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管道水平定向钻穿越扩孔孔洞形成机理及孔壁稳定性分析

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【作者】 李琴徐果黄志强马亚超谢豆

【Author】 Li Qin;Xu Guo;Huang Zhiqiang;Ma Yachao;Xie Dou;School of Mechatronic Engineering,Southwest Petroleum University;

【机构】 西南石油大学机电工程学院

【摘要】 孔壁失稳是水平定向钻扩孔工程中的瓶颈性问题,扩孔器下沉形成的葫芦形孔洞是孔壁失稳的主要原因。目前,扩孔孔洞孔壁稳定性问题的研究对象多为圆形孔洞而非葫芦形孔洞。基于有限元法建立扩孔器-岩土相互作用的动力学模型,研究了扩孔器下沉形成葫芦形孔洞的机理;此外,开展了葫芦形孔洞的孔壁稳定性研究,并与圆形孔孔壁稳定性进行了对比。研究表明:扩孔器下沉存在极限下沉量,且每级下沉量等于前级扩孔器半径与当前级钻杆半径之差,则实际的孔眼形状为葫芦形;计算值与印度Purna河和渭河穿越工程实际孔高值相对误差值分别为7.39%和9.8%,说明了葫芦形孔洞形成机理具有一定的可靠性;葫芦形孔洞的孔顶坍塌的可能性较圆形孔提高了138%;且孔型对孔腰稳定性的影响小于孔顶稳定性。

【所属期刊栏目】 技术方法 (2017年03期)
  • 【DOI】10.19509/j.cnki.dzkq.2017.0334
  • 【分类号】TE973.4
  • 【被引频次】3
  • 【下载频次】129
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