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相似文献
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1.
罗治奇 《探矿工程》2011,38(2):63-66
火山岩地层岩性变化大,岩石的物理力学性质也差异极大,根据岩石的物理力学性质选用相应的金刚石钻头参数,能较大的提高金刚石钻头的使用寿命和钻进效率,从而获得较好的钻进效果和经济效益。从常见的几种火山岩地层中使用不同参数的金刚石钻头的使用寿命和钻进效率进行了统计和分析,提出了与地层相适宜的金刚石钻头技术参数的选用原则与选用方法。  相似文献   

2.
分析了导向钻进法用三冀回拉扩孔钻头在复杂地层条件下的力学性质,推导了计算不同岩石的最优切削角公式,并得出常见岩石的最优切削角值,进一步对回拉扩孔钻头的结构形式提出了优化,为导向钻进法回拉扩孔施工达到最优钻进,提供了必要的力学计算依据。  相似文献   

3.
基于微钻试验金刚石钻头钻进速度的研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用结构相同、胎体配方与金刚石参数不同的孕镶金刚石钻头对花岗岩进行微钻试验获得的数据,并对数据进行了分析;基于孕镶金刚石钻头破碎岩石机理,根据单粒金刚石与岩石相互作用的力学模型,结合钻头结构、岩石性质和回转速度,推导出钻头钻速的理论模型,经验证,钻速理论计算值与实测值具有较好的吻合度;分析得出增加钻头唇面与岩石之间的摩擦系数,利于提高在坚硬岩石钻进中的钻进效率。  相似文献   

4.
笔者通过测试豫西代表性岩石的主要物理机械性质和模拟微钻钻进试验测定钻头磨耗强度,机械钻速等指标,介绍了用正交试验法综合评价优选钻头结构参数的方法.   相似文献   

5.
基于有限元方法的储层地应力修正研究   总被引:3,自引:3,他引:0  
地应力是油气储层评价的基础参数,传统常用的单井地应力求解往往只依托于测井数据及岩石力学实验,未考虑整体力学模型中地层岩石非均质性对地应力的影响。研究以准噶尔盆地中部4区块董11井为例,采用整体力学模型分析的方法对目的储层地应力进行修正。根据地层岩石的物理性质及岩石力学参数对井场周围地区进行划分及整体三维建模,并用ANSYS有限元软件对其整体模型进行力学分析,从而对地应力计算结果进行修正,得出研究区目的层地应力分布情况。研究结果表明,修正后的地应力值与修正前的地应力值在地层薄弱(坚硬)层段水平最小主应力值相差16%~17%左右,水平最大主应力值相差22%~23%左右。修正后的地应力可以很好地体现地层在沉积过程中造成的岩石物理性质非均质性对地应力非均质性的影响,反映了储层地应力的真实变化特征。   相似文献   

6.
针对川东北分水岭构造须家河组地层段机械钻速慢的钻井难题,开展了提速技术研究。首先通过工程地质特征分析,获取了须家河组地层矿物组分含量和岩石力学参数,并有针对性地提出提速技术思路和提速手段。从分3井现场应用效果看,气体钻井技术、螺杆钻具+混合钻头以及扭冲工具+混合钻头钻井技术均取得不同程度的提速效果,其中气体钻井技术平均机械钻速最高,达到4.78 m/h,与同井采用常规泥浆钻井相比提高4.49倍。  相似文献   

7.
通过机械比能对煤矿瓦斯抽采钻孔过程中的围岩进行可钻性分级,可为钻机调整钻进参数提供依据。针对瓦斯抽采钻孔过程中人工判层难度大、效率低的问题,提出一种以机械比能为可钻性评价指标,结合极限学习机的煤岩可钻性分级方法。采用ABAQUS建立了PDC钻头破岩仿真模型,从材料类型、钻头转速和钻压力三个方面研究了PDC钻头破岩过程中钻进速度和机械比能的变化规律。同时,获得了钻进参数及机械比能的训练数据,采用极限学习机分别对钻进参数和机械比能数据进行学习,最后,对这两种可钻性分级指标下的分级准确率进行对比。结果表明:以机械比能作为可钻性指标时的分级准确率达到90%以上,高于以钻进参数作为可钻性指标时的准确率。分级结果可以为钻机调整钻进参数、实现自适应钻进提供理论依据。   相似文献   

8.
一、概述为了加快“孕镶金刚石钻头与岩石适应性”的研究工作,实钻试验采用正交试验法(又称正交设计法)。它是利用一种排列整齐的标准化了的“正交表”来安排和分析多因素试验的科学方法。利用它仅作较少次数的试验,便能在不同地层岩石中优选出与所钻岩石相适应的钻头技术参数和较佳钻进参数,得出较为明确可靠的生产条件和结论,达到提高技术经济效果的目的。这不仅能坚持科学打钻,还将进一步提高技术和管理水平,为勘探工作做出有益的贡献。  相似文献   

