• 2016年第43卷第11期文章目次
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    • >综述
    • “钻探 ”在民生地质工作中的作用与地位

      2016, 43(11):1-5.

      摘要 (1064) HTML (208) PDF 0.00 Byte (990) 评论 (0) 收藏

      摘要:“钻探 ”是在“互联网 ”理念基础上提出的,涉及经济社会各个领域。在资源环境并重和地质勘查投入逐年减少的新常态下,传统的地质钻探出现了新的发展“瓶颈”。未来的钻探工程需要结合社会发展需要和民生地质工作,在地热等新能源勘查、医学地质调查评价、灾害地质调查监测和城市地下空间开发利用等方面,创新钻探发展模式,优化组合钻探技术和复合钻进工艺研究,达到“便利、高效、低耗、质优”的目的。文中结合目前形势重点介绍了“钻探 ”概念和民生地质主要内容,就未来钻探工程涉及的领域和发展方向提出了建议。

    • >钻探与钻井工程
    • 以钻代槽勘查方法研究与应用

      2016, 43(11):6-10.

      摘要 (918) HTML (199) PDF 0.00 Byte (1052) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决槽、井探等传统地表揭露手段自身局限性问题及减少对环境的破坏,提出以钻代槽勘查方法研究的技术路线,总结归纳出浅钻技术方法与钻孔布孔方案,同时初步探讨了基于钻孔数据的三维地质建模方法。最后将以钻代槽方法成果在西藏等地进行了推广应用,验证了可行性和有效性。

    • 钻井岩屑分形分析的现场应用研究

      2016, 43(11):11-14.

      摘要 (952) HTML (218) PDF 0.00 Byte (896) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩屑是反映地层资料的重要依据,在实验条件下岩石的可钻性与岩屑的分形维数存在明显的相关性,但现场岩屑的几何特征及粒度分布受到钻进过程中多因素的综合影响,不同条件下获得的岩屑粒度分布规律不同。因此采用分形理论对不同工程及地质条件的岩屑进行分析,总结各因素对岩屑分形规律的影响及其影响程度。结果表明:岩屑粒径分布具有良好的分形特征;现场岩屑分形维数是对井下各种因素的综合表现,比较符合实钻情况;等破碎概率Pc是判断钻进效率的参数之一,可通过调整钻进参数降低Pc值,提高机械钻速。

    • 地质岩心钻孔人工造斜方法实践

      2016, 43(11):15-20.

      摘要 (1063) HTML (215) PDF 0.00 Byte (922) 评论 (0) 收藏

      摘要:在岩心钻探施工过程中,钻遇岩(矿)心脱落需要补取岩心,或钻具脱落、埋钻和烧钻需要绕障时,人工造斜方法是解决问题的有效手段。钻孔较浅,造斜孔段刚好在变径后的位置,且上部孔壁稳定,易于扩孔和下套管,宜选用异径偏心楔人工造斜;钻孔较深,不能改变口径,造斜孔段岩层硬度较大,宜选用同径偏心楔人工造斜;钻孔较深,造斜孔段岩层硬度不大(如煤系地层中的煤层、泥岩等),宜选用同径自然造斜。选用偏斜楔造斜时,偏斜楔长度、偏斜角大小和导斜槽直径的合理选择,偏斜楔下入钻孔过程中的正确操作;选用同径自然造斜,水泥浆灌注孔段位置确定、水泥浆凝固后达到一定的强度和造斜过程中合理的钻进参数,是造斜成功的关键。

    • 宁夏固原采卤井施工技术

      2016, 43(11):21-25.

      摘要 (885) HTML (198) PDF 0.00 Byte (844) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合宁夏固原采卤井的地质概况、盐井技术参数及要求、钻探设备、钻井工艺等方面对采卤井施工进行了介绍,重点阐述了钻井液、固井、水平井对接施工等关键工艺技术措施,并列举了施工中出现的粘土侵、含石膏泥岩缩径垮塌、大斜度井段沉砂等突出问题,并就其处理方法进行了分析探讨,总结了采卤井施工经验。

    • 琼东南盆地深水钻井关键技术及其实践效果

      2016, 43(11):26-31.

