• 2015年第42卷第12期文章目次
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    • >钻探与钻井工程
    • 汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔取心钻进技术

      2015, 42(12):1-5.

      摘要 (1152) HTML (234) PDF 0.00 Byte (1144) 评论 (0) 收藏

      摘要:汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔是为了进一步了解汶川地震主滑移带情况,取得更为全面完整的地质资料,于南坝地区四号孔附近靠近地表破裂带的位置所补充施工的穿过汶川地震主滑移带的浅孔。主要介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4S孔针对钻孔地质条件复杂、孔内岩心采取率低等难题所采用的关键工艺和技术措施,并对其应用成果进行了分析和总结,通过从地层情况、施工过程、取心钻具、冲洗液技术以及事故处理等几个方面的详细论述,为以后对复杂地层选用合理的取心技术提供重要参考依据。

    • 基于ANSYS的套管对EM-MWD信号传输的影响分析

      2015, 42(12):6-8.

      摘要 (797) HTML (200) PDF 0.00 Byte (881) 评论 (0) 收藏

      摘要:评价电磁波随钻测量(EM-MWD)信号传输效果,不可忽视套管对信号传输的影响,而套管对信号传输影响极为复杂,很难用数学模型进行全面分析。基于此,采用ANSYS有限元软件,对EM-MWD在套管中信号传输进行建模仿真,从地面电流密度及接收信号压差方面,分析套管对EM-MWD信号传输影响规律。仿真结果表明:绝缘短节出套管,套管对信号起引导作用,反之,套管对信号起屏蔽作用;低电阻率钻井液对EM-MWD在套管中的信号传输影响大。

    • 绳索锤击取心浅钻技术在近海砂矿勘查中的应用

      2015, 42(12):9-12.

      摘要 (767) HTML (205) PDF 0.00 Byte (974) 评论 (0) 收藏

      摘要:在海南岛东部滨浅海砂矿资源调查中,应用绳索锤击取心浅钻技术实施20 m浅钻,取得了较好的效果。实践证明,这种浅钻技术是获取浅层地质实物资料、验证地下信息推断与解释,最终圈定矿体、计算储量、评估品位的有效手段。介绍了这种结构简单、扰动较小的地质浅钻技术及其在生产中的应用。

    • pH值对适于页岩气储层的SDBS压裂液性能的影响研究

      2015, 42(12):13-17.

      摘要 (866) HTML (201) PDF 0.00 Byte (763) 评论 (0) 收藏

      摘要:在低渗、低孔隙率页岩气储层压裂改造过程中,压裂液体系的pH值直接影响地层中的造缝、稳缝效果。pH值对阴离子表面活性剂压裂液的粘度、表面张力和页岩膨胀抑制性影响很大。通过改变阴离子表面活性剂的浓度,测定了在不同pH值条件下压裂液体系基本性能的变化。研究表明:SDBS压裂液体系的粘度随着pH值的增加先增大后减小,在pH值=9时达到最大;体系在pH值=5时降低体系表面张力的能力最好;页岩的膨胀量随着pH值的增大逐渐增大,在pH=7时膨胀量最大,且随着pH值的进一步增大,页岩膨胀量先减小后增大,在pH值=9时膨胀量最小;当体系的pH值一定时,SDBS在临界胶束浓度状态能够最大程度抑制页岩的膨胀。从化学微观角度上分析了pH值对SDBS压裂液性能的影响,有利于SDBS压裂液体系配方优化。

    • 庆深气田深层钻完井配套技术

      2015, 42(12):18-22.

      摘要 (954) HTML (241) PDF 0.00 Byte (714) 评论 (0) 收藏

      摘要:自庆深气田徐深1井取得深层天然气勘探重大突破以来,大庆油田步入了油气勘探开发并举阶段。2004—2010年完成123口井,平均井深4118 m、钻井周期141 d,钻井技术水平较低。虽然开展提速技术攻关取得一定效果,但仍然不能满足天然气快速增储上产的需求,还存在着固井后井口带压问题,急需深入开展钻完井技术攻关。自2011年起,借鉴国内外深层提速技术成果,分开次、分层段针对岩性特点制定提速对策,通过优化井身结构、优选高效PDC钻头、实验并自研液动旋冲和涡轮等新型提速工具,大幅度提高了深井钻井技术水平,2011—2013年完成19口井,平均井深4075 m、同比缩短钻井周期48.6 d;针对井口带压问题,综合分析其产生因素,开展系列技术研究,形成了防气窜固井配套技术,为深层天然气快速增储上产提供了支持和保障。

    • MBM-GTQ盐水冲洗液体系的研究与应用

      2015, 42(12):23-27.

