一种采动地面井失稳相似模拟方法技术

发明专利技术提供一种采动地面井失稳相似模拟方法。该方法包括选取打印线材、3D打印粗模型、模拟岩层移动过程和获得采动作用下地面井的变形破坏规律等步骤。该方法能够模拟不同的采动作用下地面井的变形破坏，也可以模拟同种采动作用不同强度对地面井的影响，且不仅限于模拟上面所提到的采动类型。在3D打印的基础上通过控制材料的变形从而再次缩短了实验周期、节约了人力资源，保证每次打印后仍能在大致相同的情况下进行实验，便于稳定、可靠的科学规律。能够对复杂采动作用进行比较真实准确模拟，从而到达对地面井采动失稳的模拟。

【技术实现步骤摘要】
一种采动地面井失稳相似模拟方法
本专利技术涉及机械和矿山技术工程领域，特别涉及一种采动地面井失稳相似模拟方法。
技术介绍
相似模拟实验是探究地面井失稳的重要研究方法，虽然由于种种技术原因现在并没有太多人通过实际的相似模拟实验来模拟地面井的失稳破坏，但是随着技术的进步以及工程的需求，利用相似模拟实验来模拟地面井的失稳破坏是非常重要的。众多学者尝试通过各种类型的方法来提高实验结果的准确性，但在实际过程中这样的做法并没有取得理想的效果，且进行一次相似模拟实验需要消耗大量材料、人力和时间。虽然目前3D打印技术已经广泛应用，也在一定程度上缩短了时间周期，但是3D打印只能进行特定地质条件包括岩层厚度、强度下的岩层运动情况模拟，也只能模拟特定的管状材料的性质包括管径、壁厚和强度等，无法在同一次实验过程中改变岩层参数、地质构造参数以及管件的结构参数，从而进行对比获得比较可靠、稳定的地面井在采动影响下的变形破坏规律。因此，亟需开发一种采动地面井失稳相似模拟实验方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采动地面井失稳相似模拟方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采动地面井失稳相似模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)根据相似原理分别选取岩层和地面井管道的打印线材；其中，所述岩层打印线材选取形状记忆聚合物；所述地面井管道打印线材选取记忆金属；/n2)进行相似模型3D打印，得到岩层地质结构相似模型和地面井相似模型；/n3)在岩层地质结构相似模型上施工钻孔；将地面井相似模型嵌入钻孔中；待材料冷却完成后，得到地面井地层嵌入模型；/n4)将地面井地层嵌入模型布置在试验平台上；其中，所述地面井地层嵌入模型放置在透明有机玻璃箱体中；所述透明有机玻璃箱体外部布置有热成像仪。所述地面井相似模型内腔中在顶部和底部位置设置有内窥镜镜头；所述地面井相似模型内壁...

【技术特征摘要】
1.一种采动地面井失稳相似模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)根据相似原理分别选取岩层和地面井管道的打印线材；其中，所述岩层打印线材选取形状记忆聚合物；所述地面井管道打印线材选取记忆金属；
2)进行相似模型3D打印，得到岩层地质结构相似模型和地面井相似模型；
3)在岩层地质结构相似模型上施工钻孔；将地面井相似模型嵌入钻孔中；待材料冷却完成后，得到地面井地层嵌入模型；
4)将地面井地层嵌入模型布置在试验平台上；其中，所述地面井地层嵌入模型放置在透明有机玻璃箱体中；所述透明有机玻璃箱体外部布置有热成像仪。所述地面井相似模型内腔中在顶部和底部位置设置有内窥镜镜头；所述地面井相似模型内壁上贴附有若干应变片；
5)对地面井地层嵌入模型不同位置的材料施加不同外场激励模拟不同的采动类型；通过控制激励时间模拟采动作用的强度大小；模型按预设方式变形过程中，热成像仪采集模型热成像图，内窥镜镜头采集地面井内窥镜图，应变片采集地面井应变数据；
6)施加外场激励使岩层和地面井恢复模型的初始形状，并使破断记忆材料愈合；
7)重复进行步骤5)和步骤6)，获得不同采动作用类型和不同采动强度影响下的地面井变形失稳破坏规律。


2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁运培，王智民，陈建杰，黄旭超，邹全乐，王军，王志辉，
申请(专利权)人：重庆大学，新疆焦煤集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50