大直径抽采钻孔套管护孔强度研究
Study on Strength of Hole Pretection by Casing for Large Diameter Drilling Extraction Borehole
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摘要: 为了研究大直径抽采钻孔套管护孔技术，以同煤集团塔山矿三盘区首采面为研究背景，采用理论分析、数值模拟和现场验证相结合的方法进行研究，根据塑性理论，推导了钻孔套管塑性区应力场的解析解和“套管-围岩系统”的极限强度表达式；运用FLAC3D软件分析了有、无套管护孔2种情况时，大直径钻孔的应力分布规律，并且通过现场进行了验证；结果表明，随着采面的推进，不管有、无套管护孔，采动对大直径钻孔的影响强度及范围逐渐增大，并且有套管护孔时极限强度比无套管护孔时最大能达到3.47倍。Abstract: In order to study hole protection by casing technology for large diameter extraction drilling, taking the first mining face at No.3 panel of Datong Coal Group Tashan Mine as the research background, the theoretical analysis, numerical simulation and field test are used to study the technology; according to the theory of plasticity, the analytical solution of the stress field in the plastic zone of borehole casing pipe and the ultimate strength of “casing-surrounding rock system” expression are deduced; FLAC3D is used to analyze the stress distribution of large diameter borehole with or without hole protection by casing hole, and results are verified by field. With the advancing of working face, the influence range and strength of mining on large diameter borehole is gradually increased no matter with or without hole protection by casing; the ultimate strength with hole protection by casing is 3.47 times that of without hole protection by casing.
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[1] 国家安全生产监督管理局(国家煤矿安全监察局)调度中心.2002-2006年全国伤亡事故情况分析[Z].国家安全生产监督管理局,2006. [2] Zupanick J.A.Coal Mine methane drainage using multilateral horizontal wells[J].Mining Engineering,2006,58(1):50-52. [3] 房锡业.复杂条件下油井套管损坏原因及预防措施[J].油气地质与采收率,2013,20(4):94-98. [4] 练章华,施太和,韩建增.膨胀套管摩擦系数与轴向位移的模拟研究[J].石油机械,2002,30(1):1-3. [5] 高德利,郑传奎,覃成锦,等.蠕变地层中含缺陷套管外挤压力分布的数值模拟[J].中国石油大学学报(自然科学版),2007,31(1):56-62. [6] 艾池,赵万春,郭柏云,等.侧向载荷作用下的套管塑性破坏力学模型与计算分析[J].应用力学学报,2008,25(3):521-523. [7] 王建东,林凯,史交齐,等.纯外压下套管弹塑性抗挤强度的计算[J].石油机械,2006,34(11):33-35. [8] 步玉环,郭胜来,马明新,等.复杂井眼条件下旋转套管速度对固井质量的影响[J].石油学报,2011,32(3):529-533. [9] 王德良.中原油田套管损坏原因分析及预防[J].石油钻探技术,2003,31(2):36-38. [10] 孙珍平,高召宁,孟祥瑞,等.基于德鲁克-普拉格准则的围岩损伤区渗透系数研究[J].长江科学院院报,2013,30(3):26-29. [11] 曾义金,杨春和.深井石油套管盐膏层挤压应力计算研究[J].岩右力学与工程学报,2002,21(4):393. [12] 李军,陈勉,金衍,等.大位移井井壁稳定三维弹塑性有限元分析[J].岩石力学与工程学报,2004,23(14):2385-2389. [13] 孙珍平,高召宁,孟祥瑞,等.渗流作用下非均匀应力场巷道围岩稳定性分析[J].煤矿安全,2013,44(1):193-196. [14] 练章华,张先普,赵国珍,等.岩石、水泥环、套管互作用的粘弹塑性有限元力学模型[J].西南石油学院学报,1994,16(2):97-103. [15] 陈天愚,刘殿魁.套损问题影响因素分析[J].哈尔滨工程大学学报,2004,25(1):104-107. [16] 孙珍平.渗流作用下巷道围岩稳定性分析研究[D].淮南:安徽理工大学,2013. [17] 谭学术.复合岩体力学理论及其应用[M].北京:煤炭工业出版社,1994. -
期刊类型引用(5)
1. 朱家伟. 煤层气储层破坏机理及其影响分析. 科技资讯. 2023(19): 173-176 . 
百度学术
2. 闫发志，王一涵，周婧，杨永丹，彭守建，蒋长宝. 电脉冲对烟煤官能团及甲烷吸附特性影响研究. 煤矿安全. 2022(04): 7-12 . 本站查看
3. 唐巨鹏，赖堂锐，陈明扬. 有效应力改造对煤系页岩裂缝起裂扩展影响试验研究. 固体力学学报. 2022(06): 716-726 . 百度学术
4. 李春明，赵胤翔，赵金昌，杨双锁，马忠忠. 预制裂纹对水中高压电脉冲致裂煤岩体的影响. 煤矿安全. 2021(07): 27-32 . 本站查看
5. 安坤尧，杨云杰，柳晓莉. 含瓦斯煤渗透率各向异性实验研究. 华北理工大学学报(自然科学版). 2020(04): 30-33+60 . 百度学术
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