2024, 51(5):138-144.DOI: 10.12143/j.ztgc.2024.05.017
摘要:煤矿定向钻杆在孔内受弯曲、扭转、振动及拉压等各种载荷作用,施工过程中经常出现钻杆断裂事故,应力集中是造成钻杆断裂的重要原因之一,研究钻杆接头螺纹的应力分布对预防钻杆断裂具有重要的意义。本文以电阻应变测量为基础,搭建定向钻杆全尺寸实物应力测试实验平台,对钻杆接头进行了拉伸应力实验,并将各个实验数据绘制成应力分布曲线。研究结果表明:钻杆公接头应力大于母接头应力,公接头和母接头的最大应力均在齿3的位置。通过应力分布趋势和各齿应力值的方式验证了仿真模型的正确性,提供了一种验证钻杆仿真模型正确性的方法。本研究的实验数据和应力分布曲线为钻杆有限元仿真提供了可靠的数据支撑。
2023, 50(1):150-158.DOI: 10.12143/j.ztgc.2023.01.021
摘要:为了研究边界对花岗岩常规三轴离散元模拟试验的影响,使用颗粒流模拟软件(PFC3D),基于三维等效晶质模型(Grain?-Based-Model)方法生成花岗岩模型,同时利用有限元-离散元(FDM-DEM)耦合建模技术,分别建立刚性、柔性膜以及有限元单元(“Shell”)3种边界下的离散元三轴试验,结果表明:相较于“Shell”边界,刚性边界会提高岩样发生应力集中现象的概率,影响岩样的破坏形态;柔性膜边界会导致岩样在三轴加载过程中所受的实际围压大于目标围压,并显著提高岩样的残余强度;而“Shell”边界下的岩样所受围压稳定,发生应力集中的概率最小。综合分析可得:在花岗岩离散元三轴模拟中“Shell”边界是合适的选择。
2021, 48(10):43-55.DOI: 10.12143/j.ztgc.2021.10.006
摘要:金刚石钻进是我国的一种主要钻进方法,在地质勘探和油气井钻进中得到了广泛应用。为了提高其技术经济指标,研究金刚石钻进时岩石的应力变形状态、岩石破碎过程及其与规程参数的关系很有必要。俄罗斯钻探工作者在金刚石钻进岩石破碎方面做了大量的试验研究工作,研究了钻进速度与规程参数的优化关系,提出了临界规程参数组合的概念,推荐了保证正常钻进、防止钻头非正常磨损等的措施。值得我国同行们参考。
2021, 48(9):100-106.DOI: 10.12143/j.ztgc.2021.09.012
摘要:高强预应力混凝土管桩(PHC)具有质量预可视、高强环保、施工高效灵活等特点,在目前雾霾严重的北方高层建筑施工中得到了广泛应用。本文通过河南某小区高层住宅楼管桩工程施工实例,介绍了管桩施工过程中由于施工、地层等原因造成的承载力不足问题,在采用低应变等常规检测手段无法准确判定原因的情况下,利用水下摄像技术准确判定问题所在,并采用复压、高强灌浆等方法处理的过程,为类似工程的处理提供一定的参考价值。
2021, 48(2):117-124.DOI: 10.12143/j.ztgc.2021.02.017
摘要:通过利用应力控制式全自动GDS静三轴仪对含水率相同、干密度相同的重塑网纹红土进行不同基质吸力条件下的恒应力比的三轴固结排水试验,研究了非饱和网纹红土比例加载特性。研究结果表明:(1)在不同恒应力比的分级加载条件下,非饱和网纹红土的基质吸力平衡过程中,反压排水量有一个明显的转折点,此转折点可作为判断基质吸力是否到达平衡的标志;(2)通过对比不同基质吸力下的轴向应变和时间的关系曲线发现,基质吸力的增加引起轴向应变增加;(3)在偏应力保持不变的条件下,基质吸力的增加没有引起轴向应变的显著增加;(4)不同基质吸力条件下的偏应力和净平均应力之间呈直线关系,其斜率近似为恒应力比;(5)提出了一种可以预测非饱和网纹红土比例加载条件下的径向应变的方法。
2021, 48(8):118-124.DOI: 10.12143/j.ztgc.2021.08.018
摘要:基桩承载力与完整性检测是隐蔽工程验收的关键环节,通常于桩基设计阶段即规划好检测方法,在施工阶段安放好检测设施或解决好地基处理问题,以利于后续检测工作的顺利开展。大直径超长桩因设计承载力大、桩身情况复杂,对检测工作要求较高,更应遵循检测与设计同步的原则。本文所述天津某项目恰恰忽视了基桩检测的事前设计,致使长大桩检测遇到棘手问题。作者在有限条件下通过专业技术分析,利用多年实践经验,因地制宜制定检测方法措施,采取分步加载法解决了大吨位堆载试验对长大桩承载力的验证性试验问题,综合利用低应变法与高应变法解决了长大桩的完整性检测问题,为类似工程提供了宝贵经验。
2016, 43(11):67-69,74.
