岩石可钻性分类分级及岩石硬度级别表

       在一定的技术工艺条件下，岩石按被钻头破碎的难易程度的分级。根据钻进方法的不同，岩石可钻性分别有岩 心钻探的岩石可钻性、手动回转钻进的岩石可钻性、螺旋 钻进的岩石可钻性、钢丝绳冲击钻进的岩石可钻性、冲击 振动钻进的岩石可钻性和石油钻井的岩石可钻性等。中国 冶金工程钻探采用岩心钻探的岩石可钻性。岩心钻探的岩石可钻性分为12级。为1958年中国地质部颁布的《岩石十二级分级表》，此表是以对于在规定的设备、工具和技术规程的条件下进行实际钻进所获得的大量资料的统计分析为定级基础的。随着对岩石物理力学性质的深入研究、测试技术方法和仪器的进步、钻探设备和工艺技术的发展，为适应金刚石钻探工艺应用的需要，并使岩石可钻性分级更趋科学、准确、合理，1984年中国地质矿产部颁布了《金刚石岩心钻探岩石可钻性分级表》。该分级表采用了以岩石压入硬度为主，同时考虑摆球回弹次数、塑性系 数、微钻速度和声波穿透速度等的综合分级法，将岩石仍分为12级，列为以压入硬度、摆球硬度和统计效率为指标的(表2)、以微钻速度为指标的(表3)和以声波穿透速度为指 标的分级表。实际应用时互相参照，使岩石可钻性定级更符合实际情况。

      岩石可钻性分类
       为使用方便，常把1~3级称为“软岩石”；4~6级称为 "中硬岩石”；7~9级称为“硬岩石”；10~ 12级称为“坚硬岩石”。
       岩石的可钻性，是指钻进时岩石抵抗压力和破碎的能力；也表示进尺效率的高低。因此，岩石的可钻性是岩石各种特性的综合，是衡量岩石钻进难易程度的主要指标。 —般用单位时间的进尺数来表示可钻性的高低。按照这个分级方法，常把岩石的可钻性，划分为十二个等级。
       由于各种岩石具有不同的物理力学性质，对钻进速度有不同的影响。在实际钻进过程中，在一定的技术条件下，测定出的各种岩石的钻进速度，通称为岩石的可钻性，也就是岩石被钻头破碎的难易程度。岩心钻探时岩石的可钻性分级如下：

