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2024年土力学试验总结范文一、引言土力学试验是土工学中非常重要的一部分，通过对土壤的物理力学性质进行试验研究，可以增进对土壤工程性能的理解和预测。
本文将对2024年进行的土力学试验进行总结，包括试验目的、试验方法、试验结果和分析等内容。
二、试验目的本次试验的目的在于深入了解土壤的物理力学性质，并探索不同试验条件下土壤的力学行为。
具体目标如下：1. 研究土壤的压缩性和剪切强度特性。
2. 探索不同含水率、固结应力和应变速率对土壤力学性质的影响。
3. 与先前试验结果进行对比，验证其一致性和可靠性。
4. 对本地土壤的工程特性进行初步评估，为工程设计提供参考数据。
三、试验方法1. 压缩试验：采用固结试验装置，对不同含水率的土壤进行一维固结试验。
通过测量应变和应力的关系，得到土壤的压缩特性曲线。
2. 剪切试验：采用直剪试验装置，对不同应力水平下的土壤进行剪切试验。
通过测量剪切应力和剪切应变的关系，得到土壤的剪切强度参数。
3. 试验参数：试验参数包括土壤的含水率、固结应力和应变速率等，通过改变这些参数来研究其对土壤力学特性的影响。
4. 数据处理：对试验数据进行统计和分析，得出试验结果。
四、试验结果和分析1. 压缩试验结果：通过一维固结试验，得到不同含水率下土壤的压缩特性曲线。
结果显示，土壤的压缩性与含水率呈负相关关系，含水率越高，土壤的压缩性越大。
同时，固结应力对土壤的压缩性也有显著影响，固结应力越大，土壤的压缩性越小。
应变速率对土壤的压缩性影响较小，在本试验中未产生明显变化。
2. 剪切试验结果：通过剪切试验，得到不同应力水平下土壤的剪切强度参数。
结果显示，土壤的剪切强度与应力水平呈正相关关系，应力水平越大，土壤的剪切强度越高。
同时，固结应力对土壤的剪切强度也有显著影响，固结应力越大，土壤的剪切强度越大。
应变速率在较小范围内对土壤的剪切强度影响较小，在较大应变速率下可能导致土壤的剪切强度降低。
3. 与先前试验结果对比：将本次试验结果与先前试验结果进行对比，发现两者的趋势一致，验证了本次试验的可靠性和一致性。
2022年-2023年一级造价师之建设工程技术与计量（交通）每日一练试卷A卷含答案单选题（共30题）1、下列工程保通管理费说法错误的是（）。
A.工程保通管理费按设计需要进行列支B.工程保通管理费包含交通管制、交通与船舶疏导所需的费用C.为保证公路运营安全、船舶航行安全及施工安全而花费的费用D.建筑工程安装费含工程保通费【答案】 D2、路面基层采用二灰碎石，碾压时混合料含水率必须控制在( )。
A.3%~4%B.4%~5%C.5%~6%D.6%~8%【答案】 B3、（2019年真题）工程量清单消耗量定额包括（）。
A.施工定额、预算定额B.施工定额、预算定额、概算定额C.施工定额、预算定额、概算定额、估算指标D.施工定额、预算定额、估算指标【答案】 C4、公路工程造价文件按不同的需要分为甲、乙两组，其中甲组文件是（）。
A.各项费用计算表B.建筑安装工程费各项基础数据计算表C.建设工程其他费各项基础数据计算表D.投资现金流量表【答案】 A5、（2019年真题）激发较大范围内瞬间出现大量滑坡的重要因素（）。
A.流砂B.侵蚀C.风化D.地震【答案】 D6、钻孔灌注桩，一般每立方米混凝土的含钢筋量在（）kg左右。
A.30B.50C.90D.120【答案】 C7、悬索桥的上部构造中，（）的作用是改变主缆的方向，把主缆的钢丝束股在水平及垂直方向分散开来，并将其引入各自的锚固位置。
A.散索鞍B.塔顶索鞍C.吊索D.锚碇【答案】 A8、进行料场价格调查时，其价格应为（）。
