地质科技情报

2017, v.36;No.174(03) 249-254

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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
Hole Forming Mechanism and Hole-Wall Stability of Pipeline HDD Reaming

李琴;徐果;黄志强;马亚超;谢豆;

摘要(Abstract):

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。

关键词(KeyWords): 水平定向钻;葫芦形孔洞;孔壁稳定性;扩孔器;下沉规律

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基金项目(Foundation):

作者(Author): 李琴;徐果;黄志强;马亚超;谢豆;

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