• 2013年第40卷第2期文章目次
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    • >金刚石与磨料磨具工程
    • 月球钻探取心特种钻头研制与试验

      2013, 40(2):1-6.

      摘要 (1052) HTML (192) PDF 0.00 Byte (863) 评论 (0) 收藏

      摘要:对月壤形成过程和物质组成进行了介绍,并将实际月壤基本物理力学指标与CUG-1型模拟月壤和普通干砂进行对比,认为在月球钻探取样过程中可能遇到具有一定胶结强度的硬质团块。为保证钻探取样顺利进行,需要研制月球钻探用特种取心PDC钻头。基于PDC钻头的碎岩机理,对钻头的负前角、旁通角、出露高度、钻头保径和PDC切削齿的钎焊工艺分别进行了设计,并对钻杆和钻头装配体在钻进过程中的受力过程进行有限元分析。最后,采用所设计的特种取心PDC钻头进行岩石干钻试验,试验结果表明,该钻头能钻进可钻性级别小于或等于6级的岩石,能满足月球钻探需要。

    • >钻掘设备与器具
    • 光管式与螺纹管式泥浆制冷换热器的对比分析研究

      2013, 40(2):7-11.

      摘要 (1039) HTML (195) PDF 0.00 Byte (838) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了泥浆制冷系统及同轴套管式换热器的结构与工作原理,采用传热计算和传热数值模拟分析方法,对光管式换热器与螺纹管式换热器从传热系数和换热面积进行对比分析研究。对比分析结果表明,在满足水合物钻探取样的条件下,螺纹管式换热器可增大换热面积,从而使螺纹管式换热器的体积和质量较光管式换热器可减少50%~60%,在相同规格条件下,螺纹管式换热器的换热效率大约是光管式换热器的2~3倍。

    • 海底沉积地层保真取样钻具的设计及应用

      2013, 40(2):12-14.

      摘要 (1123) HTML (217) PDF 0.00 Byte (949) 评论 (0) 收藏

      摘要:钻探取样技术作为海洋地质调查和资源勘探的主要方法,在海洋探索领域占据着十分重要的地位。海底地层以松软沉积物为主,常规钻探回转取样的方法极易破坏样品原状性,且样品采取率低,难以满足科学研究的要求。研制了一种以泥浆泵压驱动的沉积物保真取样钻具,并结合绳索取心技术,实现海底沉积地层保真取样。试验证明,该海底沉积地层保真取样钻具取样成功率高、作业效率高,所采取样品原位性、原状性好,完全满足海洋地质和土工实验等对样品的严格要求。

    • >钻探与钻井工程
    • 动静组合加载下刀具破岩的力学模型

      2013, 40(2):15-18.

      摘要 (996) HTML (199) PDF 0.00 Byte (889) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于初始弹性和动静荷分工的假设,将动静复合加载下坚硬完整的脆性岩石的破碎过程分为弹性、损伤和断裂3阶段,综合运用弹性力学、岩石力学、损伤力学和断裂力学进行分析。由集中力作用下弹性半空间的应力场和单元体的剪切破坏,得出了岩石损伤的裂纹源和其曲线扩展路径;选定Ⅰ型、Ⅱ型裂纹作为动载冲击作用下压剪裂纹的扩展模式。提出了以冲击能(次数)来定义损伤度的方法。以相邻破碎坑的侧向裂纹扩展贯通作为岩石破碎的终点。本力学模型可以用于动静复合加载破碎岩石的系统仿真、数值模拟和机具设计。

    • 冲击回转碎岩机理探讨

      2013, 40(2):19-21.

      摘要 (1052) HTML (193) PDF 0.00 Byte (981) 评论 (0) 收藏

      摘要:地下岩体中,天然地存在有许多微观裂纹与节理。在冲击回转的联合作用下,冲击使近钻头的岩石发生裂纹断裂、破碎,形成破碎小坑;使远离钻头的岩石中的微观裂纹扩展、连通、甚至断裂。在离钻头更远区域,使岩石产生新的微观裂纹。回转使冲击产生的破碎小坑沿圆周方向扩大,并使钻头上的金刚石颗粒换位。在回转冲击的联合作用下,岩石中的裂纹不断产生、扩展、断裂,从而达到高速碎岩的目的。

    • 胜利油田第一口绕锥水平井钻井技术

      2013, 40(2):22-24.

