CN102162357B - 一种立井井壁既有应力的原位测试方法 - Google Patents

一种立井井壁既有应力的原位测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102162357B
CN102162357B CN 201110079624 CN201110079624A CN102162357B CN 102162357 B CN102162357 B CN 102162357B CN 201110079624 CN201110079624 CN 201110079624 CN 201110079624 A CN201110079624 A CN 201110079624A CN 102162357 B CN102162357 B CN 102162357B
Authority
CN
China
Prior art keywords
strain
measured
shaft wall
vertical shaft
testing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110079624
Other languages
English (en)
Other versions
CN102162357A (zh
Inventor
周国庆
赵光思
廖波
况联飞
陈国舟
王义江
赵晓东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN 201110079624 priority Critical patent/CN102162357B/zh
Publication of CN102162357A publication Critical patent/CN102162357A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102162357B publication Critical patent/CN102162357B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

一种立井井壁既有应力的原位测试方法，通过在井壁内表面开双孔，测试双孔中间部位的应变变化，根据开孔前后应变的改变量计算井壁的既有应力。在待测井壁表面确定开孔位置，并做好标记；在双孔位置中间部位粘贴横向、竖向应变片，连接好数据线，测试它们的应变初始值；在标记处开孔，并测试应变片的应变增量；根据开孔前后的应变改变量计算出井壁的既有应力。即在井壁内壁表面钻两个孔，测试两孔中间部位的应变变化，根据钻孔前后井壁混凝土应变的改变量计算其应力大小。该方法操作简单，不会破坏井壁完整性，测试精度高，为立井井壁的安全诊断奠定了基础。

Description

一种立井井壁既有应力的原位测试方法
技术领域：
本发明涉及一种立井井壁既有应力的原位测试方法，特别适用于厚表土井壁当前应力大小的测试，也适用于其他类似混凝土井壁（构筑物）的测试。
背景技术：
处于厚表土层中的立井井筒大多数已运营多年，井壁的受力状态及应力大小不清楚，这为井壁破裂灾害的预测预报和井壁破裂防治工程的实施带来困难。获得井壁的既有应力，判断其安全性是必要的，尤其是建设已久的井壁。目前测试井壁既有应力的原位测试方法主要有应力解除法、水压致裂法等，而这些测试方法操作复杂、占用井筒时间长，对井壁破坏性较大。因此，发明一种较理想的井壁既有应力原位测试方法是必要的，将成为判断井壁安全性的重要手段。
发明内容：
本发明的目的是克服已有技术存在的问题，提供一种操作简单方便、对井壁破坏性小、测量精度高的立井井壁既有应力的原位测试方法。
本发明的立井井壁既有应力的原位测试方法，包括如下步骤：
a．在位于井筒垂深50~200m范围内的同一轴线上每隔10~20m重复间隔标定两个待测钻孔的位置；
b．对井壁间隔标定的两个待测钻孔位置进行表面清洗；
c．之后，在间隔标定的两个待测钻孔位置之间的井壁上粘贴呈直角排列的两个横、竖向应变片，将连接两个横、竖向应变片的测试数据导线与应变测试仪器相连；
d．打开应变测试仪器，开始数据采集，并记录应变初始值                                                
Figure 2011100796243100002DEST_PATH_IMAGE001
；
e．在间隔标定的两个待测钻孔的位置逐个实施钻孔，钻完第一个孔后停顿5min再钻第二个孔；
f．钻孔完毕后，继续采集应变数据直至数据稳定，记录最终的应变稳定值
Figure 802456DEST_PATH_IMAGE002
；
g．根据两个待测钻孔开孔前后的两个应变值得到应变变化值
Figure DEST_PATH_IMAGE003
；
h．根据应变变化值
Figure 533652DEST_PATH_IMAGE003
与既有应力
Figure 527016DEST_PATH_IMAGE004
的函数关系式：
Figure DEST_PATH_IMAGE005
计算得出待测井壁的既有应力值。
所述的待测钻孔的中心距距离为8~16cm，钻孔直径为4~8cm；所述的待测钻孔的钻孔深度控制在4~6cm。
有益效果：通过在井壁表面开双孔，测试钻孔中间部位的应变变化，根据开孔前后应变的改变量计算井壁的应力大小。其操作简单，占用井筒时间短，基本不影响矿井提升；实施操作所需的空间较小，尤其适用于井筒等深部地下结构操作空间小的特点；不会破坏井壁的完整性。其主要优点有：
1．井壁既有应力的获得是对井壁结构安全评价的重要因素；
2．所提出的获得井壁既有应力的方法，操作简单，占用井筒时间短，基本不影响矿井提升；
3．方法实施操作所需的空间较小，尤其适用于井筒等深部地下结构操作空间小的特点；
4．不破坏井壁的完整性。
附图说明：
图1为本发明的测试方法的示意图。
图中：钻孔-1，数据测试线-2，应变传感器-3，井壁-4。
具体实施方式：
图1所示，本发明的立井井壁既有应力的原位测试方法，通过开双孔，测试双孔中间部位应变开孔前后的改变量，根据此改变量与井壁既有应力之间的函数关系式，计算出井壁的既有应力值，具体步骤如下：
a．首先在位于井筒垂深50~200m处范围内，同一轴线上每隔10~20m重复间隔标定两个待测钻孔2的位置；
b．对井壁1间隔标定的两个待测钻孔2位置进行表面清洗；
c．之后，在间隔标定的两个待测钻孔2位置之间的井壁1上粘贴呈直角排列的两个横、竖向应变片3，将连接两个横、竖向应变片3的测试数据导线4与应变测试仪器相连；
d．打开应变测试仪器，开始数据采集，并记录应变初始值；
e．在间隔标定的两个待测钻孔2的位置逐个实施钻孔，钻完第一个孔后停顿5min再钻第二个孔，待测钻孔2的中心距距离为8~16cm，钻孔直径为4~8cm，待测钻孔2的钻孔深度控制在4~6cm；
f．钻孔完毕后，继续采集应变数据直至数据稳定，记录最终的应变稳定值；
g．根据两个待测钻孔2开孔前后的两个应变值得到应变变化量
Figure 604059DEST_PATH_IMAGE003
；
h．根据应变变化值与既有应力的函数关系式：即或计算出待测井壁1的既有应力值，式中：为井壁4的既有应力值；
Figure DEST_PATH_IMAGE007
为测试得到的应变变化值。

