由于地层中的初始地应力的平衡状态在成孔过程中被破坏,因此这里将地层中的原始初应力定义为一次应力状态,而成孔后经过应力重新分布形成的应力状态称为二次应力状态。由于水平地层中任一点的初应力为:(3-6)将上式转化为极坐...[继续阅读]

    虽然在水平定向穿越中土体的位移不作为判断孔壁失稳的主要因素,但是考虑到孔壁变形,这里将根据土力学里假设的土体的弹性本构关系来推导水平定向钻成孔过程中孔壁周围土体位移的基本求解过程。(1)截取半径为r处的微元环中...[继续阅读]

    应用厚壁筒模型分析钻孔孔壁的应力状态,平衡方程、几何方程、物理方程均是按照总场应力求解的,附加场应力表述的方程与总场应力表述的方程具有相同的形式。在钻孔孔壁地层处于理想弹性状态时,假设内压力p1＝δp0,外压力p2＝...[继续阅读]

    图3-3　弹性区与塑性区范围根据上一节的分析,当荷载参数δ大于弹性极限荷载系数δe时,孔壁开始出现塑性区,塑性区外面是弹性区,孔壁进入塑性变形状态。随着应力的进一步增大,塑性区也会不断地扩大。设弹性区与塑性区的交界线...[继续阅读]

    简化的弹性-软化塑性状态的应力-应变曲线如图3-4所示,应力达到峰值σs后,随着变形的发展,曲线呈下降走势,即应力降低应变增大。下降段的坡度(dσ/dε或者dτ/dγ)为负值,将坡度的绝对值记为Et或Gt,即Et＝|ET|或者Gt＝|GT|,在变形达到ε...[继续阅读]

    以上几节的计算分析中,主要是从稳定性角度分析孔壁周围地层的应力、应变和位移情况,并且引入荷载系数研究了钻孔过程中的孔壁动态响应情况。计算得到的结论仅仅是力学角度上的。从理论上讲,水平定向钻的钻孔截面形状为圆...[继续阅读]

    水平定向钻工程的冒浆问题最关键的一个因素是形成渗流的极限泥浆压力,所以可以从渗流时间和渗流路径两个方面来进行分析。泥浆从钻孔渗流到孔壁周围土层过程中,泥浆会在压力差的作用下继续向各个方向渗流,由于钻孔孔壁到...[继续阅读]

    当地层不被压裂的前提下发生冒浆时,泥浆运送通道一定,泥浆压力越大,流速越快,岩屑的排出效率越高。因此通常要控制泥浆的泵送压力在一定的范围内,最大泥浆泵送压力应为孔底最大泥浆压力(即极限地层压力)与泥浆在钻杆内损失...[继续阅读]

    某河流水平定向穿越工程设计穿越长度1827m,其中定向钻铺设长度1750m。管道穿越河堤防和河流段采用大型水平定向钻穿越,穿越段铺设长度1750m。压力管管身采用L485直缝埋弧焊钢管,外径1016mm,管壁厚20.6mm。最大埋深为河床下约33.5m。水...[继续阅读]

    通过理论研究可知,泥浆在土层中渗流时很容易封堵渗流通道,冒浆的形式是以破坏土体形成新的渗流通道为主要诱因。根据路径影响因子模型理论,可以提高泥浆的封堵能力,并减小钻孔内的泥浆压力,达到防治冒浆的目的。3.4.4.1　穿...[继续阅读]