A.材料单价B.材料单价+运杂费C.材料单价+增值税D.所有应支付的费用【答案】 D9、工程排污费属于（）。
[2019年回忆版]A.直接费B.企业管理费C.间接费D.规费【答案】 B10、根据岩石的结构特征，可将岩石分为结晶联结的岩石和（）。
A.杂基联结的岩石B.孔隙内充填的岩石C.胶结物联结的岩石D.裂缝连接的岩石【答案】 C11、在包气带内局部隔水层上积聚的具有自由水面的重力水称为（）。
渤海油田科探井隔水导管入泥深度确定方法摘要：在海洋钻井作业过程中，隔水导管承载力对于钻完井作业安全具有重要意义。
本文提出了隔水导管承载力计算模型和最小入泥深度计算模型，并以BZ-X-X油田为工程实例，建立了BZ-X-X井隔水导管承载力剖面；根据海底土性质和钻完井过程中井口载荷情况，确定了钻井隔水导管合理下入深度范围。
研究成果能够为该地区今后的钻井作业提供科学依据和技术指导，从而保证海上钻完井施工作业的安全。
关键词：隔水导管承载力入泥深度自升式钻井平台在探井作业时套管柱组合主要包括隔水导管、技术套管、油层套管等。
海上钻井隔水导管是从海上钻井平台下到海底浅层的套管，主要功能是隔离海水、形成钻井液循环通道，同时作为海上钻井井口的持力结构。
在海上石油的勘探开发中，钻井隔水导管的入泥深度对于整个石油的勘探、开采起着重要的作用。
如果钻井隔水导管入泥深度下入过浅，将不能完全承受上部的井口载荷而导致在施工过程中井口的失稳、下陷等海上复杂事故，会造成很大的经济损失。
如果隔水导管入泥深度下入过深，会使隔水导管用量过度增加而造成经济上的过多浪费。
因此，对待开发油田开展隔水导管承载力和入泥深度研究具有十分重要意义。
一、隔水导管承载力计算模型对于钻入法下隔水导管，建立合理的隔水导管承载力及下入深度计算模型，需同时考虑井口载荷、隔水导管尺寸、隔水导管与海底土的胶结力、海底土性质等因素的影响。
在隔水导管打入到海底土中，当海底土对隔水导管的阻力等于或超过压导管载荷时，导管贯入就会停止。
地基土的性质、压导管载荷的大小和导管的尺寸是决定导管插入深度的关键因素。
三、工程现场应用目前，探井一般采用钻入法下隔水导管，利用钻入法钻井隔水导管入泥深度计算模型，根据BZ-X-X井海底土性质，按照上面介绍的海上钻入法隔水导管入泥深度研究所确定的方法，首先需要进行钻入法隔水导管的载荷分析。
在进行隔水导管载荷分析时，钻入法钻井隔水导管入泥深度计算模型中的上部井口载荷和自重属于已知条件，而底部阻力和侧壁摩擦力为未知参数。
土壤聚合物材料粘结强度的试验研究
本研究主要探讨以土壤聚合物材料粘结的土壤的强度的变化。
一、研究背景
土壤聚合物在建设水利与环境领域具有重要的应用价值，多年来被广泛应用于水利挖土机械作业的改良，湿地的石植垫层改建，河床康复，低地水利枢纽建设，中小型河湖挖泥等改造工程。
然而，这一材料的使用受到土壤强度状态的制约，相应参数尚不完善。
二、研究内容
1、材料组成
利用砂砾、炭性粉末、碳酸钙、马蹄黄和复合聚合材料（CP）作为基础材料，采用机械研磨方法将不同原料粘土制备为细小粒径，然后再加入添加剂（含氯次氯酸），其安定比分别为8:1:1:1:3。
2、试验方法
实验结果表明，不同CP比例下，粘土的劈裂强度和扩展强度及抗拉强度均有
明显提高。
试验利用密实度研究仪进行恒定重力、膛压法等采用墩基技术测试，以确定土壤聚合物材料粘结强度的变化程度。
三、研究结果
1、土壤应力–应变曲线
土壤聚合物的应力-应变曲线表明，与纯土壤相比，土壤聚合物的强度模量、
抗压强度和扩展强度均明显提高，其中CP比例为1:1时粘结强度最高，抗拉强度
提高了140%。
2、材料微观结构
