• 2014年第41卷第7期文章目次
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    • >钻探与钻井工程
    • 松软煤层瓦斯抽采孔PVC管护壁技术应用研究

      2014, 41(7):1-4.

      摘要 (997) HTML (191) PDF 0.00 Byte (820) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对晋城煤业集团赵庄煤业矿区地质构造复杂、煤层松软及透气性差,瓦斯抽采孔由于煤层松软引起孔壁稳定性差,成孔提钻后,短时间内孔壁坍塌,导致瓦斯抽采通道堵塞,抽采率低,抽采效果差的问题。利用在钻孔施工完成后不提钻杆,先在钻杆内部下入抽采筛管进行护壁,提钻后形成瓦斯抽采通道,应用结果表明:该技术与传统提钻后下套管工艺相比,下管效率大幅提高,下管深度达到孔深的98%以上,有利于提高瓦斯抽采效率,对煤矿安全具有重要意义。

    • 咸阳地热WH1井砂岩地层回灌试验研究与应用

      2014, 41(7):5-8.

      摘要 (1702) HTML (177) PDF 0.00 Byte (1201) 评论 (0) 收藏

      摘要:地热是一种新型绿色能源,我国地热资源丰富,部分区域地热开发已经形成一定规模,具有一定的研究基础,地热尾水回灌形成可持续循环利用技术是目前遇到的突出难题,在砂岩地层回灌尤为困难。汾渭盆地的地热能源较为丰富,已经形成了规模开发,咸阳地热WH1井首次进行了砂岩回灌尝试,获得了施工及回灌等相关数据。对砂岩地层尾水回灌进行了试验,积累了施工经验,为后继施工打下了基础。

    • 空气潜孔锤在松散地层中的钻进试验

      2014, 41(7):9-11,27.

      摘要 (1011) HTML (263) PDF 0.00 Byte (880) 评论 (0) 收藏

      摘要:空气潜孔锤钻探工艺在基岩地区已是首选的一种技术。传统观念认为空气潜孔锤钻进工艺适用于坚硬岩石(硬、脆、碎地层),在松散地层中则需要常规泥浆回转钻进或冲击钻进。通过典型松散地层的试验证明:空气潜孔锤在松散覆盖地层中可以实现正常的钻进,并且具有效率高、成本低、劳动强度小等优点,在粘土和潮湿粘土地层中钻进效率最高可达87和72 m/h。为解决页岩气、地热、煤层气、地下水等能源资源勘探时上覆地层的开孔或一开钻进提供了行之有效的方法,同时,也解决了缺水地区或严重漏失地层钻井液用水困难和传统开孔或一开泥浆回转钻探工艺复杂等问题。

    • 南极冰层钻进铠装钻具升降运动特性分析与试验

      2014, 41(7):12-15.

      摘要 (980) HTML (218) PDF 0.00 Byte (759) 评论 (0) 收藏

      摘要:极地冰层取心钻具的升降运动特性对提高钻进效率、减少孔内事故具有重要影响。在总结极地冰钻特点的基础上,分析了钻孔直径、钻具质量和钻井液的流变特性对钻具在升降过程中的影响,钻具在钻孔过程中运动的两阶段特性、滞流层的存在与影响因素,确定了因钻具的运动所引起的流体扰动量与扰动范围。研制了用于测试铠装电缆悬挂式钻具升降测试试验台和测试的方法,通过对3个不同直径与3个不同质量的钻具在其下落过程的实际测试,得出了钻具下落速度与直径呈二次方关系,与钻具的质量成线性关系的结论。

    • 非均匀椭圆载荷下套管抗外挤能力分析

      2014, 41(7):16-19.