      摘要 (991) HTML (216) PDF 0.00 Byte (935) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对琼东南盆地深水钻井过程中存在的地层孔隙压力预测精度低、井身结构设计要求高、低温异常压力和较窄的钻井液密度安全窗口等难题,通过对区域地层压力预测方法、井身结构优化设计、钻井液技术优化、表层套管固井技术优化、环空圈闭压力控制技术等关键技术的研究和实践,形成了一套适用于该地区的深水钻井关键技术体系,已在该盆地近几年深水井的钻井作业中成功应用,实现了钻井作业时效高、事故率低、费用控制合理的目标。对该盆地后续的深水井钻井作业及类似地区深水井的钻井作业具有借鉴意义。

    • 鲁迈拉定向井钻井设计优化与应用

      2016, 43(11):32-35.

      摘要 (867) HTML (210) PDF 0.00 Byte (855) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了降低定向井摩阻扭矩,提高钻井速度,针对地质特点和钻井难点,建立了井眼轨道和岩石可钻性回归计算模型。通过五段制轨道剖面的优化,最优井眼曲率为(2.85°~3°)/30 m、最大井斜角为30°;技术套管下至Sadi层8~15 m,确保了S型定向井安全钻进,裸眼内摩阻系数由0.52降至0.35,套管内摩阻系数由0.35降至0.28;Rus软硬夹层优选试验KM533复合钻头,解决了常规PDC钻头磨损快、牙轮钻头机械钻速低的问题。通过上述3项技术的研究与应用,鲁迈拉S型定向井实际顶驱扭矩降低30%以上,钻头使用数量降低2.7只,钻井周期缩短18.58 d。

    • 提高完井电测一次成功率的钻井液技术对策

      2016, 43(11):36-40.

      摘要 (822) HTML (190) PDF 0.00 Byte (885) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,随着油气勘探开发的深入,大斜度井、水平井的增多,定向井及水平井位移越来越长,遇阻通井现象频频发生,完钻电测一次成功率低,影响了建井周期。本文通过对川西、川东北等地区部分定向井及水平井完井电测遇阻原因分析,从钻井液角度出发,提出“强抑制-交联-固壁”技术、高效润滑段塞技术等相应对策提高电测一次成功率。现场应用表明,这些钻井液技术对策为提高完井电测一次成功率、解决电测遇阻问题提供了新的思路。

    • 龙26-平25长水平段水平井钻井技术

      2016, 43(11):41-44.

      摘要 (905) HTML (202) PDF 0.00 Byte (862) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了高效开发低渗透油藏,在大庆油田龙26区块部署了龙26-平25长水平段水平井。介绍了井身结构与井眼轨迹剖面设计特点,分析了钻井施工中的难点,从井眼轨迹控制、旋转地质导向钻井技术、摩阻与扭矩监测、井眼清洁等几个方面对该井采用的技术措施进行了详细阐述。龙26-平25井完钻井深4045.00 m,水平段长2033.00 m,各项指标均符合设计要求,创出了大庆油田应用水基钻井液施工水平井水平段最长的记录,为今后施工同类型长水平段水平井积累了宝贵的施工经验。

    • 伊拉克鲁迈拉油田优化固井技术

      2016, 43(11):45-47.

      摘要 (986) HTML (193) PDF 0.00 Byte (770) 评论 (0) 收藏

      摘要:伊拉克鲁迈拉油田地层破裂压力低,技术套管固井易发生漏失,生产层页岩层发育导致井眼不规则,存在“大肚子”和井眼缩径、固井顶替效率低、固井质量难以保证的情况。为此在后期固井施工中,通过分析地层特性,从影响固井质量的几个关键因素出发,优化堵漏技术措施。利用固井设计软件,优化扶正器下放数量,通过室内试验优选抑制性加重钻井液,控制调节不稳定页岩层钻井液性能参数,将钻井液API失水量控制在4 mL、密度1.35 g/cm3,优化固井工艺措施,形成了一套适合该地区的综合固井技术。现场试验中,固井质量合格井段达到了80%以上,优于同区块其他队伍施工井段。

    • 郑州煤矿区井下水文观测孔施工技术

      2016, 43(11):48-51.