9.
钻机钻进过程中钻头旋转产生的扭矩以及作用于钻头的轴推进力是破碎岩石的能量来源,当钻进条件确定时,可用破碎单位体积岩石的实际能耗来反映岩石的物理力学性质。基于此原理在青岛胶州湾海底隧道FK4+375.5的上断面进行了超前地质探孔作业,得到凝灰岩地层中的钻进参数及钻进能量随钻头位移的变化曲线,并利用能量理论对钻进过程中监测的钻机参数进行分析,研究发现:在凝灰岩中,数字钻机参数与围岩岩性响应程度较高,围岩完整、坚硬、无裂隙水时,整体钻进参数值较高;围岩裂隙发育、含水或有断层、夹泥层时,钻进速度、推进力、转速、扭矩、打击能等数据会突变,其值变小。分析所得结果与钻孔取芯、TSP超前预报等物探手段得到的结果基本一致。并采用能量法对围岩进行分析,利用钻进比能划分相应的岩体区段,判断出围岩等级。通过对能量曲线的分析发现,在凝灰岩地层中,当钻进能量小于0.95 kJ时会出现断层或较大的节理裂隙区。  相似文献   

10.
云锡大屯锡矿岩体力学参数的确定   总被引:5,自引:0,他引:5  
杨泽  侯克鹏  李克钢  张成良  程涌 《岩土力学》2010,31(6):1923-1928
阐述了岩体力学参数研究的重要性,系统地介绍了几种国内外常用的岩体力学参数的确定方法及其原理。以云锡大屯锡矿岩体力学参数研究为例,并以其室内试验得出的岩石物理力学参数和岩体质量评价RMR值为基础,采用这些方法对岩石物理力学参数进行工程折减弱化处理,计算得出其岩体力学参数。其结果对比分析及其推荐值的工程应用结果表明:将最新的Hoek-Brown准则、室内试验、M.Georgi法和费森科法四者相结合来进行分析,得出的岩体力学参数更为合理,提高了工程岩体力学计算精度。  相似文献   

11.
The mechanical behaviour of bonded geomaterials is described by means of an elastoplastic strain‐hardening model. The internal variables, taking into account the ‘history’ of the material, depend on the plastic strains experienced and on a conveniently defined scalar measure of damage induced by weathering and/or chemical degradation. For the sake of simplicity, it is assumed that only internal variables are affected by mechanical and chemical history of the material. Despite this simplifying assumption, it can be shown that many interesting phenomena exhibited by weathered bonded geomaterials can be successfully described. For instance, (i) the transition from brittle to ductile behaviour with increasing pressure of a calcarenite with collapsing internal structure, (ii) the complex behaviour of chalk and other calcareous materials in oedometric tests, (iii) the chemically induced variation of the stress and strain state of such kind of materials, are all phenomena that can be qualitatively reproduced. Several comparisons with experimental data show that the model can capture the observed behaviour also quantitatively. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

12.
沉积结构面及其对岩体力学性质的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于沉积结构面的成因类型,通过理论分析和实验研究,分析了沉积结构面的变形与破坏特征,研究了沉积结构面力学特征及其力学效应,提出了弱面型层理、层系或层系组界面和岩层面以及不整合面均为沉积构造弱面,这些弱面对沉积岩体力学性质产生重要的影响。分析了沉积岩体沿层面方向和垂直层面方向岩体力学性质的差异性。研究表明,垂直层面方向的纵波速度和弹性模量要比平行层面方向低;平行层面方向的抗拉强度要大于垂直层面方向;而平行层面方向的抗压强度与凝聚力小于垂直层面方向。沉积岩体易于产生垂直于结构面方向的张性破坏和沿结构面方向的剪切破坏,在采动影响下顶板岩体易于沿岩层层面产生离层破坏现象,这进一步揭示了沉积结构面变形与破坏机制。   相似文献   

13.
清江水布垭马崖高边坡岩体力学性质试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用岩体声波测试、岩体力学试验及岩体质量评价等手段,研究了马崖高边坡岩体力学性质,并进行了岩体力学参数取值。研究成果表明,卸荷作用对坚硬岩类影响较大、对软岩类影响较小。  相似文献   

