基于正交试验的高强井壁设计分析

为了解决西部深井井筒建设中存在的问题,采用了正交试验方法进行井壁的设计,并根据相似理论建立了井壁模型,然后对建立的井壁模型进行分析。分析结果表明:影响高强钢筋混凝土井壁的因素中,提高混凝土强度等级、厚径比和壁厚能显著提高井壁的承载能力,而配筋率的提高对井壁承载能力影响很小。因此,高强井壁的设计应考虑以上因素的影响并结合实际工程选取参数。     

含初弯曲缺陷的变刚度井壁整体稳定性分析

针对钻井法施工阶段固井前变刚度井壁结构整体稳定性问题,引入初始弯曲缺陷,建立固井前井壁结构稳定性分析的力学模型,该模型考虑了井壁分段数、节间连接刚度、井壁刚度分布、井壁轴向荷载分布等因素.通过理论推导,结合井壁结构的稳定系数,得出井壁挠度、井壁荷载以及井壁临界荷载的关系式,并编制程序实现了求解.应用程序进行计算,定量分析了上述各个因素对井壁结构施工整体稳定性的影响,并对计算结果进行拟合,得出了井壁结构最大挠度与井壁荷载关系的实用计算公式.     

钢筋砼井壁的强度特征及设计计算

本文根据井壁模型试验的结果,对钢筋砼井壁的强度特征作了分析,发现在井壁中的配筋对提高其强度作用不大,并根据试验结果和极限平衡条件得到了井壁极限承载能力设计计算公式。     

地层沉陷时井壁承受竖向附加力的有限元分析

通过对淮北、徐州等矿区井壁发生破坏情况的分析，指出了竖向附加力是导致井壁破坏的根源。编制了井壁结构空间轴对称问题弹塑性有限元程序，并采用它对上述破坏井壁进行了计算分析，得到了地层沉陷时井壁承受竖向附加力的数值，从而可为井壁设计提供参考依据     

井壁失稳风险评价方法

针对井壁几何参数、力学性能参数和地层压力存在的随机性特点,对传统井壁稳定性系数评价方法的不足进行分析。根据可靠性理论,从力学角度建立井壁失稳风险评价方法。利用Monte-Carlo随机抽样法,计算井壁失稳的风险概率数值解,分析井壁围岩失稳风险概率分布规律,并与传统井壁稳定性系数进行对比,建立全井段井壁失稳风险评价方法。结果表明:井壁失稳风险评价方法和程序能够满足井壁失稳评价的需要;基于可靠性理论建立的井壁失稳风险评价方法,可对井壁的稳定性进行定量评价;井壁失稳风险概率评价指标,可为传统井壁稳定性系数的选取和不确定性条件下的井壁稳定性评价提供依据。     

软岩段立井井壁破裂特征及修复结构优化

为解决深立井软岩段井壁的破裂问题,对深立井软岩段井壁的破裂原因、修复支护方法进行了详细的研究,总结出了深立井井壁自身具有的特征,借助岩土工程专业分析软件FLAC~(3D),对不同的井壁修复结构形式进行了模拟分析,并对井筒修复中井壁的结构形式进行了优化,得出高阻让压的井壁结构形式,均化井壁受力,实现了提高井壁整体承载能力的最佳效果.     

钢筋混凝土井壁的收缩应力分析

本文对钢筋混凝土井壁的开裂原因作了一定的分析,推导出了由于井壁收缩而产生的应力计算表达式,并提出了以设置变形缝为主的防止井壁开裂的措施。     

冻结立井表土段井壁破坏规律研究

通过对表土段立井井壁破坏原因的分析,以及对危险点的应力状态的研究,揭示了立井井壁破坏的规律性,并以此为依据提出了防范井壁破裂的具体措施,这些措施及文中提及的应力计算解析式和考核井壁破坏的强度理论对施工现场及工程设计均具有较大的指导意义.     

井壁成像测井资料目标体自动检测方法研究

根据现有的多种图像自动分割算法(如直方图统计法、判断分析法、P 参数法、微分直方图法、灰度差直方图法、熵参数法、基于过渡区法和双阈值法)及测井目标体的特点,给出了一种适合于井壁成像测井资料目标体自动检测的方法,实现了缝洞目标体的定量检测。运用这种方法对井壁声测井图像进行了实例处理分析,并与其他方法的处理结果进行了对比,结果表明该方法可行、有效,具有实用性。     

由砼强度理论分析井壁的破坏特征和机理

本文根据砼强度理论对淮北等矿区井壁破坏应力特征和破坏形态进行了理论分析,并与模型试验结果和现场井壁实际破坏特征加以对比,从而论证了引起井壁破坏的应力状态及其外荷载条件,并阐述了荷载产生的原因.     