      摘要 (913) HTML (194) PDF 0.00 Byte (1081) 评论 (0) 收藏

      摘要:郑州地区煤矿水文观测孔以前均在地面施工,由于施工和维护成本较高,近年来逐渐推广在井下施工。2013年国家煤矿安全监察局将《高压水探放技术与装备》列入《水害防治关键技术与装备研究课题》。随着井下钻探技术和装备日趋成熟,特别是井下专用探放水钻机、孔口防喷装置、松软破碎地层跟管钻进技术、硬岩层高效定向钻进技术等方面的难题相继被攻克,煤矿井下钻探已实现了安全型作业。针对井下钻探施工的特殊性,主要从水文观测孔施工难点和解决方法进行了详细阐述,包括设备选型、钻孔定位、破碎地层潜孔锤跟管钻进、固井和井控防喷以及成孔后酸化洗井等方面。

    • 空气钻进技术及其在内蒙古供水井施工中的应用

      2016, 43(11):52-54.

      摘要 (881) HTML (192) PDF 0.00 Byte (843) 评论 (0) 收藏

      摘要:空气钻进技术可以极大提高钻进时效, 同时也可以降低钻井的整体施工成本。目前空气钻进技术不断完善并广泛应用于钻井施工中。对空气钻进的应用情况作了简要的介绍,对主要设备及工艺流程等作了一定描述,着重强调了空气钻进的优缺点。特别是针对内蒙古自治区东部区阿荣旗部分区域玄武岩层坚硬、严重井漏问题成效明显,获得了很好的技术与经济效益。

    • >钻掘设备与器具
    • 钻孔设计与轨迹动态监控系统研究

      2016, 43(11):55-62.

      摘要 (999) HTML (202) PDF 0.00 Byte (940) 评论 (0) 收藏

      摘要:计算机辅助钻孔设计与轨迹监控是钻探工程信息化和数字化发展的必要条件,从理论上、技术上和方法上对计算机辅助设计技术在钻探工程中的应用展开进一步的研究十分必要。钻孔设计与轨迹动态监控系统以定向钻探工程钻孔轨迹控制参数设计和钻孔轨迹分析监控为主,同时包括钻孔轨迹二维图形和三维图形绘制、钻探工程综合技术图、钻孔地质设计书和钻孔地质柱状图等钻探工程技术文件的自动生成等模块功能,利用计算机强大的数据处理及计算、图形绘制及生成等功能,通过软件编程和数据录入,自动完成钻孔设计与轨迹监控。该系统软件不仅适用于定向钻探工程设计与过程监控,还可作为钻探工程电子档案和钻探工程数字化管理系统的组成部分。系统软件经过了野外实践验证,并达到了预期的应用效果。

    • φ89 mm等壁厚螺杆钻具实验分析

      2016, 43(11):63-66.

      摘要 (931) HTML (222) PDF 0.00 Byte (1060) 评论 (0) 收藏

      摘要:等壁厚螺杆钻具与现有常规螺杆钻具相比具有长寿命、大扭矩、适用范围更广的特点。目前等壁厚螺杆钻具相关的研究工作都还停留在理论分析的阶段。本文系统地介绍了螺杆钻具的理论特性和实际工作特性,并结合室内实验及现场应用分析了等壁厚螺杆钻具的性能特点,验证了φ89 mm等壁厚螺杆钻具的理论性能,建立了等壁厚螺杆钻具容积效率、转速、扭矩、功率的计算模型。可以为等壁厚螺杆钻具设计及现场钻进参数优化、钻具选型提供指导和参考。

    • Mises屈服准则及其在钻探工具强度设计中的应用

      2016, 43(11):67-69,74.

