华东地区井壁破裂灾害专题

null井壁破裂灾害防治技术井壁破裂灾害防治技术1、井壁破裂灾害 2、井壁破裂灾害发生机理 3、井壁破裂灾害的防治技术 1、井壁破裂灾害1、井壁破裂灾害破裂井筒数量90多个1、井壁破裂灾害破裂特征井壁竖向压裂 内壁混凝土剥落、纵筋内凸、水平裂纹(裂缝)。 破裂时间集中 发生于每年4-10月，集中于6-8月。1、井壁破裂灾害1、井壁破裂灾害破裂特征井壁竖向压裂 破裂时间集中 破裂位置集中 多发生在基岩与土交接面附近。 地质条件相近 井筒穿越较厚表土层，含水层水位下降。 地表明显下沉 地表下沉100~500mm、沉降速率10~50mm/a、沉降率1.5~2‰。1、井壁破裂灾害1、井壁破裂灾害破裂灾害的危害严重威胁人身与生产安全 涌水，涌砂，掉块，管路、罐道扭曲变形 重大经济损失 抢险加固造成直接间接损失数亿元；缩小井筒净直径，限制井筒提升能力。1、井壁破裂灾害2、井壁破裂灾害发生机理破裂机理——竖直附加力表土含水层疏水，水位下降，含水层有效应力增大，固结压缩，引起上覆土体下沉。土体下沉过程中施加在井壁外表面一个竖直附加力。 竖直附加力在传统井壁设计中从未考虑，因此当竖直附加力的积聚使得井壁竖向荷载超过其承载能力时，井壁发生破裂。2、井壁破裂灾害发生机理3、井壁破裂灾害防治技术技术路线根据竖直附加力是导致井壁破裂的主要原因这一机理，对井壁破裂灾害的治理和预防，可采用的方法有： 1) “抗”。通过提高井壁的强度、加大井壁厚度来增强井壁的承载能力，承受水平荷载和竖直荷载的共同作用。 2) “让”。改变表土段井壁结构，使其竖向可缩，以适应土层固结压缩和地层下沉，保障井壁安全，同时井壁结构型式的改变也会反过来削减、限制附加力的增长。 3) “减”。对含水层进行充填加固，减小、甚至消除土层固结压缩，从而减小地层下沉以及由此而引发的竖直附加力，达到保证井壁安全的目的。 3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术井壁方面提高井壁强度和厚度 理论上可行。实际上在井筒中应用高强、超高强混凝土技术难度较大且必然增加建设费用。增大井壁厚度技术上可行，但经济上不合理。 新型井壁结构 滑动可缩井壁(中国矿业大学，1991) 整体可缩井壁(中国矿业大学，1996) 内层可缩井壁(中国矿业大学，2003，发明专利) 3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术井壁方面新型井壁结构 滑动可缩井壁(中国矿业大学，1991) 特点： 外壁设可压缩层； 内外壁之间设沥青滑动层； 优点： 防水性能好； 井筒装备无需可缩； 缺点： 施工工艺复杂； 造价较高；3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术井壁方面新型井壁结构 整体可缩井壁(中国矿业大学，1996) 特点： 内、外壁均设可压缩层； 内外壁之间局部设沥青滑动层； 优点(与①相比)： 工艺简单； 造价低； 缺点： 外层可缩层施工难度大； 井筒装备需可缩。3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术井壁方面新型井壁结构 内层可缩井壁(中国矿业大学，2003，发明专利) 特点： 内壁设可压缩层； 优点(与①、②相比)： 施工工艺简单； 造价低； 缺点： 井筒装备需可缩；3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种轴向可伸缩井壁(2003，发明专利)应用情况3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)专利证书3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)装置结构优点： 压缩量大； 防水性能好；3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)研究情况3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)研究情况3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)研究情况3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)研究情况3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)研究情况3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)应用情况3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)应用情况上面板与管子焊接下面板与管子拼装找正3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)应用情况面板与管子焊接好的弧段面板与管子焊接好的整体拼装效果3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)应用情况管子与面板焊缝打压试漏加工好的可缩装置弧段3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)应用情况可缩装置整体拼装效果井下拼装好的法兰盘3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)应用情况井下拼装好的可缩装置弧段井下拼装好的弧段接头3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)应用情况整体起吊的可缩装置弧段接头的仰焊3、井壁破裂灾害防治技术3、井壁破裂灾害防治技术一种可缩井壁装置(2002，实用新型专利)应用情况主体与法兰焊缝转入正常套壁工序3、井壁破裂灾害防治技术