管土界面摩擦疲劳效应对深水井口导管贯入阻力的影响

作者：王腾; 何家龙; 刘锦昆

来源：岩土工程学报, 2020, 42(08): 1532-1539.

• 导管
• 贯入阻力
• 黏性接触面
• 摩擦疲劳
• 划井眼

深水井口导管在黏土中的贯入阻力与导管土体界面产生的摩擦疲劳密切相关。在导管安装过程中,管土界面会产生摩擦疲劳,使得导管–黏土界面处的侧摩阻力降低。采用ABAQUS软件中任意拉格朗日欧拉法(ALE)模拟导管的贯入过程,并通过子程序VUSDFLD和VFRIC来模拟导管土体黏性接触面的摩擦疲劳效应,研究了在均质黏土和非均质黏土中,摩擦疲劳对导管贯入阻力的影响,以及循环划井眼解卡的基本原理。研究结果表明:由于摩擦疲劳的影响,管土界面之间的黏聚力系数随贯入位移逐渐降低并趋近于土体的灵敏度倒数,从而导致单位侧摩阻力降低,在贯入结束时,均质土和非均质土中导管总贯入阻力分别减小42.60%,28.48%;导管划井眼时的上下循环运动,增大了土体的"累积剪切位移",使得管土界面之间的摩擦疲劳增大,导管贯入阻力降低,使得"卡住"的导管可以继续贯入到设计深度。

• 单位
  中石化石油工程设计有限公司; 中国石油大学（华东）