水平定向钻孔应力—应变及失稳机理研究

被引量 : 9次 | 上传用户:dantezb
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本论文从分析深埋水平定向钻孔围岩的应力-应变规律入手,将钻孔围岩分别看做理想弹性体、伯格斯线性粘弹性体及理想弹塑性体来推导其应力-应变及位移的解析解,根据解析解分析钻孔应力-应变及位移的规律,并取水平定向钻进铺管工程常见土层的物理力学参数对钻孔应力-应变及位移进行了计算和分析;系统地研究了影响钻孔稳定性的地质方面和工程方面的各种主要因素,分析了钻孔孔壁稳定条件及钻孔的失稳机理,得出钻孔钻进液最优压力计算公式,给出了比较实用的几种钻孔稳定措施;通过有限差分软件FLAC-2D的数值模拟,对浅埋钻孔与深埋钻孔在孔内钻进液压力为水压力时和钻进液压力为泥浆压力时的钻孔的孔壁孔壁位移、钻孔地表的沉降位移、钻孔围岩的主应力差、钻孔围岩的最大剪应变及钻孔围岩的弹塑性区域的分布等做了分析,将数值模拟解与解析解进行了对比,分析了岩土的抗剪强度指标粘聚力与内摩擦角对钻孔稳定性的影响规律。通过研究分析,本论文主要有以下结论:(1)影响水平定向钻孔的稳定性因素主要有地层压力、钻孔围岩性质、地面动荷载、土中水的活动情况、钻孔的直径、钻孔的埋置深度、钻孔的长度、钻具在孔中的进退、孔内的冲蚀与振动、钻进液的密度、钻进液的粘性、钻进液的滤失性和配伍性及成孔时间等;钻孔围岩变形和破坏主要有塑性挤出、膨胀内鼓、塑流涌出和重力坍塌等不同类型。(2)不管将钻孔围岩看做理想粘性体、线性粘弹性体还是理想弹塑性体,不管钻孔处于浅埋状态还是深埋状态,钻孔的直径越大,钻孔的径向位移越大,缩径率越大,钻孔内的钻进液压力越大,钻孔的径向位移越小,缩径率越小;水平定向钻进铺管工程必须考虑钻孔围岩的蠕变性质,钻孔裸孔的时间越长,钻孔的径向位移就越大,缩径率就越大;合理的配置钻进液密度,可使钻孔孔壁的径向位移达到最小值,钻孔不会出现缩径现象。(3)钻孔周围土体的主应力差值及最大剪应变值在土体距离孔壁越近时,主应力差值与最大剪应变值越大。当钻孔围岩为理想弹塑性体时,钻孔的塑性半径侧向大于竖向,钻孔剪切破坏先从侧壁开始。(4)钻孔的径向位移、主应力差值、最大剪应变等随围岩的抗剪强度指标粘聚力C及内摩擦角φ的提高而减小,并且同等条件下,岩土的内摩擦角φ对其的影响较粘聚力C的影响更大。
其他文献
从认同理论出发,对大学生社会主义核心价值观的认同内涵、认同教育内容与模式、认同教育的培育路径等问题进行研究。加强大学生社会主义核心价值观认同教育,是当前各级教育部
<正>农村改革40年来,我国农业生产、农村面貌、农民生活发生了翻天覆地的变化,取得了巨大的成就。实践证明,改革是我国"三农"发展取得巨大成就的不竭动力,而继续深化改革是未
农田杂草是农业生产的大敌,也是困扰农作物生长的基本问题之一。传统农业中主要采用覆盖性喷洒除草剂的方式控制和防除杂草,这种粗放式喷洒方式不仅浪费除草剂和人力资源,同
自上世纪80年代以来,由于美国自1980年Chakrabaty案开始对植物发明授予专利保护,以及欧洲传统的品种权保护制度无法满足欧盟生物育种产业的发展要求,欧盟和作为负责欧洲地区
加氢裂化技术是重质油轻质化的重要手段之一,加氢裂化可根据加工原料油类型的不同直接生产各种清洁燃料和优质化工原料。论文以增产芳烃产品及优质乙烯裂解料为目的,通过加氢
六味地黄滴丸是国家食品药品监督管理局批准,江苏颐海药业独家生产的药品。六味地黄方为中药传统名方,特别是作为滴丸剂对现代社会人们健康的良好的作用,而深得老百姓的喜爱
能源的大量消耗已造成了大气污染、全球温室效应、城市热岛效应、生态环境恶化等严重的环境问题。日益恶化的城市环境,不断加剧的城市热岛效应,更加强了人们对于坚持走可持续
黑格尔整个思辨的哲学体系可以视为是对法国大革命的哲学反映,而绝对自由与恐怖则是黑格尔对法国大革命理性批判系列中的一个典型意见。在黑格尔的政治哲学观念中,整个法国大
工业建筑是近代中国最具时代性的一种建筑类型,它加快了先进建筑科学技术在中国的发展和推广,促进了现代建筑理论和技术美学在中国的传播,带动了中国建筑的现代转型,在中国近
对融合通信当前的产业形势进行了简要评估,从产品和服务、业务部署、市场策略、合作伙伴、服务支撑和统一入口6个方面,对欧美主流运营商的融合通信业务进行深入分析,并对运营