基于Hoek-Brown 准则的深部煤层钻井坍塌压力弹 - Ingenta Connect.PDF

　 第38卷第1期 煤　 　 炭　 　 学　 　 报 Vol.38　 No.1　 　 2013年 1月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Jan.　 2013　 - - - 　 　 文章编号:0253 9993(2013)01 0085 06 - 基于Hoek Brown准则的深部煤层钻井坍塌压力 弹塑性分析 1 1 1 2 2 张立松 ,闫相祯 ,杨秀娟 ,田中兰 ,杨恒林 (1． 中国石油大学(华东) 储运与建筑工程学院,山东 青岛　 266580;2． 中国石油集团钻井工程技术研究院,北京　 100097) 摘　 要:利用三轴压缩实验确定了沁水盆地平定区块深部煤岩在高围压条件下的弹塑性特征。 以 - Hoek Brown 准则为极限平衡条件,提出了基于工程允许塑性区半径的深部煤层井眼坍塌压力弹塑 性计算方法,得到控制深部煤层井壁坍塌的主要参数:煤岩地质强度指标GSI值、非均匀地应力系 - 数及工程允许塑性区半径。 以平定区块PD 095 井为例,分析了深部煤层坍塌压力弹塑性结果与 弹性结果的差别,讨论了坍塌压力弹塑性结果随影响因素的变化规律。 结果表明,当工程允许塑性 - - - 区半径为井眼半径的1．5倍时,PD 095 井坍塌压力弹塑性结果较 Hoek Brown 准则、Mohr Cou- lomb 准则弹性结果分别降低6．52%,4．66%;随着工程允许塑性区半径的增大、地应力非均匀性的 降低,井眼坍塌压力下降;坍塌压力与地质强度指标GSI值呈负乘幂函数关系。 - 关键词:Hoek Brown 准则;深部煤层;坍塌压力;弹塑性;塑性区半径 中图分类号:TU45　 　 　 文献标志码:A Elasto-plastic analysis of collapse pressure for deep coal seam drilling based on Hoek-Brown criterion 1 1 1 2 2 ZHANG Li-song ,YAN Xiang-zhen ,YANG Xiu-juan ,TIAN Zhong-lan ,YANG Heng-lin (1．College of Pipeline and CivilEngineering,China University of Petroleum,Qingdao　 266580,China;2．Institute of Drilling and Technology,ChinaPetrole- um Group,Beijing　 100097,China) Abstract:Elasto-plastic characteristics of deep coal seam at Pingding region in Qinshui Basin was determined under the effect of highconfiningpressureusingtriaxialcompressiontest.Taking Hoek-Brownc