Claims (1)

1.一种立井井壁既有应力的原位测试方法，其特征在于包括如下步骤：
a．在位于井筒垂深50~200m范围内的同一轴线上每隔10~20m重复间隔标定两个待测钻孔（2）的位置；
b．对井壁（1）间隔标定的两个待测钻孔（2）位置进行表面清洗；
c．之后，在间隔标定的两个待测钻孔（2）位置之间的井壁（1）上粘贴呈直角排列的一个横向、一个竖向应变片（3），将连接横、竖两个向应变片（3）的测试数据导线（4）与应变测试仪器相连；
d．打开应变测试仪器，开始数据采集，并记录应变初始值                                               
Figure DEST_PATH_IMAGE002
；
e．在间隔标定的两个待测钻孔（2）的位置逐个实施钻孔，钻完第一个孔后停顿5min再钻第二个孔；
f．钻孔完毕后，继续采集应变数据直至数据稳定，记录最终的应变稳定值；
g．根据两个待测钻孔（2）开孔前后的两个应变值得到应变变化值
Figure DEST_PATH_IMAGE006
；
h．根据应变变化值与既有应力之间的函数关系式：计算得出待测井壁（1）的既有应力值。
2．根据权利要求1所述的立井井壁既有应力的原位测试方法，其特征在于：所述的待测钻孔（2）的中心距距离为8~16cm，钻孔直径为4~8cm。
3. 根据权利要求1或2所述的立井井壁既有应力的原位测试方法，其特征在于：所述的待测钻孔（2）的钻孔深度控制在4~6cm。
CN 201110079624 2011-03-31 2011-03-31 一种立井井壁既有应力的原位测试方法 Expired - Fee Related CN102162357B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110079624 CN102162357B (zh) 2011-03-31 2011-03-31 一种立井井壁既有应力的原位测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110079624 CN102162357B (zh) 2011-03-31 2011-03-31 一种立井井壁既有应力的原位测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102162357A CN102162357A (zh) 2011-08-24
CN102162357B true CN102162357B (zh) 2013-05-22