      摘要 (929) HTML (206) PDF 0.00 Byte (850) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前大多数油井套管的损坏很大程度上是由非均匀载荷引起的,外载荷的非均匀性等因素大大降低了套管的承载能力,为此,揭示这些因素对套管抗挤能力的影响具有重要的实际意义。根据非均匀椭圆载荷作用下套管的受力特点,利用材料力学理论建立了理想套管的环向应力计算模型,分析了套管的应力分布规律,结果表明:套管承载的危险点为圆周方向与最大水平地应力成90°夹角的内壁上,与有限元数值模拟结果有着很好的一致性。并以危险点应力状态为依据,得到了套管在不同的非均匀载荷下的等效外挤压力计算的新公式。计算结果表明,椭圆载荷中的非均匀部分对套管等效外挤压力影响极大;外载荷非均匀度越大,径厚比越大,套管承受外挤载荷能力越差,越容易发生挤毁失效。

    • 对接井靶区建槽若干问题探讨

      2014, 41(7):20-23.

      摘要 (961) HTML (216) PDF 0.00 Byte (902) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着钻井采矿技术的应用从石油、盐井向天然碱井、煤层气等行业的日益拓展,钻进靶区面积越来越小,这对传统的中靶测量技术提出了严峻的挑战。不同时期的钻井测量技术,需要对应不同大小的靶区,以实现较高的连通率。针对MWD导向和高精度磁中靶导向技术,分析了各自的误差大小,提出了对靶区尺寸的基本要求。

    • 宁晋—辛集勘探区2-1盐井的施工

      2014, 41(7):24-27.

      摘要 (887) HTML (211) PDF 0.00 Byte (734) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着岩心钻探深度的不断加大,使得起下钻等辅助时间增多,提高单回次钻进效率势在必行。在钻井设备没有大范围更新的前提下,针对宁晋—辛集地区盐岩取心钻探的难点,开展了井身结构优化、不取心井段快速钻进、盐水钻井液体系及盐岩层安全取心等配套技术研究,并在现场实践中得到了成功应用,为该区进行盐岩井钻探施工提供借鉴。

    • 伊朗Y油田水平井钻井技术

      2014, 41(7):28-32.

      摘要 (1045) HTML (228) PDF 0.00 Byte (724) 评论 (0) 收藏

      摘要:伊朗Y油田水平井面临着地质岩性多变、地质靶区不确定、裸眼井段长、井眼摩阻大、长水平段井眼轨迹控制困难等一系列钻井技术难点。结合Y油田一期水平井钻井实践,详细总结、形成了包括井身结构优化、螺杆钻具类型及其稳定器外径优选、钻头选型、侧钻钻具组合优选、水平井段优快钻井、KCl聚磺钻井液在内的6项水平井钻井技术。该技术在YS9井得到成功应用,定向段和水平段施工比设计提前12.4 d。Y油田水平井优快钻井技术的应用,能够提高钻井成功率,缩短水平井的建井周期,降低钻井成本,对Y油田后续的水平井施工起到一定的指导和借鉴作用。

    • 许昌武庄铁矿深孔绳索取心钻进技术

      2014, 41(7):33-35.

      摘要 (928) HTML (204) PDF 0.00 Byte (903) 评论 (0) 收藏

      摘要:许昌武庄铁矿ZK3349孔设计孔深1500 m,覆盖层厚度达400多米,基岩中存在多个破碎带,第四系和第三系地层接触带软硬互层,并含有大量卵石、漂石,钻探施工极易出现缩径、孔壁坍塌、孔斜等问题。针对这些问题,采取了相应的钻探技术措施,顺利终孔。总结了该孔覆盖层裸孔钻进和深孔绳索取心钻进技术。

    • “等电位”钻进与“零电位”钻井液初探

      2014, 41(7):36-38.

      摘要 (1025) HTML (206) PDF 0.00 Byte (743) 评论 (0) 收藏

      摘要:对“等电位”钻进技术概念和“零电位”钻井液技术概念做了介绍。“等电位”钻进概念认为岩石表面的zeta电位为零,即等电位(IEP)状态时,能够提高钻进速度和延长钻头寿命,从而提高钻进效率。“零电位”钻井液则是将目前使用的zeta电位(-40~-35 mv)的钠基膨润土变为“零电位”(-5~+5 mv)的膨润土,改钻井液的“阴离子悬浮体系(ζ电位>-45 mv)”为“阳离子悬浮体系(zeta电位接近零电位)”,再将其它阴离子型的处理剂如降滤失剂、提粘剂等改变为阳离子型或非离子型,配成具有相应性能的钻井液。钻进试验表明,“等电位”钻进和“零电位”钻井液可有效提高钻进效率。提出了几点开展相关研究的认识。

    • GFT型防塌减阻剂的性能评价与现场应用

      2014, 41(7):39-41.