钢筋混凝土井壁合理厚度及计算方法

本文分析了双层钢筋混凝土井壁存在的问题,提出了充分利用外层井壁强度减小内壁厚度的设想,并提出了提高井壁混凝土标号,加锚固钢筋等使井壁减薄的措施。     

井壁稳定性技术研究及其在呼图壁地区的应用

为了能充分利用测井等资料较精确地计算井壁受力状态和井壁坍塌压力 ,以设计合理钻井液密度窗 ,保证钻井过程中井壁稳定性 .通过对井壁失稳现象、机理及井壁应力状态的分析和计算 ,对井壁失稳问题进行了较为深入的研究 ;结合测井资料和地层破裂试验结果 ,分析并建立了一套计算地层坍塌压力及地层相关物理力学特征参数的方法和模型 .通过应用克拉玛依油田呼 2井的测井资料进行分析计算并与实际结果进行对比 ,结果表明 :地层坍塌压力和安全钻井液密度窗的计算结果吻合现场实际情况 .所提出的方法和计算结果 ,将为呼图壁气田开发过程中安全快速钻井技术提供可靠的技术基础     

用结构分析方法探索井壁破坏的机理

本文从部分煤矿立井井壁破坏的事例出发,采用井壁结构非线性有限元分析方法,分析了各种外荷载组合与井壁破坏的关系,提出了与实际井壁破坏形态相适应的外荷载组合为较大的竖向负摩擦力和较小的水平侧向力,从而分析得出井壁破坏的主要原因是地下水位的下降,表土地层的固结沉陷,并提出了改善井壁受力条件的措施。     

井壁成像测井资料目标体自动检测方法研究

根据现有的多种图像自动分割算法(如直方图统计法、判断分析法、P-参数法、微分直方图法、灰度差直方图法、熵参数法、基于过渡区法和双阈值法)及测井目标体的特点，给出了一种适合于井壁成像测井资料目标体自动检测的方法，实现了缝洞目标体的定量检测。运用这种方法对井壁声测井图像进行了实例处理分析，并与其他方法的处理结果进行了对比，结果表明该方法可行、有效，具有实用性。     

砼井壁的应力和极限承载能力的有限元计算

本文选用了正交各向异性体的本构关系和适应于砼井壁特性的强度准则,编制了对砼井壁进行数值分析的非线性有限元程序。并采用此程序分别对砼井壁在承受均布荷载和非均布荷载条件下的应力分布和极限承载能力进行了计算分析,其计算结果与实验结果得到了良好的吻合。     

基于双剪统一强度理论的垂直井井壁坍塌压力解

针对钻井过程中井壁坍塌压力的理论计算值与实测值存在较大差异的问题,依据井壁力学模型和双剪统一强度理论,通过理论分析和实践验证,推导得出了不考虑渗透作用的垂直井井壁坍塌压力统一解表达式,并分析了不同b值、不同深度、不同强度准则下井壁坍塌压力的变化趋势。结果表明:当井深一定时,随着b值的增大,井壁坍塌压力相应降低。同一b值条件下,随着井深的增加,井壁坍塌压力相应提高。中间主应力对浅层井壁坍塌压力的影响较深层大,中间主应力的引入对井壁岩石强度的提升有着积极作用。文中建立的井壁坍塌压力解公式可以通过改变b值的大小调整中间主应力的贡献,以适应不同地质条件下垂直井井壁的坍塌压力计算。     

竖井井壁漂浮下沉过程的力学行为

对竖井井壁在漂浮下沉过程中的受力与变形进行了研究.根据钻井法施工工艺,分析了井壁在漂浮下沉过程中的外载,给出了注入配重水的控制方程,并利用叠加法,首次得到漂浮下沉过程中井壁任意一点的应力-应变解析表达式.计算结果表明,竖井井壁的环向应变和竖向应变有明显的"双折线"现象,与实测结果一致,证明本文计算理论的合理性,为井壁结构设计提供理论参考依据.     

冻结立井井壁防破裂措施的研究

通过对立井井壁破裂原因的分析及危险点处应力状态的研究,以消除导致井壁破裂的因素为目标提出了对尚未破土动工井筒防止井壁破裂的措施,以预防井壁破裂为宗旨提出了对现存未破裂井壁的防范方法,以恢复井筒的使用性能为目的,提出了治理破裂井壁的手段。     

基于Markov理论的立井冻结压力预测分析

为研究西部矿井井壁压力沿纵向和环向的分布规律,确定井壁设计的关键荷载参数,根据现场监测数据,构建基于Markov理论的立井井壁受压预测模型。该模型以有限的监测点数据预测未设置测点区域的井壁压力值,并给出预测值的可能概率。通过建模预测分析并对比实测数据表明:测点等间距分布时可采用Markov模型进行井壁压力预测;沿环向井壁压力可用正弦函数形式描述。     

地面注浆控制井壁破裂变形的理论与工程分析

阐述了预防与治理立井井壁破裂的地面注浆加固方法的机理,指出地面注浆可以对地层性状有明显改善,并因此对井壁附加力有减弱作用.根据在某矿井的工程治理实践,分析了井壁应变、地表变形以及注浆帷幕测试结果表明,注浆使得井壁的安全性得到明显提高.同时指出,在实践中也要根据测试结果不断调整注浆参数,以达到良好的效果.