14.
Compaction and associated fluid flow are fundamental processes in sedimentary basin deformation. Purely mechanical compaction originates mainly from pore fluid expulsion and rearrangement of solid particles during burial, while chemo‐mechanical compaction results from Intergranular Pressure‐Solution (IPS) and represents a major mechanism of deformation in sedimentary basins during diagenesis. The aim of the present contribution is to provide a comprehensive 3D framework for constitutive and numerical modeling of purely mechanical and chemo‐mechanical compaction in sedimentary basins. Extending the concepts that have been previously proposed for the modeling of purely mechanical compaction in finite poroplasticity, deformation by IPS is addressed herein by means of additional viscoplastic terms in the state equations of the porous material. The finite element model integrates the poroplastic and poroviscoplastic components of deformation at large strains. The corresponding implementation allows for numerical simulation of sediments accretion/erosion periods by progressive activation/deactivation of the gravity forces within a fictitious closed material system. Validation of the numerical approach is assessed by means of comparison with closed‐form solutions derived in the context of a simplified compaction model. The last part of the paper presents the results of numerical basin simulation performed in one dimensional setting, demonstrating the ability of the modeling to capture the main features in elastoplastic and viscoplastic compaction. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

15.
基于所建立的反映岩石冲击压缩、拉伸损伤理论模型以及深孔微差爆破数值模拟结果,研究了爆炸载荷作用下岩石损伤演化和破碎规律,分析了岩石的动态力学特性;通过对水平边界条件下爆破破岩物理、力学过程的研究,探讨了深孔微差爆破的作用机制和爆破设计原则。  相似文献   

16.
复杂应力下充填体破坏能耗试验研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
应用先进的MTS和INSTRON刚性伺服试验机对不同灰砂比的充填体进行了常规三轴、无侧限单轴动态、静态抗压强度试验,测得了各种相关力学参数,得到了对应的荷载-位移和应力-应变全曲线,根据所得试验力学参数和压缩试验的性质,将单个试件、单位体积、单位质量的破坏能耗作为考查指标,计算了三轴和单轴抗压动态、静态加载方式下的破坏能耗,计算过程中消除了负位移产生的不利影响,通过统计回归建立和分析了围压与能耗的函数关系和不同情况下破坏能耗的变化及规律,对矿山顺利回采矿柱、维护采场及巷道顶板稳定、控制地压、防止地表塌陷、环境保护等具有现实意义。  相似文献   

17.
煤系泥岩组分特征及其对岩石力学性质的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
应用X-衍射、荧光光谱分析和力学试验研究方法,研究了淮南新集井田煤系泥岩的矿物组成和化学成分特征;建立了泥岩的力学性质与其化学成分之间的定性定量关系,其表现为:随着SiO2含量的增大,泥岩的单轴抗压强度和弹性模量总体呈增大趋势;而随着烧失量的增大,泥岩的单轴抗压强度和弹性模量总体呈减小趋势。   相似文献   

18.
徐雷云  朱俊高 《岩土力学》2005,26(Z1):300-302
分析了建立基于SQL的土体数据库的意义和可行性以及SQL数据库的性能特点。通过大量工程试验资料的整理,初步建立了土体物理力学参数数据库,并对土体数据库的应用及维护进行了初步探讨。利用已经建立的数据库研究了华东地区土体压缩指数与回弹指数的关系。随着数据库的日益完善,可用来研究更多土体物理力学参数之间的关系。  相似文献   

19.
采用文献综述研究方法,梳理了红黏土研究成果并进行了评述,对红黏土的物理力学性质进行了归纳和总结,对红黏土的性能改良研究成果进行了汇总,指出红黏土的物理力学性能的差异性根源在于微观结构的个性差异存在,红黏土性能改良的困难在于红黏土的水敏性和热敏性,红黏土性能改良的关键在于控制其含水率。最后指出了研究不足在于普适性理论和知识体系没有构建,改良方法和技术探究应该加强,展望了红黏土性能改良的物理—化学—生物耦合作用的机理及复合技术开发和应用的研究。  相似文献   

20.
开河期冰盖横向冰缝形成机理   总被引:2,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
春季随着流量或水位增加,冰盖底部受水流上举力作用发生弯曲,首先在岸壁附近形成纵向冰缝,破坏冰盖与岸壁的冻结,导致冰盖体中间部分与岸壁脱落分离。采用弹性基础梁的理论及计算方法,通过对冰盖体弯矩及弯曲应力分析,针对平面弯曲和垂直弯曲两种弯曲形式导致冰盖体横向冰缝形成机理进行了研究,并提出了横向冰缝间距的计算表达式。计算结果得到了实测资料的验证。研究结果表明,横向冰缝间距与开河初期冰盖宽度、厚度、冰的抗弯强度及地貌特征有关。  相似文献   

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