      摘要 (1261) HTML (216) PDF 0.00 Byte (923) 评论 (0) 收藏

      摘要:胜利油田永3断块是典型的复杂小断块油藏,为进一步对该类型油藏进行挖潜,在仔细分析剩余油富集模式的基础上,决定在合适位置部署绕锥水平井。在分析了永3断块储层特点的基础上,介绍了永3断块第一口绕锥水平井——永3平6井的基本设计及施工情况,阐述了绕锥水平井钻井的技术难点和采取的技术措施。该井的成功实施及顺利投产,证明了绕锥水平井适合胜利油田东部老油区剩余油的进一步挖潜,具有推广价值。

    • 防斜打快技术在海拉尔易斜地层的研究与应用

      2013, 40(2):25-27,30.

      摘要 (1184) HTML (186) PDF 0.00 Byte (915) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对海拉尔地区地层倾角大、断层多、岩性软硬交替、自然造斜率高等特点,绘制井斜高发区域及层位,明确易发生井斜层位,通过优选防斜、纠斜钻具组合及相应的钻进参数,同时结合随钻井斜预警系统和垂直钻井系统,形成一套海拉尔地区易斜地层的防斜打快技术,对于提高钻井速度、缩短钻井周期具有重要的指导意义。

    • 加密调整水平井轨迹控制技术

      2013, 40(2):28-30.

      摘要 (1081) HTML (199) PDF 0.00 Byte (851) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着渤海油田部分稠油区块已经进入开发中后期,加密调整水平井将在油田稳产、增产方面占据越来越重要的地位。但此类井井眼碰撞风险高、轨迹复杂、井下摩阻大,出于安全与时效考虑,海上油田通常使用国外先进的旋转导向工具进行钻井作业,不但成本高且无法大面积实施。为此,渤海油田开展了一系列轨迹控制技术研究,实现了全井段使用常规螺杆钻具完成此类井的目的。以一口难度较大的S形加密调整水平井为例,总结了加密调整水平井轨迹控制技术,为后续此类井的推广提供了经验。

    • 长南工区钻井提速难点认识与实践

      2013, 40(2):31-35.

      摘要 (907) HTML (208) PDF 0.00 Byte (814) 评论 (0) 收藏

      摘要:长南工区属于鄂尔多斯盆地中部、南部,主要分布在安塞、延安、志丹、高家沟等地区,地质构造属于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡构造。该区地表开始为新生界第四系黄土层,黄土高原丘陵沟壑区,表层具有节理发育、结构松散、渗透性强等特点,有垂直方向的空洞,漏失不易控制且破坏地层的胶结强度,促进漏失加剧。以下地层从中生界到古生界,地层古老,富含砂砾岩和石英砂岩,研磨性强,可钻性差,区域差异较大。针对该工区钻井技术难点,制定了详细对策,表层抑制井漏和堵漏、优选钻井液体系提高机械钻速,优选钻头系列,预防减少钻具失效等。通过应用实施,取得了明显效果,区块钻井速度大幅提高,初步形成了一套适合该区的钻井综合提速技术。

    • 绳索取心液动潜孔锤在岩心钻探施工中的应用

      2013, 40(2):36-39.

      摘要 (1071) HTML (188) PDF 0.00 Byte (956) 评论 (0) 收藏

      摘要:详细介绍了SYZX75型绳索取心液动潜孔锤在岩心钻探施工中的应用情况,并通过钻探效果数据的对比,分析了其优缺点,提出了存在的问题及解决的思路。

    • 绳索取心液动潜孔锤钻进技术在小秦岭金矿区的应用

      2013, 40(2):40-43.

