Для пластично-хрупких пород (рис. 2.3,б), помимо твердости, определяется предел текучести породы по штампу p0:

р₀ = Р₀ /F. (2.5)

Важной характеристикой механических свойств горных пород является удельная объемная работа разрушения А_V, которая определяется делением общей работы А, затраченной на разрушение, на объем лунки V, образовавшейся при разрушении, т.е.

А_V = А /V.

Кроме названных показателей, по зависимостям P от h можно определить коэффициент пластичности и модуль упругости горной породы при вдавливании. Определение всех показателей будет проведено при выполнении лабораторной работы.

2.4. Классификации горных пород по механическим свойствам

при вдавливании. Определение твердости горных пород в категориях

По твердости по штампу все горные породы разделены на пять групп и 12 категорий. Классификация пород, принятая в настоящее время, приведена в табл. 2.2.

При бурении на нефть и газ встречаются горные породы до 10-й категории, но в основном осадочные горные породы нефтяных и газовых месторождений относятся к 3…7 категориям. В соответствии с классификацией горных пород по твердости готовятся породоразрушающие инструменты в России и странах СНГ.

В нормативной документации по технологии бурения широко используется оценка твердости пород в категориях. Наиболее просто задача определения твердости Н в категориях решается, если известны твердость или предел текучести по штампу:

Н = 0,164р_ш^0,479; (2.6)

Н = 0,305р₀^0,426. (2.7)

Таблица 2.2

Классификация горных пород по твердости по штампу

Группы	Мягкие	Средние	Твердые	Крепкие	Очень крепкие
Категории	1, 2, 3	4, 5	6, 7	8, 9	10, 11, 12
рш, МПа	< 500	500-2000	2000-3000	3000-5000	>5000

При определении твердости горных пород в категориях по промысловым данным используют метод аналогий, который основан на следующих экспериментально установленных фактах:

1) твердость кристаллических осадочных пород находится в прямой зависимости от твердости их породообразующих минералов, а твердость обломочных пород типа песчаников и алевролитов зависит в основном от состава и строения цементирующего вещества;

2) с увеличением пористости твердость пород уменьшается;

3) твердость глинисто-карбонатных пород (глина, известковая глина, глинистый известняк) повышается с увеличением степени карбонатности;

4) твердость карбонатных пород резко возрастает при окремнении.

В БашНИПИнефти и ВНИИБТ разработаны методики оценки категорий твердости горных пород по их геолого-петрографическому описанию и геолого-геофизическим характеристикам методом аналогий. Определение категорий твердости проводится с использованием таблиц соответствия.

При определении категории твердости горной породы методом аналогий необходимо определить ее литологию, наличие и состав твердых примесей, состав и строение цемента, например, по шламу, и пористость по геофизическим данным, выбрать из таблиц соответствия ближайший аналог и присвоить рассматриваемой горной породе твердость аналога.