高地应力

更新于 2026年10月12日 版权声明
高地应力

地应力,是存在于地下的岩石在未受到工程扰动情况下所固有的应力状态。研究表明,重力作用和构造活动是引起地应力的主要原因。这里的地应力主要是指由于构造活动引起的水平方向的力。拿大家在上学路上挤公交车打个简单的比方,车上人特别多的时候,大家肩挨着肩,脚跟着脚,不用抓把手都能轻松实现“任尔东西南北风,我自岿然不动”。突然,你右方的人挪走了,没有了右方的支撑,你会怎么样呢?大概率是要站不稳摔倒了。科学钻井容易发生井壁坍塌,和这道理差不多,当岩石一侧被掏空,受力平衡被打破后,它就很容易被“挤”出去了。比如东海大陆科学钻探工程,它就位于两大板块的碰撞地带,该地区的地应力就很高。地下深部的钻井,受到高地应力的作用,非常容易造成井壁垮塌、卡钻等井下事故。苏联的科拉超深井和德国的KTB井,在6 000米至7 000米井段施工时,就曾因为高地应力的影响而频频发生事故,从而花费了大量的时间和经费。

除此之外,向地下深部开展钻探工程,还存在井易斜、提取岩心难等诸多问题。大量的钻探工程都会出现一个问题,那就是伴随着钻探深度的增加,钻井斜度也会增加,这样施工难度也会增加,比如布设和提取测量仪器难、下套管难等;同时钻探深度越大,提取岩心难度越大,比如钻探到地下10 000米时,取一次岩心需要将地下10 000米的岩心提上来,时间长姑且不说,频繁地提取岩心特别容易发生岩心堵塞的情况,而且对井壁的稳定性也会造成极大影响。(https://www.daowen.com)

所以,向地下挖个深洞还容易吗?

“惟其艰难,方显勇毅”,只有了解了向地下打钻会面临哪些难题,方能理解我国大陆科学钻探辉煌成就的来之不易。

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