    0,062394
    0,016052
    0,041596



    0,003198
    0,001471
    0,000532
    0,014593
    0,013654
    0,024401
    0,063122
    0,016267
    0,042081



    0,003261
    0,001471
    0,000532
    0,014841
    0,013902
    0,025291
    0,065498
    0,01686
    0,043666






    № образца
    Высота, см
    Ширина, см
    S,

    см2

    Р, кН
    α
    σ, МПа
    τ, МПа

    σср, МПа
    τср, МПа

    1
    2
    ср.
    1
    2
    ср.

    А1
    8,9
    9,1
    4,9
    5,1
    8,9
    9,1
    45
    43,1

    450
    6,70
    4,79
    7,097
    7,097

    А2
    8,2
    9,0
    4,7
    5,0
    8,2
    9,0
    41,71
    43,8
    7,35
    5,25

    А3
    8,6
    8,9
    4,8
    4,9
    8,6
    8,9
    42,2
    42,7
    7,08
    5,06

    А4
    8,7
    8,8
    4,9
    4,8
    8,7
    8,8
    42,4
    43,6
    7,2
    5,14

    А5
    8,9
    8,7
    4,9
    4,7
    8,9
    8,7
    42,2
    43,1
    7,15
    5,11

    А6
    8,5
    8,6
    4,7
    4,6
    8,5
    8,6
    39,8
    26,4

    600
    3,32
    5,74
    3,44
    5,96

    А7
    8,9
    8,5
    4,9
    4,5
    8,9
    8,5
    40,9
    27,1
    3,31
    5,74

    А8
    8,7
    8,4
    4,6
    4,4
    8,7
    8,4
    38,5
    25,9
    3,36
    5,83

    А9
    8,4
    8,3
    4,6
    4,3
    8,4
    8,3
    37,2
    26,8
    3,60
    6,24

    А10
    8,5
    8,2
    4,6
    4,2
    8,5
    8,2
    36,7
    26,4
    3,32
    6,23

    А11
    8,7
    8,9
    4,7
    5,1
    8,7
    8,9
    43,1
    20,6

    700
    1,63
    4,49
    1,65
    4,57

    А12
    8,9
    8,8
    4,9
    5,0
    8,9
    8,8
    43,8
    21,3
    1,65
    4,57

    А13
    8,9
    8,7
    4,8
    4,9
    8,9
    8,7
    42,7
    20,2
    1,61
    4,45

    А14
    9,0
    8,6
    4,9
    4,8
    9,0
    8,6
    42,7
    21
    1,67
    4,62

    А15
    8,8
    8,5
    4,8
    4,7
    8,8
    8,5
    41,1
    20,6
    1,70
    4,71



    Вывод: по результатам расчёта был определён предел прочности образцов горных пород на сдвиг (значение силы сцепления и угол внутреннего трения), которые составили С=3,2Мпа; соответственно.

    написать администратору сайта