扫描电子显微镜（SEM）结果表明，土壤聚合物微观结构发生了明显变化，表面颗粒角度增大，形成了较好的气孔和毛细网状分布，微观结构对粘合剂的均匀分布有利，微观结构有助于提高粘结强度。
四、结论
本研究表明，土壤聚合物的应力应变曲线、抗压强度、扩展强度均有提高，微观结构明显改变，其中CP比例为1:1时粘结强度增强最明显，具有较高单位体积耐压强度，可用于改良土壤结构，提高强度，提高环境保护能力。
2024年土力学试验总结例文概述：____年土力学试验的目的是对土的力学性质进行深入研究和分析，以提高对土体行为的理解，进而为工程设计和土壤改良提供可靠的依据。
本次试验重点关注土壤的强度、变形和孔隙水的渗透性。
试验过程中采用了多种测试手段和测试设备，并结合现代技术手段进行数据分析和处理。
试验结果对土壤力学和水文学领域的科研和应用具有重要意义。
试验设备和方法：本次试验采用了一系列标准试验设备和方法，包括直剪试验、三轴试验、压缩试验和渗透试验等。
试验样本采集自不同地点的土层，并经过预处理和标准化处理，以确保试验结果的可靠性和可比性。
试验过程中对土壤样本的重要参数进行了测量和记录，包括体积密度、含水率、颗粒大小和土壤组成等。
试验成果和分析：通过对试验结果的分析和处理，得出了以下几点结论：1. 土壤的强度特性：通过直剪试验和三轴试验，得出了土壤的剪切强度和抗压强度等重要参数。
试验结果表明，土壤的强度特性受到土壤类型、含水率和颗粒大小等因素的影响较大。
此外，试验结果还显示了土壤在不同加载条件下的变形和破坏模式，为土壤工程设计提供了依据。
2. 土壤的变形特性：通过压缩试验，得出了土壤的压缩特性和固结参数等重要参数。
试验结果表明，土壤的压缩性、回弹性和固结性受到土壤质地和含水率等因素的影响较大。
此外，试验结果还显示了土壤在不同压力条件下的变形规律，为土壤改良和工程设计提供了依据。
3. 孔隙水的渗透特性：通过渗透试验，得出了土壤的渗透系数和渗透性等重要参数。
试验结果表明，土壤的渗透特性受到土壤类型、孔隙结构和有效应力等因素的影响较大。
此外，试验结果还显示了土壤在不同水头条件下的渗透规律，为土壤水文学和水资源管理提供了依据。
应用前景：本次试验的研究成果对土壤力学和水文学领域的科研和应用具有重要意义。
这些成果可以为土壤工程设计提供可靠的依据，提高工程的安全性和可靠性。
同时，这些成果也可以为土壤改良和治理提供指导，提高土壤的质量和可持续利用性。
胶结指数的控制因素及评价方法胶结指数是指土壤颗粒与含水量之比，是描述土壤稳定性的重要指标之一。
正常情况下，土壤稳定性较好时胶结指数较高，稳定性较差时胶结指数较低。
胶结指数的控制因素包括以下几个方面：1.粘粒含量：粘粒含量是指土壤中能够与水形成膜的粒子，例如粘土、膨润土等。
粘粒颗粒表面电荷量较大，与周围离子作用强烈，因此具有较强的胶结能力。
2.孔隙度：孔隙度是指土壤中孔隙所占的体积比例。
普通土壤中孔隙多为气体和水分的混合体，而胶结土的孔隙多为水，随着孔隙度的增加，胶结指数也会相应地降低。
3.含水量：含水量是指土壤中所含的水分比例，对于胶结指数的影响显著。
含水量过高会导致土壤失去稳定性，降低胶结指数，含水量过低则会使土壤过于脆硬，胶结指数也会减少。
4.土壤物理性质：土壤物理性质如密度、粒径等也会影响胶结指数。
例如，粒径较大的颗粒会增加孔隙度，从而降低胶结指数；相反，粒径较小的颗粒较容易形成胶结，从而提高胶结指数。
胶结指数的评价方法主要有以下几种：1.胶结指数测试法：通过在实验室内进行压缩试验，模拟土壤中的胶结作用，来测算胶结指数。
2.圆柱压缩法：将土壤样品置于压力式圆柱装置中，施加规定的压力，模拟不同含水量下的胶结过程，通过测算压缩应变和应力之比，从而求得胶结指数。