        一级：松散土
       松软疏散的---代表性岩石为：次生黄土、次生红土、松软不含碎石及角砾的砂土、硅藻土、不含植物根的泥炭质腐殖层。（可钻性：7.50 m/h,—次提钻长度：2.80 m/次）
       二级：较软松散岩
       较松软疏散的---代表性岩石为：黄土层、红土层、 松软的泥炭层、含10%-20%砾石、碎石的黏土质和砂土质、松软的高岭土类、含植物根的腐殖层。（可钻性：4.00 m/h，_次提钻长度：2.40 m/次）
       三级：软岩
       软的---代表性岩石为：强风化页岩、板岩、千枚岩和片岩，轻微胶结的砂层，含20%砾石、碎石的砂土，含 20%礓结石的黄土层，石膏质土层，泥灰岩，滑石片岩、贝 壳石灰岩、褐煤、烟煤。（可钻性：2.45 m/h, —次提钻长 度：2.00 m/次）
       四级：稍软岩
       稍软的---代表性岩石为：页岩、砂质页岩、油页岩、炭质页岩、钙质页岩、砂页岩互层，较致密的泥灰岩、泥质砂岩。块状石灰岩、白云岩、强风化的橄榄岩、纯橄 榄岩、蛇纹岩和磷灰岩、中等硬度煤层、岩盐、结晶石膏、高岭土层、火山泥灰岩、冻结的含水砂层。（可钻性：1.60 m/h,—次提钻长度：1.70 m/次）
       五级：稍硬岩
       稍硬的---代表性岩石为：卵石、碎石及砾石层、崩 级层、泥质板岩，绢云母绿泥石板岩、千枚岩和片岩、细 粒结晶灰岩、大理石、较松软的砂岩、蛇纹岩、纯橄榄 岩、风化的角闪石斑岩和粗面岩、硬烟煤、无烟煤、冻结的粗粒砂、砾层、冻土层。（可钻性：1.15 m/h，一次提钻
       六级一一七级：中硬岩
       中等硬度的---代表性岩石为：绿泥石、云母、绢云母板岩、千枚岩、片岩、轻微硅化的灰岩、方解石、绿帘石、钙质胶结的砾岩，长石砂岩、石英砂岩、石英粗面岩、 角闪石斑岩。透辉石岩、辉长岩、冻结的砾石层。（可钻 性：0.82 m/h，一次提钻长度：1.30 m/次）
       石英、角闪石、云母、赤铁矿化板岩、千枚岩、片岩， 微硅化的板岩、千枚岩、片岩、长石石英砂岩、石英二长 岩，微片岩化的钠长石斑岩，粗面岩，角闪石斑岩，砾石、 碎石层，微风化的粗粒花岗岩、正长岩、斑岩、辉长岩及其他火成岩，硅质灰岩，燧石灰岩等。（可钻性：0.57 m/h，一次提钻长度：1.10 m/次）
       八级一一九级:硬岩
       硬岩---代表性岩石为:硅化绢云母板岩、千枚岩、片 岩、片麻岩、绿帘石岩，含石英的碳酸岩石，含石英重晶石岩石，含磁铁矿和赤铁矿的石英岩，钙质胶结的砾岩，玄 武岩，辉绿岩，安山岩，辉石岩，石英安山斑岩，中粒结晶的钠长斑岩和角闪石斑岩，细粒硅质胶结的石英砂岩和长 石砂岩，含大块燧石灰岩，轻微风化的花岗岩、花岗片麻 岩、伟晶岩、闪长岩、辉长岩等。（可钻性：0.38 m/h, _ 次提钻长度：0.85 m/次）
       高硅化的板岩、千枚岩、灰岩、砂岩；粗粒的花岗岩、 花岗闪长岩、花岗片麻岩、正长岩、辉长岩、粗面岩；微风 化的：石英粗面岩、伟晶花岗岩、灰岩、硅化的凝灰岩、角 页岩化凝灰岩、细粒石英岩、石英质磷灰岩、伟晶岩。（可 钻性：0.25 m/h，一次提钻长度：0.65 m/次）
       十级一一十一级：坚硬岩
       坚硬岩---代表性岩石为：细粒的花岗岩，花岗闪长 岩，花岗片麻岩，流纹岩，微晶花岗岩，石英粗面岩，石英 钠长斑岩，坚硬的石英伟晶岩，燧石岩。（可钻性：0.15 m/h，一次提钻长度：0.50 m/次）刚玉岩，石英岩，碧玉岩，块状石英，最坚硬的铁质角 页岩，碧玉质的硅化板岩，燧石岩。（可钻性：0.09 m/h, 一次提钻长度：0.32 m/次）
       十二级：最坚硬岩
       最坚硬岩---代表性岩石为：未风化极致密的石英 岩、碧玉岩、角页岩、纯钠辉石刚玉岩，石英，燧石，碧 玉。（可钻性：0.045 m/h，一次提钻长度：0.16 m/次）

      岩石可钻性影响因素

       岩石可钻性不是岩石固有的性质，它不仅取决于岩石 的特性，而且还取决于采用的钻进技术工艺条件：（1)岩石 的特性。包括岩石的矿物组分、组织结构特征、物理性质 和力学性质。其中直接影响因素是岩石的力学性质，而岩石的物理性质、矿物组分和组织结构特征等主要是通过影 响其力学性质而间接影响可钻性的。在影响岩石可钻性的力学性质中，起主要作用的是岩石的硬度、弹塑性和研磨 性。岩石硬度影响钻进初始的碎岩难易程度；弹塑性影响 碎岩工具作用F岩石的变形和裂纹发展导致破碎的特征； 研磨性决定了碎岩工具的持久性和机械钻速(纯钻进时间 内的单位时间进尺，m/h)的递减速率。一般规律是岩石可钻性随压入硬度和研磨性的增大而降低，随塑性系数的增 大而提高。（2)钻进技术工艺条件。包括钻进切削研磨材 料、钻头类型、钻探设备、钻探冲洗介质、钻进工艺的完 善程度，以及钻孔的深度、直径、倾斜度等。

       岩石硬度级别表 

岩石级别	坚固程度	代表性岩石
Ⅰ	最坚固	最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。（f＝20）
Ⅱ	很坚固	很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩，(f=15)
Ⅲ	坚固	致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石。(f=10)
Ⅲa	坚固	坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁矿，不坚固的花岗岩。（f=8)
Ⅳ	比较坚固	一般的砂岩、铁矿石（f=6)
Ⅳa	比较坚固	砂质页岩，页岩质砂岩。（f=5)
Ⅴ	中等坚固	坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾石。（f=4)
Ⅴa	中等坚固	各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩。 (f=3)
Ⅵ	比较软	软弱页岩，很软的石灰岩，白至，盐岩，石膏，无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤。 (f=2)
Ⅵa	比较软	碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎石，坚固的煤，硬化的粘土。（f=1.5)
Ⅶ	软	软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土质土壤。（f=1)
Ⅶa	软	软砂质粘土、砾石，黄土。（f=0.8)
Ⅷ	土状	腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。（f=0.6)
Ⅸ	松散状	砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤。(f=0.5)
Ⅹ	流沙状	流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤。 (f=0．3 ) A