钻井法快速凿井高强井壁结构设计优化与应用

来源期刊：中国矿业大学学报2019年第4期

论文作者：姚直书 王超 程桦 薛维培 梁广玲

文章页码：742 - 749

关键词：钻井法凿井;快速施工;高强井壁;设计优化;工程应用;

摘    要：基于高强井壁结构设计参数在深厚冲积层钻井法快速凿井中的重要性,探讨了双层钢板高强混凝土复合井壁的设计优化方法.采用相似理论设计模型试验,实测得到了井壁变形和极限承载力,研究了该种井壁结构的受力机理.结果表明:混凝土在井壁结构中处于三轴受压应力状态,其抗压强度提高了2.53～2.72倍.根据模型试验结果和现行混凝土结构设计规范中关于多轴强度验算的要求,提出了该种井壁结构的设计优化方法,并应用于朱集西煤矿矸石井钻井井筒,井壁厚度减少16.7%,使得该井能够采用"一钻成井"工艺快速施工.工程实测表明井壁结构中混凝土环向应变最大值为-463.1×10^-6,远小于混凝土极限应变值,说明设计优化后的井壁结构安全可靠.