3.剪切试验法：此方法适用于较干燥、较坚硬的土壤，可通过剪切分析仪测量土壤的剪切属性，评估其胶结能力。
4.其他方法：还有一些表征土壤稳定性的综合指标，如土壤可蚀性指数、土壤侵蚀强度指数等，可以作为评价胶结能力的参考。
综上所述，胶结指数影响因素复杂，需综合考虑各个因素，采用多种测试方式进行评价。
这样才能更全面地了解土壤的胶结能力，为土壤的保护、治理和利用提供科学依据。
深水钻井隔水管强度评价方法及应用研究的开题报告标题：深水钻井隔水管强度评价方法及应用研究一、研究背景和意义深水钻井是目前石油工业中的重要领域之一，其中隔水管是深水钻井中不可或缺的组成部分。
隔水管的主要作用是保护井口和地下水环境的安全，承担地层水压、油气压和井深的负荷。
在高压、高温、高酸、高腐蚀等恶劣环境下，隔水管的强度是保障整体钻井安全和成功的重要因素，因此对隔水管强度特性进行评价是非常必要的。
目前，国内外对于隔水管强度评价的研究比较成熟，主要采用试验和数值模拟两种方法。
试验方法需要大量的时间、成本和物质，而数值模拟方法则依赖于参数的选取和模型的准确性，其结果需要经过试验验证。
另外，现有的隔水管强度评价方法对于不同类型的隔水管、不同环境条件和不同加载方式的适用性有限。
因此，本研究旨在开发一种全新的隔水管强度评价方法，并将其应用到深水钻井中，以提高隔水管的使用效率和减少隔水管的安全事故发生。
二、研究内容和方法本研究的主要内容和方法如下：1.总结隔水管强度评价方法的现有研究，并分析其优劣势及其适用范围。
2.针对深水钻井中的隔水管强度问题，考虑其特殊性和实际应用需求，提出一种新的隔水管强度评价方法。
3.利用试验和数值模拟相结合的方法，对新方法进行验证和优化。
4.应用新方法对深水钻井中的隔水管进行强度评价，分析其特点、优缺点及适用范围。
三、预期成果和意义1.开发一种全新的隔水管强度评价方法，具有实用性、高效性和适用性。
2.为深水钻井中的隔水管强度评价提供科学依据，促进深水钻井技术的发展。
3.提高隔水管的使用效率和安全性，减少隔水管的安全事故发生。
4.为方便深水钻井行业相关单位和工程师的实际应用提供技术支持和解决方案。
四、研究进度安排1.文献综述：2021年6月至2021年7月2.新方法的开发：2021年8月至2021年12月3.试验和数值模拟的验证和优化：2022年1月至2022年6月4.应用新方法对深水钻井中的隔水管进行强度评价：2022年7月至2022年12月5.论文书写：2023年1月至2023年3月五、参考文献1.刘江，杜呈贺，张亚飞，等. 深水隔水管强度分析及安全评价[J]. 地球工程学报，2017，23（3）：562-568.2.王丽萍，程春雷，高强. 基于试验与数值模拟的钻井隔水管强度分析[J]. 石油学报, 2019，40（3）：430-437.3.郭一毫，李云龙，张嵘. 基于有限元模拟的深水隔水管强度优化设计[J]. 石油机械，2016，44（6）：12-15.。
土工实验总结土工实验总结一、实验目的：本次土工实验旨在探究土壤的物理性质及其工程特性，通过实验手段测定土壤的液塑性限度、可塑性指数、黏结强度和抗剪强度等指标，进一步了解土壤的物理特征和力学行为。
二、实验器材：1. 实验土样：选择了几种不同类型的土样进行实验，包括粘土、砂土和淤泥等；2. 液限试验器：用于测定土样的液体限度；3. 塑限试验器：用于测定土样的塑性限度；4. 抗剪试验机：用于进行土样的抗剪实验。
三、实验步骤及结果：1. 液限试验：首先，取一定质量的湿土样，将其加入液限试验器容器中，通过不断搅拌和添加滴定水来减小水分含量，直至土样无法流动或塑性变得非常小。
记录下土壤质量和水分含量，计算液限。