      摘要 (800) HTML (185) PDF 0.00 Byte (919) 评论 (0) 收藏

      摘要:盐水条件下配制出性能稳定且能维护孔壁稳定的冲洗液一直是困扰着新疆戈壁区域钻探施工的一个难题。通过冲洗液材料选型和在不同工区的试验研究,最终确定了MBM-GTQ盐水冲洗液体系配制与使用维护方案,并在新疆若羌县坡北铜镍矿强蚀变地层深孔施工和事故处理中取得了良好的应用效果。实践证明,MBM-GTQ盐水冲洗液体系是适合新疆若羌县坡北铜镍矿破碎蚀变地层的有效方案。

    • >岩土工程
    • 武汉钰龙金融广场超深基坑工程设计方案选型

      2015, 42(12):28-33.

      摘要 (887) HTML (201) PDF 0.00 Byte (863) 评论 (0) 收藏

      摘要:以武汉钰龙金融广场超深基坑工程为实例,在结合常用的深基坑设计方案的基础上分别从基坑总体设计方案选定、基坑围护体系选定和设计、支撑体系选定、基坑降水选定、土方开挖方案选型和换撑方案的选定等方面进行探讨,并确定最终的基坑工程设计方案选型,即地下连续墙围护+3道内支撑+管井降水处理承压水的支护方案。

    • 复杂环境条件下深基坑支护方案设计研究

      2015, 42(12):34-38.

      摘要 (812) HTML (210) PDF 0.00 Byte (757) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据工程地质和水文地质条件特点并结合工程周边的环境情况,对处在复杂环境条件下的浙江建设科技研发中心项目深基坑支护方案进行了研究,介绍了采用地下连续墙加内支撑的方式进行基坑支护的技术。并通过深基坑支护结构设计软件对其进行计算分析,为类似深基坑的设计提供参考。

    • 一汽乘用车所基坑土钉墙支护优化设计

      2015, 42(12):39-43.

      摘要 (872) HTML (215) PDF 0.00 Byte (701) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了长春一汽乘用车所基坑工程地质条件,对基坑支护方案进行分析论证,并对所采用的土钉墙支护方案进行设计。采用单因素分析法,在土钉倾角合理区间内,对土钉倾角进行最优设计,得出了土钉倾角对基坑边坡稳定性影响规律。本工程采用土钉墙支护的方案,短时高效地完成了工程任务节约了投资。实践证明,通过土钉倾角优化设计,在工程造价不变的情况下,大幅提升施工安全。为土钉墙支护在长春基坑工程中的应用研究提供了借鉴。

    • 常州润华环球中心深基坑支护效果分析

      2015, 42(12):44-47.

      摘要 (899) HTML (185) PDF 0.00 Byte (808) 评论 (0) 收藏

      摘要:常州润华环球中心基坑工程一区开挖深度达18 m,采用钻孔灌注排桩和内支撑作为支护结构。基坑施工过程中对基坑顶部的沉降位移和水平位移进行了监测。基坑工程施工结束后基坑顶部的沉降位移和水平位移达到稳定值(分别为25 mm和40 mm),整体支护效果显著。但在基坑第三次开挖结束后第二道支撑构筑完成之前,基坑顶部的沉降位移和水平位移速率突然增大,直至第二道支撑构筑完成后增速才缓慢降低。提高第二道支撑的标高有利于降低基坑的变形,提高支护效果。

    • 丹江口水库大坝加高工程应力分散型预应力锚杆研制及应用

      2015, 42(12):48-51,56.

