地下空间与工程学报
地下空間與工程學報
지하공간여공정학보
CHINESE JOURNAL OF UNDERGROUND SPACE AND ENGINEERING
2012年
4期
796-801
,共6页
王建强%李国民%赵洪波%简崇林
王建彊%李國民%趙洪波%簡崇林
왕건강%리국민%조홍파%간숭림
流固耦合%孔壁稳定%有限元%数值模拟
流固耦閤%孔壁穩定%有限元%數值模擬
류고우합%공벽은정%유한원%수치모의
孔壁失稳是目前水平定向钻进工程中经常遇到的一个实际问题,尤其是在地表的第四纪松散地层中钻进孔壁失稳更是屡见不鲜,严重影响工程施工.针对以往研究中没有考虑渗流场对孔壁稳定性的影响问题,本文在Biot固结理论的基础之上,建立了应力场和渗流场耦合数学模型,采用有限元方法对所建立的模型进行求解.通过对某一水平定向钻进孔壁稳定性进行数值模拟,分析了在流固耦合作用下地层孔隙压力、有效应力和位移的变化规律,并分析了在不同的冲洗液压力下,地层沉降情况.研究发现,在定向钻进过程中,流固耦合作用对地层特别是井壁附近围岩的应力和变形影响很大.研究结果为钻进过程中避免孔壁失稳,合理选择冲洗液及冲洗液压力提供理论依据.
孔壁失穩是目前水平定嚮鑽進工程中經常遇到的一箇實際問題,尤其是在地錶的第四紀鬆散地層中鑽進孔壁失穩更是屢見不鮮,嚴重影響工程施工.針對以往研究中沒有攷慮滲流場對孔壁穩定性的影響問題,本文在Biot固結理論的基礎之上,建立瞭應力場和滲流場耦閤數學模型,採用有限元方法對所建立的模型進行求解.通過對某一水平定嚮鑽進孔壁穩定性進行數值模擬,分析瞭在流固耦閤作用下地層孔隙壓力、有效應力和位移的變化規律,併分析瞭在不同的遲洗液壓力下,地層沉降情況.研究髮現,在定嚮鑽進過程中,流固耦閤作用對地層特彆是井壁附近圍巖的應力和變形影響很大.研究結果為鑽進過程中避免孔壁失穩,閤理選擇遲洗液及遲洗液壓力提供理論依據.
공벽실은시목전수평정향찬진공정중경상우도적일개실제문제,우기시재지표적제사기송산지층중찬진공벽실은경시루견불선,엄중영향공정시공.침대이왕연구중몰유고필삼류장대공벽은정성적영향문제,본문재Biot고결이론적기출지상,건립료응력장화삼류장우합수학모형,채용유한원방법대소건립적모형진행구해.통과대모일수평정향찬진공벽은정성진행수치모의,분석료재류고우합작용하지층공극압력、유효응력화위이적변화규률,병분석료재불동적충세액압력하,지층침강정황.연구발현,재정향찬진과정중,류고우합작용대지층특별시정벽부근위암적응력화변형영향흔대.연구결과위찬진과정중피면공벽실은,합리선택충세액급충세액압력제공이론의거.