2. 塑限试验：将与液限试验中相同的土样放入塑限试验器中，通过逐渐加水和搅拌来增加土体的塑性。
当土体能够切割成均匀的薄片时，停止加水并记录水分含量，计算塑限。
3. 可塑性指数的计算：可塑性指数等于液塑性限度减去塑性限度，可通过实验得到。
4. 黏结强度试验：将一定质量的土样压实到一定体积，然后测定土样的抗剪强度。
重复多次实验，取平均值。
5. 抗剪强度试验：将土样放入抗剪试验机中，施加剪切力直到土样发生破裂，通过测量最大剪切力和土样的面积来计算土样的抗剪强度。
四、实验结论：通过本次土工实验，我们成功地测定了土壤的物理性质和工程特性。
液限试验确定了土壤的液体限度，塑限试验确定了土壤的塑性限度。
通过计算可塑性指数可以了解土壤的可塑性程度。
黏结强度试验测定了土壤的黏结强度，抗剪强度试验则测定了土壤的抗剪强度。
这些参数对于土壤工程设计和土壤力学分析至关重要。
然而，实验过程中也遇到了一些问题。
首先，在液限试验中，由于添加滴定水量过大，导致土壤失去了流动性，无法测定准确的液限值。
其次，塑限试验中，加水量的控制不准确，导致土壤容易发生液化，无法准确测定塑限。
这些问题需要进一步的改进和完善。
综上所述，本次土工实验通过测定液塑性限度、可塑性指数、黏结强度和抗剪强度等参数，从而对土壤的物理性质和工程特性进行了深入研究。
水泥胶结质量评价效果分析摘要：双层套管每个界面的固井质量都影响着油气井的正常生产，而常规的固井解释仅评价第一、第二界面的水泥胶结质量，因此根据声幅—变密度测井原理并通过分析各界面不同胶结状况的波形特征，提出了双层套管固井质量评价方法，在实际应用中取得了良好效果。
关键词：双层套管;水泥胶结;固井评价随着油田注采开发时间的推移及一系列增产措施的实施，油水井的井下技术状况逐年变差，部分井因套损严重影响了油井的正常生产。
为了延长老井的使用寿命，近年来的新型固井技术是在原套管内采用全井段或在套损井段以上用悬挂器再下入小套管重新固井，致使双层套管存在2个水泥环和4个界面。
1双层套管各界面及水泥环的确定双层套管存在2个水泥环和4个界面，2个水泥环分别定为：内层水泥环和外层水泥环；4个界面分别定为：第一界面为10.16cm套管与内层水泥环之间的胶结；第二界面为内层水泥环与13.97cm套管之间的胶结；第三界面为13.97cm套管与外层水泥环之间的胶结；第四界面为外层水泥环与地层之间的胶结。
2固井评价应用效果分析2.1第一界面胶结差第一界面胶结差的资料显示特征为CBL数值较高但低于自由套管，SCMT成像胶结图显示内层环形空间基本被水泥充填，但第一界面存在纵向槽道，VDL为较强的套管波显示，在内层套管接箍处出现人字形变化，说明当第一界面胶结差时内层套管与内层水泥环不发生声耦合，仪器接收到的是内层套管滑行波。
在固井评价中，在第一界面胶结差的情况下固井水泥环已起不到对储层之间的封隔作用，其他界面已无再评价的意义。
2.2第一界面胶结好、第二界面胶结差在对大部分双层套管的固井评价中，第一界面胶结好、第二界面胶结差的井段约占70%。
因为水泥凝固受添加剂、候凝时间、温度、压力、污垢等因素的影响，套管内壁可能存在油垢、锈蚀、结盐、结蜡等现象，如果下10.16cm套管前不对原套管内壁进行处理，将会影响水泥与原套管内壁的封固。
2.3第一界面至第二界面胶结中等以上、第三界面胶结差第三界面胶结差，声波的传播途径为内层套管寅内层水泥环寅外层套管。