      摘要 (820) HTML (197) PDF 0.00 Byte (735) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了丹江口水库大坝加高改造工程中采用的应力分散型、自锁式内锚头预应力锚杆技术。项目研制了性能可靠、结构合理的专用扩孔器具和自锁式内锚头,解决了50 m深孔高精度钻孔难题。该锚固技术改善了内锚固段应力集中的不良状态,改变了普通锚杆预应力通过内锚固体与孔壁的粘结力传递到承载体上的方式,而是通过在扩孔段设置的自锁式内锚头,以压力的形式,分散直接作用于不同深度的承载体上,锚固力不会因粘结力衰减而损失,起到长期锚固的作用。

    • >钻掘设备与器具
    • 基于有限元法的钻杆柱纵向振动分析

      2015, 42(12):52-56.

      摘要 (836) HTML (200) PDF 0.00 Byte (697) 评论 (0) 收藏

      摘要:钻杆的纵向振动对钻杆失效有较大影响。采用ANSYS软件对2000 m以内钻杆柱的纵向振动进行了分析,得到了不同钻具规格、不同钻铤长度、不同钻杆柱长度的固有频率,获得了钻杆柱纵向振动的前五阶固有振型。结果表明,钻杆柱的固有频率受钻杆规格和钻铤长度影响很小,受钻杆柱长度影响较大。

    • 旋挖钻机配套集束式潜孔锤硬岩施工方法研究

      2015, 42(12):57-60.

      摘要 (896) HTML (169) PDF 0.00 Byte (1270) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对旋挖钻机在大口径硬岩地层嵌岩桩施工困难的问题,采用旋挖钻机配套集束式潜孔锤的解决方案,设计了JSQ-Z正循环及JSQ-F反循环2种类型集束式潜孔锤,并提出了3种施工方法及钻具配套方案,使旋挖大口径硬岩施工更加快速、高效、经济。

    • 大直径反循环潜孔锤的密封方法与试验研究

      2015, 42(12):61-63.

      摘要 (875) HTML (199) PDF 0.00 Byte (776) 评论 (0) 收藏

      摘要:可靠的密封结构是大直径反循环潜孔锤能够实现反循环钻进工艺的关键,同时也是大直径反循环潜孔锤设计的难点。现有的大直径反循环潜孔锤都是基于孔底钻具本体进行密封结构设计的。提出了一种孔底与孔口联合密封的方法,以该密封方法为设计原则研制了扩孔用φ710/311 mm集束式反循环潜孔锤与孔口密封装置,并配套φ127/70 mm双壁钻具进行了现场试验,取得了较好的连续反循环排渣效果,平均机械钻速为2.1 m/h,与常规牙轮钻头扩孔方法相比提高了2.6倍。试验结果表明孔底与孔口联合密封方法是可行的,值得进一步推广应用。

    • GK-15型地质岩心钻探泥浆固控装置研究应用

      2015, 42(12):64-68.

      摘要 (868) HTML (190) PDF 0.00 Byte (700) 评论 (0) 收藏

      摘要:固相控制装置在石油钻井中应用比较广泛,已实现系列化、标准化和专用化。地质岩心钻探在深度、口径和工艺等方面不同于石油钻井。因此,石油钻井固相控制装置不适合在地质岩心钻探施工中使用。GK-15型地质岩心钻探泥浆固相控制装置是在综合石油钻井固相控制装置特点的基础上,结合地质岩心钻探工艺的需求,把振动筛、清洁器和离心机通过管路联接,构成封闭的泥浆固相控制装置,实现泥浆的制备、循环、固相控制和储备。介绍了GK-15型泥浆固相控制装置结构、性能参数以及取得的使用效果。

    • 水力振荡器降低摩擦阻力影响的分析

      2015, 42(12):69-71,75.

      摘要 (795) HTML (179) PDF 0.00 Byte (736) 评论 (0) 收藏

      摘要:在斜井钻进中,钻具基于重力影响会自然贴合下井壁,并与井壁产生静摩阻,滑动钻进中则进一步演变为托压现象,常导致工具面摆置困难、机械钻速降低、单趟钻进尺减少等问题;若活动钻具不及时,则有可能引发钻具粘卡事故,严重时可致单井报废。因此,降低摩阻、减缓托压已然成为安全钻井的重要环节。摩阻大小由钻柱自重在井眼轨迹法线方向上的分力和静摩擦系数来决定。在滑动钻进中,技术人员往往通过向泥浆中添加润滑剂或进行短起下(目的为修整井壁)等方式来降低静摩擦系数,从而达到降低摩阻、减缓托压的目的。由经典物理可知静摩阻大于滑动摩阻,因此,可以通过把静摩阻转化为动摩阻来减缓托压。通过摩阻成因分析、水力振动器作用机理及其在苏里格气田、玉门油田和大庆油田等多口井的现场使用情况来评价水力振荡器的使用效果,并通过玉门油田鸭K1-7井现场试验来分析水力振荡器使用中的注意事项。