      摘要 (1056) HTML (208) PDF 0.00 Byte (775) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决现有沥青软化点高、分散性差、较低温度条件下润滑性差及稳定孔壁能力不强等问题,研制了以沥青及树脂材料为主要原料,软化点为35 ℃的GFT型防塌减阻剂。这种防塌减阻剂具有稳定性好,润滑能力强,在不增加钻井液粘度的同时,可有效降低钻井液的滤失量;沥青质粒子的附着能力强,可有效充填与封堵孔壁微裂缝、微孔隙,粘接破碎岩块或颗粒,提高孔壁稳定性。淡水膨润土基浆中加入1%的GFT型防塌减阻剂,其润滑系数降低率达80%以上。经青海鱼卡煤田勘探区ZK30-7孔及ZK30-8孔2个钻孔的现场应用,证明了GFT型防塌减阻剂对破碎地层具有良好的护壁效果;同时能显著降低钻具扭矩,体现出优良的润滑性能。

    • PHP-CORESMART无固相冲洗液在风化煌斑岩地层中的应用

      2014, 41(7):42-44,61.

      摘要 (988) HTML (220) PDF 0.00 Byte (798) 评论 (0) 收藏

      摘要:风化煌斑岩是一种水敏性不稳定地层,钻进过程中常常引起孔壁坍塌,造成卡埋钻等孔内事故。根据风化煌斑岩地层岩性特点及钻进时遇到的问题,对风化煌斑岩地层冲洗液护壁技术进行了大量的试验研究工作,研制了PHP-CORESMART无固相冲洗液。该冲洗液由PHP、Na-CMC和CORESMART等配制而成,是一种具有较强抑制性和成膜性的冲洗液体系,在九瑞矿集区风化煌斑岩地层中应用,取得了比较满意的技术经济效果。

    • >钻掘设备与器具
    • 冻土区天然气水合物钻井泥浆冷却系统设计及关键参数计算

      2014, 41(7):45-48.

      摘要 (1093) HTML (202) PDF 0.00 Byte (857) 评论 (0) 收藏

      摘要:泥浆冷却技术是天然气水合物钻探的关键技术之一,低温泥浆可以抑制天然气水合物在钻进和提钻过程中分解,有利于钻获水合物实物样品。新型天然气水合物钻井泥浆冷却系统主要包括载冷剂制冷器、翅片管式换热器、温度监测与记录和防冻装置4部分。制冷机组采用变频启动,减小了野外施工中配套发电机的功率,大幅度降低油料消耗;翅片管式换热器中泥浆与载冷剂对流换热,换热面积大,换热效率高;温度监测与记录装置对4个关键节点的温度进行监测和记录,同时防冻装置可防止泥浆在换热器中结冰堵塞,影响正常使用。运用传热学和流体力学理论对泥浆与载冷剂对流换热过程进行计算,在满足制冷要求的前提下,换热器换热面积是10.58 m2,管路压力损失为0.34 MPa。

    • 意大利MC-F04型多功能钻机及其在深基坑锚索施工中的应用

      2014, 41(7):49-51.

      摘要 (868) HTML (210) PDF 0.00 Byte (722) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了从意大利进口的MC-F04型多功能钻机的结构、性能特点。结合深基坑锚索施工实例,阐述了钻机的良好使用效果。

    • 贯通式空气反循环潜孔锤连续取心锤头改进与试验效果

      2014, 41(7):52-57.

      摘要 (1131) HTML (214) PDF 0.00 Byte (701) 评论 (0) 收藏

      摘要:贯通式空气反循环潜孔锤连续取心技术主要适用于干旱无水或缺水地区的地质钻探工作。为了了解该工艺的普遍适用性,在某大水矿区进行了一系列试验,通过对锤头和钻杆的局部改造,解决了钻探、取心、治水等一系列重大难题,为提高该工艺的普遍适用性和推广性提供了可靠的技术支撑。

    • >岩土工程
    • 闸底井注浆封堵处理实践

      2014, 41(7):58-61.