文章编号:1000-7393(2008)02-0036-02隔水导管与土壤胶结强度试验分析研究3翟慧颖1 杨 进1 周建良2 刘书杰2 杨立平3 蔡战胜3(1.中国石油大学石油工程教育部重点实验室,北京 102249; 2.中国海洋石油研究中心,北京 100027;3.中国海洋石油基地集团公司,天津 300452)摘要:为研究隔水导管与水泥浆、水泥浆与海底土之间作用机理,在天津塘沽渤海湾海滨地区做了系列模拟试验,根据试验结果分析了隔水导管与水泥浆固结力随时间的变化规律以及水泥浆与海底土层固结强度随时间的变化规律。
在海上隔水导管钻入法施工中,隔水导管的入泥深度确定与海底土性质及水泥浆固结质量有很大关系。
隔水导管钻入法施工一般使用海水钻进,钻完固井后隔水导管外面与水泥浆直接接触,而水泥浆又与海底土层直接接触。
通过模拟试验结果得出,水泥环强度突变点是发生在注入水泥浆后的48h 的时间段。
该研究成果能够为海上隔水导管钻入法固井作业施工和钻井隔水导管入泥深度的确定提供科学依据。
关键词:钻入法;隔水导管;水泥环;胶结强度中图分类号:TE256.1 文献标识码:AAna lysis and research of cem en ti n g strength tests between wa ter isol a ti on tube and so ilZHA I Huiying 1,Y ANG Jin 1,ZHOU Jianliang 2,L I U Shujie 2,Y ANG L iping 3,CA I Zhansheng3(1.MO E Key Laboratory of Petroleum Engineering,China U niversity of Petroleum ,B eijing 102249,China;2.China N ational O ffshore O il Co m pany R esearch Center ,B eijing 100083,China;OOC,Tanggu 300452,China ) Abstract :I n order t o study the acti on mechanis m of water is olati on tube and cement slurry,ce ment slurry and sub marine s oil,se 2ries si m ulati on tests are done in Bohai Bay beachside in Tanggu of Tianjin .According t o test results,the rule varying with ti m e of the force fixing the l oope bet w een water is olati on tube and ce ment slurry and the cons olidating strength bet w een ce ment slurry and subma 2rine s oil layer as well .I n constructi on of offshore riser burr owing int o method,the driving dep th deter m inati on of riser is greatly related with sub marine s oil p r operties and ce ment slurry cons olidati on quality .R iser drilling constructi on usually drills with sea water,after ce 2menting the outside of riser has direct contact with ce ment slurry,while ce ment slurry has