    • CS1000P6L型钻机在地表水平钻孔中的应用研究

      2015, 42(12):72-75.

      摘要 (942) HTML (209) PDF 0.00 Byte (734) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对CS1000P6L型钻机主要技术参数的分析,认为其在0°~45°的倾角范围内实现岩心钻探施工具有一定的可行性。通过对钻机的主要部件——动力头的进一步研究后,选取了一个具体的项目进行了应用实验,针对实验过程中发现的问题,进行了认真分析并加以解决,从而验证了该钻机在0°~45°倾角条件下工作性能的可靠性。还通过对钻机在水平孔施工时的相关配套研究,不仅解决了施工人员的操作平台及钻杆钻具的摆放问题,还解决了钻机在工作中位移控制问题。实践证明,该设备完全可以在0°~45°的倾角范围内实现岩心钻探的施工工作,为该型设备的拓展应用提供了可靠依据,在岩心钻探领域具有良好的推广价值和现实意义。

    • 单球投入式扩眼器及其扩眼技术在渤海油田的应用

      2015, 42(12):76-78.

      摘要 (860) HTML (199) PDF 0.00 Byte (880) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着渤海油田开发的深入,深井、大位移井等高难度井作业大量增加,为保证安全,在井内下入尾管或者完井时下入防砂筛管等成为必然要求。但这类作业一般处于井的深部井段,实施困难较大,为保证尾管、筛管的顺利下入,利用扩眼器将实际井眼扩大成为解决问题的主要技术措施。介绍了单球投入式扩眼器的结构组成及工作原理,并通过实例阐述了该扩眼器在随钻扩眼、钻后扩眼(倒划扩眼、下划扩眼)的应用情况,对扩眼器在不同工作模式下的使用效果进行了分析。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • 索道建筑基于桩锚共同作用的悬臂桩加固设计

      2015, 42(12):79-83.

      摘要 (819) HTML (210) PDF 0.00 Byte (922) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合武当山风景区某护坡工程,介绍了一种预应力锚索与悬臂桩(墙)组合补强加固高边坡变形的设计方案。通过对边坡地层的补充勘察,对护坡桩结构内力的受力分析,找出了高边坡变形加剧和桩身局部裂缝的原因,设计采用了预应力锚索补强加固悬臂桩(墙)。经过长期监测,加固后3年来的桩顶最大位移累计30.1 mm,小于国家规定的规范要求。实践表明,桩锚支护补强设计安全可靠,其成功经验和体会对类似项目有借鉴意义。

    • 三峡库区枣子树包滑坡稳定性和治理研究

      2015, 42(12):84-87.

      摘要 (945) HTML (189) PDF 0.00 Byte (738) 评论 (0) 收藏

      摘要:每年的库水位下降期间,三峡库区的许多滑坡都出现了较大的变形。从三峡库区枣子树包滑坡的结构和变形特征出发,分析了其成因机制及其稳定性状况;采用有限元法模拟了库水位下降时滑坡地下水渗流场,并将所得孔隙水压力用于滑坡的极限平衡分析,探讨了水位下降速率对滑坡稳定性的影响机理和规律。研究表明:该滑坡是早期岸坡岩体产生滑移-弯曲破坏后堆积并经漫长改造形成的,目前处于基本稳定状态,预计在加大库水位下降速度后处于欠稳定状态;滑坡稳定性系数随库水位下降而降低,库水位下降速度越大,稳定性系数降低越大;相对于库水位下降速率,强降雨对滑坡稳定性影响更明显;为提高滑坡整体稳定性,提出了抗滑桩的加固措施。研究方法和成果对滑坡的评价与治理具有较好的参考价值。