      摘要 (1038) HTML (210) PDF 0.00 Byte (1006) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了SYZX75型绳索取心液动潜孔锤在河南省灵宝市小秦岭金矿区的试验应用及其效果。试验结果表明,钻探台月效率、平均时效、回次长度和破碎地层岩心采取率均有明显提高,钻探成本下降,防止孔斜效果好,值得进一步推广。

    • 绳索取心液动潜孔锤钻进技术在利比里亚邦山铁矿详查中的应用与探索

      2013, 40(2):44-46,50.

      摘要 (1038) HTML (195) PDF 0.00 Byte (853) 评论 (0) 收藏

      摘要:绳索取心液动锤技术集绳索取心技术与液动潜孔锤技术优势于一体,可比普通绳索取心钻进提高纯钻速30%~150%,在坚硬、脆性、“打滑”地层中钻进效果更为明显。介绍了绳索取心液动潜孔锤钻进技术在利比里亚邦州邦山铁矿详查中的应用情况,并对其应用效果进行了分析讨论。

    • 白水寨地区绳索取心钻进效率分析

      2013, 40(2):47-50.

      摘要 (1049) HTML (210) PDF 0.00 Byte (1304) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了在白水寨地区2010年度铀矿钻探施工中采用金刚石绳索取心钻进工艺的情况,并结合矿区实际情况,从钻孔设计、钻进工艺及工程管理等几个方面进行了分析,简要介绍了该地区提高钻进效率的技术措施,最后对硬岩型铀矿的钻探提出了几点看法和体会。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • BH-1型崩滑体多参数自动化监测仪的研究与应用

      2013, 40(2):51-55.

      摘要 (1045) HTML (185) PDF 0.00 Byte (889) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于对研究滑坡体在发生前后的变化过程和规律,进行了无线传输技术和自动化监测技术的研究,开发了为地质灾害监测预警所需的BH-1型崩滑体多参数自动化监测仪。通过对整个崩滑体的物理性能、位移形态变化的实时监测,研究自动化监测技术,实现对崩滑体多种物理、位移形态参数的全程实时监测。通过对多种参数的分析,实现对崩滑体变化规律的预判,推动地质灾害监测技术的进步。

    • >岩土工程
    • 煤矿瓦斯抽排立眼套管安设及水泥固井工艺探讨

      2013, 40(2):56-58.

      摘要 (967) HTML (194) PDF 0.00 Byte (876) 评论 (0) 收藏

      摘要:在煤矿瓦斯抽排立眼施工的过程中,套管安设及水泥固井是两个关键性的工序,如果出现失误,便可能产生严重的工程事故,甚至可能使整个工程报废。本文通过对坪上煤矿瓦斯抽排立眼工程的套管安设及水泥固井工序的施工,吸取了一些套管安设的事故教训,总结了一些套管安设、水泥固井的经验,有望对今后类似工程的安全施工提供帮助。

    • 钻井法施工大口径钢壁立井施工工艺

      2013, 40(2):59-63.

      摘要 (1021) HTML (218) PDF 0.00 Byte (955) 评论 (0) 收藏

      摘要:钻井法施工大口径钢壁立井因施工周期短、建井成本低、安全性能高等优点为小型国有企业、乡镇、集体、私营和个体企业的发展提供了重要支撑,但至今为止对钻井法施工大口径钢壁立井施工工艺的研究明显滞后于市场发展的要求,为探索解决这一问题,结合工程实例,从埋设井口定位管—锁口—泥浆循环系统—安装设备—钻孔—扩孔—洗井—下井筒—注浆止水(固井)—排浆—检查固井效果等方面介绍了钻井法施工大口径钢壁立井施工工艺。

    • 复杂地层钻进中可控复合浆液的研制

      2013, 40(2):64-67.