direct contact with sub marine s oil layer .It concludes that catastr ophe point of cement ring strength occurs in 48h ti m e seg ment after ce ment slurry drilling in by si m ulati on test .The research result can p r ovide scientific basis for offshore ce menting operati on constructi on of riser drilling and driving dep th deter m i 2nati on of drilling riser . Key words :burr owing int o method;water is olati on tube;ce ment ring;ce menting strength 隔水导管钻入法一般使用海水钻进,钻达设计深度后下入隔水导管并固井,这时隔水导管外面与水泥浆直接接触。
为了摸清隔水导管与水泥浆固结作用规律,现场钻井过程中无法开展这些试验,就需要在陆地上开展模拟试验,通过试验研究隔水导管与水泥浆之间的作用规律,建立隔水导管与水泥浆固结力随时间的变化规律,为海上钻入法下隔水导管施工提供科学依据。
1 试验准备1.1 模型建立1961年Bearden 和Lavne 就建立了一套简单的实验装置[1],以确定水泥与管子之间的剪切胶结强度,如图1(a )所示。
胶结强度是指水泥浆在环空中第30卷第2期 石油钻采工艺 Vol .30No .2 2008年4月 O I L DR I L L I N G &PRODUCTI O N TECHNOLOGY Ap r .2008 3基金项目:中国海洋石油总公司科技攻关项目“钻入工况下隔水管下入深度的确定研究”(编号:Z2006S LTJ -0135)部分内容。
作者简介:翟慧颖,1982年生。
2005年毕业于中国石油大学(北京)土木工程专业,现在石油与天然气工程学院就读岩土工程硕士,主要从事海洋石油工程方面的科研工作。
凝固后,水泥与地层、水泥与套管之间界面胶结的牢固程度。
为测量钢管桩与水泥环、水泥环与土壤间的胶结强度的大小,笔者把图1(a )的实验装置进行改装,改装后的模型如图1(b )所示。
图1 实验装置1.2 试验材料及器材试验土质选择黏土和砂性土。
根据相似原理,选择海上常用的 762mm 钻井隔水导管进行模拟试验。
实物与模型几何尺寸相似比选为6∶1。
选用直径为127mm ,壁厚为5.08mm 的钢管作为桩模型,长度为10m 。
钻头用 177.8mm 钻头。
水泥采用早强水泥P .O 42.5R 号(强度等级为32.5),水灰比采用0.48。
2 试验结果分析在试验过程中发现,下桩48h 之前拔桩,基本上都是钢管桩从水泥环中拔出,而48h 之后再拔桩,基本上都是钢管桩连同水泥环从土壤中拔出。
隔水导管与水泥胶结强度的变化可以体现在侧向摩擦力的变化上,可以通过实验测出水泥环与钢管桩及土壤的平均侧向摩擦力,即侧向摩擦力的变化反映了胶结强度的变化。
2.1 水泥浆与隔水导管之间的胶结强度分析试验得出的水泥浆与钢桩之间摩擦力数据如图2所示。
图2 水泥浆与钢管桩之间摩擦力随时间变化关系钢管桩与水泥浆之间的摩擦力随着时间的变化规律可用下式表达,由试验数据拟合得出τ=0.0181ln t -0.0277(1)式中,τ为桩与水泥浆之间的单位面积摩擦力,MPa;t 为桩与水泥浆之间的作用时间,h 。
