基于围岩本体 Mogi-Coulomb 强度准则的层理性岩层斜井井壁稳定模型

丁立钦 1 ，王志乔 1 ，吕建国 1 ，孙元帝 1，2

  (1. 中国地质大学(北京) 工程技术学院，北京 100083；2. 建设综合勘查研究设计院有限公司，北京 100007)

摘要：层理性地层中进行大斜度井施工的井壁失稳问题较为突出，在传统井壁稳定模型基础上，以弱面对岩石强 度的弱化作用实验为依据，引入欧拉变换充分考虑三维地应力方向的任意性，利用 Mogi-Coulomb 准则强化中主 应力对围岩本体强度的影响，结合单弱面强度准则建立分析层理性地层斜井井壁稳定问题的模型，并进一步给出 计算斜井坍塌压力与破裂压力的方法与公式。实验与计算结果表明：当加载方向与弱面夹角为 30°时岩石强度最 低；Mogi-Coulomb 准则因考虑了中主应力的影响而对围岩本体强度的估计更为有效；考虑层理弱面影响的井壁坍 塌破坏区域明显增大，破坏位置也发生改变；取得最小坍塌压力值的钻井方向在空间中与层理面并非简单的垂直 关系；空间中关于地应力主平面对称的井孔破裂压力相同。利用所建模型进行安全泥浆压力窗口的计算可为安全 钻井以及斜井轨迹设计提供理论依据。 

关键词：岩石力学；井壁稳定；层理面；Mogi-Coulomb 准则；安全泥浆密度窗口

点击这里下载全文