      摘要 (1032) HTML (212) PDF 0.00 Byte (991) 评论 (0) 收藏

      摘要:复杂地层钻进中常用的注浆材料需要良好的时间可控性和固结体强度,因此研制一种可控时间、增加固结体强度、效果良好的注浆浆液是有意义的。针对以上问题,利用正交试验的方法研制了一种复合注浆材料。在不饱和聚酯中添加水泥及引发剂、促进剂使浆液在要求时间内固化,最终配方的固化时间为62 min,抗压强度为32.6 MPa。该浆液作为化学浆液具有可注性好、浆液粘度低、能注入到细微裂隙中的优点,固结体强度高,并且塑性性能良好,由于在浆液中添加了水泥,降低了成本,较之一些化学浆液有一定的优势。

    • 深基坑围护超深地下连续墙护壁泥浆的研究及应用

      2013, 40(2):68-70.

      摘要 (1018) HTML (212) PDF 0.00 Byte (971) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对苏州中心项目基坑临近地铁侧、隔断承压水的特点,采用超深地连墙进行基坑围护。根据工程重点、难点以及质量控制要求,对地下连续墙成槽过程中的护壁泥浆问题进行了分析研究,提出了泥浆配制、参数控制、泥浆处理的成套方案。现场实际应用表明,所研究的优质护壁泥浆在本工程地连墙的施工中是行之有效的。

    • 紧邻天然地基的深基坑支护桩施工

      2013, 40(2):71-73,80.

      摘要 (885) HTML (212) PDF 0.00 Byte (951) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合天津市某紧邻天然地基的深基坑支护桩工程施工实例,介绍了该工程基坑支护桩施工技术的难点及其控制措施,建议在设计和施工时要充分考虑周边不利条件,并综合制定相对应的施工方案,做好预防,可为类似基坑支护工程提供参考。

    • 重型动力触探在振冲施工质量控制及检测中的应用

      2013, 40(2):74-76,80.

      摘要 (1068) HTML (202) PDF 0.00 Byte (1014) 评论 (0) 收藏

      摘要:振冲复合地基以其低成本、高效率等优势已经广泛的应用于水利水电、火电、工民建、石化、交通、市政、铁路等行业的地基处理中。振冲进行地基处理的规模和速度日新月异,使得施工过程中的质量控制变得非常重要。通过对重型动力触探在振冲碎石桩工程中的应用,论述了重型动力触探在振冲施工质量控制及检测中的重要性及适用性,并总结了其在工程中的应用经验。

    • 抚顺东露天矿西端帮土体及公路压密注浆加固施工技术

      2013, 40(2):77-80.

      摘要 (977) HTML (202) PDF 0.00 Byte (889) 评论 (0) 收藏

      摘要:抚顺市东岗道桥公路由于连接东、西露天矿的隧道施工及东露天矿西端帮剥离致使东露天矿西端帮土体滑移,路面出现裂隙、变形,迫使东侧公路停用。结合地质情况,采用压密注浆施工技术对东露天矿西端帮边坡土体、公路进行压密注浆加固处理。经测量数据检验,东露天矿西端帮边坡及公路沉降变形趋于稳定,达到预期效果,保证了东露天矿西端帮边坡稳定及公路的正常安全使用。

    • >海外新知
    • 碎裂钻井技术及其在地热钻井中的应用前景分析

      2013, 40(2):81-84.

      摘要 (1131) HTML (191) PDF 0.00 Byte (974) 评论 (0) 收藏

      摘要:地热资源储量丰富,分布广泛,开发前景广阔。但是在现有地热钻井技术条件下进行地热开发的周期长、成本高,所以亟待钻井技术的突破使巨大的地热资源得到经济有效地开发。碎裂钻井技术是一种采用了新的钻井原理的钻井技术,其能够有效地解决常规钻井过程中经常遇到的诸如在坚硬地层中进尺慢等棘手问题,一旦得到商业化应用,将会对地热资源经济有效地开发产生革命性的影响。在分析常规钻井技术存在的问题的基础上,介绍了碎裂钻井技术的工作原理及碎岩机理,阐明了其优缺点,为该技术在地热钻井中的应用研究提供参考。