2.2 水泥浆与海底土之间的胶结强度分析下桩48h 之前,钢管桩从水泥环中拔出,所以在此只给出48h 之后水泥浆与海底土之间的胶结强度的变化。
把试验数据绘制在图表中如图3所示。
图3 水泥环与海底土之间摩擦力随时间变化关系水泥浆与海底土之间的摩擦力随着时间的变化规律可用下式表达,由实验数据拟合得出τ=0.0191ln t +0.0117(2) 试验结果如图4所示,第1界面强度是指钢管桩与水泥环之间的胶结强度,而第2界面强度是指水泥环与土壤之间的胶结强度。
从试验数据可以看出,本试验条件下相互作用2d 之前,第2界面的胶结强度大于第1界面的胶结强度。
但在2d 之后,第1界面的胶结强度大于第2界面的胶结强度,即水泥环与钢管之间的胶结强度大于水泥环与土壤之间的胶结强度;而且随着养护时间的延长,2种强度之间的差值有逐渐增大的趋势。
本试验结果与前人研究的相关文献资料比较吻合。
本研究成果经过渤海油田现场的初步应用,取得了较好的效果。
图4 水泥环界面胶结强度曲线3 结论(1)钻入法隔水导管下入深度与本身承受的载荷、海底土性质和水泥浆性能有关。
(2)为了提高隔水导管与海底土之间的摩擦(下转第41页)73 翟慧颖等:隔水导管与土壤胶结强度试验分析研究移基本上在0左右波动。
因此,钻头只沿某一个方向偏移,这主要与地层岩石的各向异性和地层倾角有关。
通过大量的模拟计算可知,可以调整钻头钻压、转速和钻头上部的刚性位置来纠正钻头的偏移量,以控制井斜问题。
图5 钻头x,y 方向的侧向位移与时间历程的关系4 结论和讨论(1)建立了钻头与岩石互作用破岩过程的有限元力学模型,能够动态模拟钻头钻遇不同倾角各向异性岩石的破岩机理。
(2)通过改变钻井参数、钻头结构参数来优化设计钻头,为钻井工具的设计、改进和纠斜工具的设计提供了依据。
(3)改变钻井参数、各向异性岩层力学特性参数以及地层倾角等,用文中建立的岩石破碎剥落判据和模型,可以模拟确定钻头的偏移量,为复杂地层的钻井井斜问题提供理论数据。
(4)可以动态模拟钻遇不同材料多层岩石,钻头的偏移方向和井眼的轨迹变化。
分析过程中,可 以提取钻头的侧向位移数据,确定井眼轨迹。
(5)该模型的计算工作量较大,因为模型中涉及钻头与岩石高度非线性的接触问题、动态和瞬态问题以及地层岩石损伤的剥落问题等,因此下一步还需要进一步的深入研究。
参考文献:[1] 白家祉,苏义脑.井斜控制理论与实践[M ].北京:石油工业出版社,1990.[2] 李增科,何开平.偏心防斜技术的研究及应用[J ].钻采工艺,2000,23(5):4-7.[3] 孙岿.防斜打快技术现状与对策[J ].天然气工业,2003,23(3):67-69.[4] 吴华,刘德平.川东高陡构造上部大倾角地层钻井防斜技术研究[J ].天然气工业,2003,23(5):64-65.[5] 赵新瑞,姜敬华,奚艳红,等.井斜控制理论及防斜钻井技术综述[J ].钻采工艺,2000,23(1):4-8.[6] 练章华,杨世良,邓荣.小尺寸单牙轮钻头轴承设计钻压研究[J ].石油学报,1998,19(1):105-109.[7] 练章华,唐波,夏麒彪.牙齿过盈配合接触问题的计算机模拟研究[J ].石油学报,2002,23(2):97-100.[8] 郑颖人,龚晓南.岩土塑性力学基础[M ].湖北武汉:中国建筑工业出版社,1987.[9] 蒋伯杰,邹奕芳.大坝基础开挖中爆破损伤的度量与控制爆破[J ].爆破,2004,21(1):l -4.[10] 蔡四维,蔡敏.混凝土的损伤断裂[M ].北京:人民交通出版社,1999:74.(收稿日期 2007-05-28)〔编辑 薛改珍〕(上接第37页)力,可以通过在水泥中加入早强剂和提高水泥标号等途径来实现。