摘要:在地质钻探工具设计和使用过程中,需要用到强度理论或屈服准则对遇到的钻采设备、工具失效等问题进行分析。为帮助人们对Mises屈服准则(应力)的理解,从理论上阐述了Mises屈服准则与畸变能密度理论的关系,其实质就是第四强度理论。在弹塑性范围内,Mises屈服准则统一了单向拉压状态的第一强度理论、复杂应力状态的第三强度理论和第四强度理论。Mises屈服准则在有限元数值分析中获得了更为广泛的应用。
2015, 42(9):61-64.
摘要:钻进过程中,钻柱振动是不可避免的,而且钻柱产生振动的原因是多方面的。随着研究的深入,人们不仅认识到钻柱振动对钻井作业产生的负面影响,还认识到利用振动可以得到许多井下信息。运用一根钻杆模型,分析了其在不同工作状况下的振动特性,得到了钻杆在横向、纵向、扭转振动的多阶振型,以及对应的应力应变图。对照振型和应力应变图,联系钻井实践中各种钻柱失效形式,以期从中找出一些振动与钻柱失效的关联,更好地利用振动去解决生产问题。
2012, 39(Z1):52-55.
摘要:我公司首次由地质岩芯钻探进入石油钻探领域,在敦化1、2井的失败中吸取经验教训,研制出了钾盐-聚合物钻井液,并在吉林伊通、农安2个矿区约2375 m的钻探施工中,孔壁稳定,孔内无事故,钻进效率显著提高的情况下,岩芯采取率均达98%以上。我公司在吉林壳牌公司油页岩勘探中主要存在泥岩、砂岩、页岩、粘土岩这四种类型的地层,且层位厚薄不均,各岩层互换频繁(0~1000 m换层58次之多),均为较软的、水敏性强的地层,要想顺利钻进,泥浆的性能是成败的关键。
2012, 39(9):66-70.
摘要:对含预制裂纹的花岗岩进行单轴压缩试验研究预制裂纹倾角α对脆性岩石渐进性破坏过程的影响。首先对破坏过程的轴向应力-横向应变曲线进行总结和讨论,然后分析预制裂纹与加载方向夹角α对岩石的应力门槛值:裂纹起始应力σci、裂纹扩展应力σcd、峰值强度σf,由应变片记录的应力-应变曲线和试样的表面裂纹扩展情况的影响机制。结果表明,含有预制裂纹的岩石试样进行加载试验过程中,预制裂纹倾角α的变化成了决定脆性岩石破裂方式的主要因素。故在对含节理、裂隙的脆性岩石的工程应用上,通过对岩体的轴向应力-横向应变曲线进行分析,可以对地下开挖工程起到指导设计开挖方式及支护形式的作用。