      摘要 (965) HTML (199) PDF 0.00 Byte (916) 评论 (0) 收藏

      摘要:在地质钻探工具设计和使用过程中,需要用到强度理论或屈服准则对遇到的钻采设备、工具失效等问题进行分析。为帮助人们对Mises屈服准则(应力)的理解,从理论上阐述了Mises屈服准则与畸变能密度理论的关系,其实质就是第四强度理论。在弹塑性范围内,Mises屈服准则统一了单向拉压状态的第一强度理论、复杂应力状态的第三强度理论和第四强度理论。Mises屈服准则在有限元数值分析中获得了更为广泛的应用。

    • >岩土工程
    • 粘度时变浆液的水化机制及其在治理基坑涌水中的应用

      2016, 43(11):70-74.

      摘要 (936) HTML (196) PDF 0.00 Byte (986) 评论 (0) 收藏

      摘要:SJP型粘时变浆液;水化机制;流变性;基坑涌水

    • 北京某山坡湿陷性土层地基处理可行性分析与建议

      2016, 43(11):75-79.

      摘要 (930) HTML (204) PDF 0.00 Byte (872) 评论 (0) 收藏

      摘要:北京市密云区某拟建别墅工程,属于山体边坡地基基础工程,任务要求对湿陷性地基土层进行湿陷性消除,并将其地基土承载力特征值提高到fak≥130 kPa。此外,还需要考虑边坡稳定性及其永久性加固问题。对该项目进行了深入分析、研究,并采用概念设计方法,对其进行设计预演,发现该项目存在工序复杂、不易实施、在永久性使用方面存在一定隐患、并具有责任不当等问题。对该地基基础工程进行了重新分析,建议取消地基处理措施,改用嵌岩桩作为拟建物的基础。

    • 滨海复杂地层超深旋挖钻孔灌注桩质量问题改进技术

      2016, 43(11):80-83.

      摘要 (929) HTML (210) PDF 0.00 Byte (950) 评论 (0) 收藏

      摘要:钻孔上部存在较厚的淤泥质软弱地层,旋挖钻孔灌注桩施工时应在孔口设置泥浆缓存池,始终保持钻孔内的泥浆面高度。护壁泥浆的性能是保证钻孔质量的基础,施工时必须加强对泥浆性能指标的监测,必要时应采用泥浆净化装置对泥浆进行净化。选择合理的护筒埋设长度和钻进参数,不仅可以保证施工质量,还可大幅降低施工成本。

    • 旋挖成孔灌注桩后注浆工艺在成都京东方桩基工程中的应用

      2016, 43(11):84-87.

      摘要 (936) HTML (209) PDF 0.00 Byte (883) 评论 (0) 收藏

      摘要:旋挖成孔灌注桩以其适用范围广、施工速度快等优点在工程领域中得到广泛应用,但也因其沉渣难以控制、在大直径卵石地区施工不便等因素使其发展受到制约。根据成都京东方桩基工程实例,首先分析了湿法作业下旋挖成孔灌注桩后注浆工艺的施工技术要点,进而对后注浆工艺的注浆量、注浆压力、泥浆用量进行总结,最后,对桩端沉渣控制、填方地段施工工艺等工程问题的处理提出建议措施。

    • 大管径定向钻进穿越扩孔泥浆技术参数探讨

      2016, 43(11):88-91. DOI: P634.7

      摘要 (899) HTML (202) PDF 0.00 Byte (978) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于D1219 mm大管径管道定向钻施工,在穿越包含粘土层、砂层、岩层等复杂地层时,需合理确定泥浆排量、扩孔器喷嘴数量等扩孔工艺参数。以举水河定向钻穿越工程为例,针对定向钻施工中泥浆排量不足、扩孔器选型不合理等问题,参考钻井工程中相关公式,验证了定向钻穿越中泥浆排量计算,补充了穿越施工规范中扩孔器喷嘴数量计算公式,并采用代尔夫特方程对定向钻施工中所需最大泥浆压力进行了计算,将计算成果应用到举水河定向钻施工中,为今后类似工程设计施工提供一定的参考。