      摘要 (940) HTML (222) PDF 0.00 Byte (687) 评论 (0) 收藏

      摘要:闸基下安装监测设备时需施工设备井,在施工及使用过程中因井封堵不严出现喷水冒砂现象。结合宿鸭湖水库工程,介绍了闸底井注浆封堵的方案设计和施工工艺,对侧向挤压注浆的注浆压力、水灰比及注浆措施进行了阐述,并对注浆原理及注浆效果进行了分析。

    • 卵石地层中CFG桩的设计及其施工技术

      2014, 41(7):62-64,69.

      摘要 (1051) HTML (232) PDF 0.00 Byte (882) 评论 (0) 收藏

      摘要:某工程项目位于北京市门头沟区,场地内卵石、碎石地层层厚大,施工困难,选用CFG桩进行地基处理。考虑场地地层条件、施工设备、项目工期以及工程造价,按变形控制对CFG桩进行设计,同时根据场地条件及CFG桩特点制定了施工流程。对CFG桩施工中可能出现的问题,提出了相应的质量控制措施,如埋设护筒、选用合适的旋挖钻头等。

    • 全套管钻孔咬合桩在临近地铁基坑工程中的应用

      2014, 41(7):65-69.

      摘要 (999) HTML (189) PDF 0.00 Byte (848) 评论 (0) 收藏

      摘要:以苏州某商业大楼咬合桩的施工为例,介绍全套管钻孔咬合桩在临近地铁基坑支护工程中的应用情况以及咬合桩施工技术要点。施工结果表明,全套管钻孔咬合桩对周围环境影响小,对地层扰动小、施工快、造价低,在苏州软土及高水位土层基坑支护中具有广阔的应用前景。

    • 桩基优化设计经济效益分析

      2014, 41(7):70-72.

      摘要 (981) HTML (209) PDF 0.00 Byte (782) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析岩土工程勘察报告中所揭示的地基土层特性,根据所掌握的大量桩基工程检测试验数据、沉降观测实测数据,对桩周(端)地基土的受荷性能以及基桩工作性状进行研究,通过静载荷试验的实际桩基承载能力,分析推导出优化地基土桩基设计参数。据此优化带来了一定的经济效益。

    • 堆载预压下软土地基固结研究

      2014, 41(7):73-75.

      摘要 (854) HTML (211) PDF 0.00 Byte (644) 评论 (0) 收藏

      摘要:对塑料排水板堆载预压法作用下的软土地基,采用竖向平均固结度计算公式对分级加载的软土地基的不同时刻的固结度进行推算和预测,并利用实测数据对其检验对比,分析地基土的固结程度,预测地基土达到稳定要求的时间。

    • 市政道路工程勘察资料的时效性分析和探讨

      2014, 41(7):76-79,84.

      摘要 (1087) HTML (219) PDF 0.00 Byte (864) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市化的发展,使市政道路改造工程越来越多,如何科学有效地利用拟建期的勘察资料,节约勘察成本,成为工程勘察关注的焦点。通过对场地地形地貌和地质构造、地层和水文地质条件、岩土物理力学性质、场地稳定性评价和地震效应、岩土工程重点分析评价等岩土工程要素进行分析,对比前后各要素,探讨勘察资料的时效性,进而确定勘察点布置和深度,以及取土(水)样和原位测试工作量。最后以具体工程为例,探讨勘察要点,指出利用拟建期的勘察资料应主要考虑4.0 m以内的地层变化,重点勘察路基破损的路段。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • 压力分散型锚索的验收试验分析与检验标准研究

      2014, 41(7):80-84.

      摘要 (844) HTML (226) PDF 0.00 Byte (902) 评论 (0) 收藏

      摘要:在当前压力分散型预应力锚索(杆)的验收试验相关规程中,对总位移量控制范围没有明确规定,使得实际施工验收无所适从。通过对等位移和等荷载2种张拉法的比较,对压力分散型预应力锚索在验收试验中的总位移量的控制范围进行了研究,并结合实际锚索验收试验给出控制范围的建议值,供该类型锚索验收试验相关研究及规范取值参考。