Family

ID=44463779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110079624 Expired - Fee Related CN102162357B (zh) 2011-03-31 2011-03-31 一种立井井壁既有应力的原位测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102162357B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104034453B (zh) * 2014-06-05 2016-05-18 同济大学 基于分步钻环的混凝土桥梁单轴原位存量应力检测方法
CN109696263A (zh) * 2019-02-21 2019-04-30 广西大学 一种测试混凝土现存应力的装置及测试方法
CN113739963A (zh) * 2021-05-19 2021-12-03 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 混凝土表面应力的测试方法
CN115127716B (zh) * 2022-09-01 2022-11-25 云南省交通投资建设集团有限公司 小型局部壁面应力解除法岩体参数原位测试***及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2798698A1 (fr) * 1999-09-22 2001-03-23 Gaiatech Procede et appareil d'essai de terrain a partir d'un forage
CN2549449Y (zh) * 2002-06-18 2003-05-07 大庆石油管理局 油井水泥环膨胀对套管和地层产生应力的测量装置
CN101392647A (zh) * 2008-11-14 2009-03-25 北京石大联创石油新技术有限公司 一种适用于气体钻井的井壁稳定性预测方法
CN101560872A (zh) * 2009-05-26 2009-10-21 盐城彩阳电器阀门有限公司 深井用整体组合式过电缆封隔器
WO2010083166A2 (en) * 2009-01-13 2010-07-22 Schlumberger Canada Limited In-situ stress measurements in hydrocarbon bearing shales

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6662644B1 (en) * 2002-06-28 2003-12-16 Edm Systems Usa Formation fluid sampling and hydraulic testing tool
US8146416B2 (en) * 2009-02-13 2012-04-03 Schlumberger Technology Corporation Methods and apparatus to perform stress testing of geological formations

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2798698A1 (fr) * 1999-09-22 2001-03-23 Gaiatech Procede et appareil d'essai de terrain a partir d'un forage
CN2549449Y (zh) * 2002-06-18 2003-05-07 大庆石油管理局 油井水泥环膨胀对套管和地层产生应力的测量装置
CN101392647A (zh) * 2008-11-14 2009-03-25 北京石大联创石油新技术有限公司 一种适用于气体钻井的井壁稳定性预测方法
WO2010083166A2 (en) * 2009-01-13 2010-07-22 Schlumberger Canada Limited In-situ stress measurements in hydrocarbon bearing shales
CN101560872A (zh) * 2009-05-26 2009-10-21 盐城彩阳电器阀门有限公司 深井用整体组合式过电缆封隔器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
用于煤层底板突水机理研究的岩体原位测试技术;李抗抗; 王成绪;《煤田地质与勘探》;19970630(第3期);第31-34页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102162357A (zh) 2011-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110984958B (zh) 一种小尺寸钻井工程监控***
CN106321093A (zh) 一种利用随钻监测技术测试岩体强度的方法与装置
US11500114B2 (en) Ubiquitous real-time fracture monitoring
US20100282510A1 (en) Methods and apparatuses for measuring drill bit conditions
WO2011044070A3 (en) Formation testing planning and monitoring
CN102162357B (zh) 一种立井井壁既有应力的原位测试方法
CN110006760B (zh) 一种准确测定深孔水压致裂诱发破裂重张压力的方法
US8408296B2 (en) Methods for borehole measurements of fracturing pressures
CN105298472A (zh) 一种气侵早期监测方法
CN107194101B (zh) 水平井压裂裂缝穿层层数诊断方法
CN105422088A (zh) 一种煤矿巷道地质参数在线监测***
CN105089620A (zh) 卡钻的监测***、方法及装置
CN107503727A (zh) 一种基于地应力监测的穿层水力压裂范围考察方法
US20160273347A1 (en) Method for conducting well testing operations with nitrogen lifting, production logging, and buildup testing on single coiled tubing run
CN104931353B (zh) 煤柱塑性区测试方法和测试装置
NO20140627A1 (no) Identifisere krefter i et borehull
CN111443024B (zh) 一种井下测量岩石原位渗透率***及方法
ATE447661T1 (de) 2d-bohrlochprüfung mit smart-plug-sensoren
US20090050368A1 (en) Downhole force measurement
CN106401557B (zh) 一种联合测试煤层瓦斯含量和瓦斯压力确定钻孔有效抽采半径的方法
CN104727815A (zh) 一种实时钻井地层修正预测方法及装置
CN104265364B (zh) 工作面采空区侧向煤体塑性区宽度监测确定方法
MX2014006451A (es) Metodo para controlar una operacion del fondo de una perforacion.
CN205477594U (zh) 一种随钻测斜仪
US20080230221A1 (en) Methods and systems for monitoring near-wellbore and far-field reservoir properties using formation-embedded pressure sensors

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130522

Termination date: 20200331

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee