Tóm tắt:

Khi tất cả các tính chất cơ học của vành đá xi măng trám giếng khoan được xác định, chúng ta có thể sử dụng phương pháp phân tích ổn định giếng để lựa chọn vật liệu xi măng cho phù hợp với điều kiện áp suất, ứng suất, nhiệt độ hay độ sâu của vành xuyến đá xi măng. Phương pháp giải tích được sử dụng bởi tính đơn giản và dễ sử dụng. Mô hình tính toán giới thiệu dưới đây dựa trên bài toán về phát triển vùng đàn dẻo xung quanh một tunnel được giải quyết bởi Panet (1976). Đá xi măng được coi như một vật liệu đàn hồi trong khi đó lớp đất đá xung quanh được coi như vật liệu đàn dẻo. Sau khi đất đá bị phá hủy, một vùng biến dạng dẻo được hình thành xung quanh vành xuyến đá xi măng với bán kính Rp. Bán kính này cần được xác định bởi vì một khi được hình thành, nó sẽ tạo nên một vùng mà khí có thể xâm thực và đi lên trên theo những vết nứt được tạo ra trong lớp đất đá xung quanh xi măng. Trên biểu đồ hệ đường cong ứng xử SRC, đường cong ứng suất-chuyển vị của cả đất đá và vành đá xi măng ở một thời điểm bất kì được so sánh. Giao điểm của hai đường cong này chính là điểm ổn định của bề mặt tiếp xúc vành đá xi măng-đất đá. Nếu điểm ổn định nằm trong vùng biến dạng dẻo của đất đá thì một vùng dẻo đã xuất hiện trong đất đá và có thể gây ra hiện tượng khí xâm thực. Mô hình tính toán giới thiệu ở đây cho phép xác định được tính chất cơ học tối ưu của đá xi măng ở một thời điểm nhất định để tránh gây ra phá hủy đá xi măng và lớp đất đá xung quanh nó