巖石固有的屬性包括比重、密度、裂隙性、含水性、透水性、熱漲性和磁性等。巖石在外力作用下表現出來的特性包括硬度、強度、彈性和研磨性等。巖石的這些屬性和特性,統稱巖石物理力學性質。這些性質都和巖石的礦物成分、組織結構和生成條件等地質因素有關,隨著這些地質因素的變化,巖石物理力學性質的差異是很大的。在鑽探過程中,巖石抵抗鑽頭破壞的能力即為巖石可鑽性。巖石可鑽性與巖石物理性質密切相關,要瞭解巖石可鑽性,就要研究巖石物理力學性質。

  在物理學及各種工程學科中,把物體抵抗工具壓入或刻入的阻力,即物體局部范圍(接觸點)的軟硬程度,稱之為硬度。因此,用一種工具壓入巖石,測定其阻力大小,表示巖石硬度。巖石反抗機械破碎力的能力,稱之為巖石強度,它表示巖石較大范圍(體積)內的強弱程度。如用一定立方體積的巖石,在壓力機上測定其壓碎力的大小,表示巖石的抗壓強度。利用鋼球沖撞巖石,以回彈高度或次數表示巖石彈性。巖石在被工具破碎過程中,同時它對工具也進行磨損,稱巖石研磨性。

  巖石可鉆性 即鉆探破碎巖石的難易程度。在鉆探中,通常用優化技術條件下的鉆進速度表示巖石可鉆性的高低。為瞭最有效地在各種巖石中鉆探,必須研究巖石可鉆性。巖石可鉆性也是巖石的各種物理力學性質在鉆探過程中的綜合反映。研究巖石物理力學性質是研究巖石可鉆性的基礎。巖石可鉆性又受鉆頭和鉆進方法和規范的制約。所以,還應研究最優鉆進方法和規范下的巖石可鉆性,兩個方面的研究是相關的。研究巖石物理力學性質與可鉆性之間的相關性,利用這種相關性,把對巖石可鉆性的度量和分級,建立在巖石物理力學性質的研究基礎上,用巖石物理力學性質及巖石破碎理論來說明可鉆性進行定級、分級,進而建立數學模型並用來在鉆探實踐中計算或預估各種巖石的可鉆性指標,實現優化鉆探。

  巖石可鉆性(十二級)分級表 鉆探將會遇到各種巖石,為瞭考核鉆探勞動生產率,加強技術經濟管理,需要對巖石進行分級。20世紀50年代,中國地質部將鉆探巖石分級課題列入探礦工程科研規劃。1955年制訂出以實際可鉆性分級的"巖心鉆探巖石可鉆性十二級分級表”。1984年經過進一步研究提出的“金剛石巖心鉆探巖石可鉆性十二級分級表”。該巖石分級表以巖石物理力學性質分級,采用瞭5項指標:壓入硬度;擺球硬度;聲波速度;微鉆頭鉆速;研磨性。檢測儀器主要有壓入硬度計、擺球儀、聲波儀、微頭試驗臺。

  巖石研磨性分級 巖石研磨性的強弱,決定於造巖礦物的硬度,顆粒的大小和形狀,膠結物的性質和狀況,所含石英及其他堅硬礦物的百分比等。礦物硬度高,顆粒粗的巖石,研磨性強。測量巖石研磨性通常用鉆眼法試驗,並以鉆頭切削具的磨損體積與所消耗的摩擦功之比來表示研磨性,稱為研磨系數。此外,也可以用標準材料(標準鉆頭、標準桿、標準球和標準盤等)之磨損來說明巖石的研磨性。在中國已有用標準桿磨損法,對鉆探巖石進行研磨性分級。