摘要:本文分析了武汉城市地质调查（一期）成果，以及该成果在城市规划建设、环境保护、土地利用、安全可持续发展等领域已经开展的应用，对现阶段武汉市城市地质调查成果应用中存在的问题进行了深入研究，提出了持续高效应用调查成果的措施建议：设立城市地质成果管理应用机构；将地质成果管理纳入政府管理流程；建立成果更新维护机制，提高城市地质调查成果应用效率。

摘要:海绵城市建设中，地质条件对低影响开发措施的布设具有重要影响。本次研究以武汉市都市发展区为研究对象，在充分收集和整理武汉市城市地质调查数据基础上，分析地质条件对海绵城市建设影响机制，根据地质条件的蓄水、渗水、净水三大功能选取地面坡度、地层岩性、第四纪覆盖层厚度、地下水涌水量、表层土壤污染程度、植被覆盖率、距地表水系距离7个指标建立评价体系，利用层次分析法计算各指标权重，并对各单指标进行分级评分，借助Mapgis软件对各指标数据进行叠加分析。结果表明：武汉市都市发展区大部分为海绵城市建设地质条件适宜及较适宜区，且地层岩性和地表水系为主要影响指标，低影响开发措施布设时应该考虑地质条件的渗水和蓄水特性。

摘要:非开挖HDD技术被广泛应用于给排水、电力、通信、油气等领域的新管道敷设和既有管线修复中。当在浅部地层以及上覆地层应力较小的区域进行HDD施工时，易出现“溢浆”现象。本文结合国内外“溢浆”防控技术研究现状，对德国某公司的孔内新型射流泵系统在非开挖工程中的应用进行了论述。该系统利用在近钻头位置安装的高压射流泵系统收集前端钻头扩孔后形成的钻屑，从而减少钻孔环状空间的钻屑含量。系统主要由钻屑收集装置、射流泵体和连接装置3部分组成，可实现98%左右孔内钻屑的清理。根据工程需要，可采用清孔、软土扩(清)孔、组合以及管道回拉等4种模式进行工程作业。工程实践表明，采用该系统后单日最长掘进长度达到122 m。同时提出了存在的问题：由于小直径复杂地层钻进中易出现钻屑团积，从而对筛格产生堵塞。在管道回拉模式中，如何改变钻屑返排的回路等问题仍是该系统在应用中亟待解决的关键问题。

摘要:长沙地铁5号线晚朝区间盾构下穿浏阳河，隧道覆土浅，洞身全风化砾岩及上部砂砾层工程性质较差。隧道底板中风化钙质砾岩中发育岩溶，溶腔最大高度达15.8 m，主要充填物为松散圆砾及砂土。盾构下穿施工前，通过搭建水上作业平台，采用快速可控袖阀管注浆技术，高效处治岩溶。盾构下穿施工过程中，面对浅覆土水下掘进、富水地层、底板发育岩溶及侧穿桥梁桩基的复杂条件下，采取多项关键技术，有效规避风险，工程顺利高效，相关技术经验值得借鉴参考。

摘要:对于低渗透油页岩矿藏的开发，超临界二氧化碳（SC—CO2）压裂技术有效规避了水力压裂会引起的地层伤害、诱发地震和环境污染等问题，且由于其在起裂压力、沟通微裂缝、形成复杂缝网上的优势，是目前一项热门的无水压裂技术。本文详细介绍了SC—CO2压裂技术的技术特点和近年来SC—CO2压裂的实验与数学模型研究。从裂缝扩展规律性实验、在SC—CO2作用下的岩性变化实验、SC—CO2压裂液体系的研制以及SC—CO2流体携砂流动、井内温度场、裂缝起裂扩展数学模型的相关研究中，探讨目前SC—CO2压裂技术的研究进展与不足，并在增粘剂的设计、裂缝有效性的评价、填砂裂缝网络提高油页岩储集层传热和渗流能力等方面的研究提出了建议，对SC—CO2压裂技术的未来发展具有参考意义。

摘要:为研究高压水射流切割、破碎南海天然气水合物储层的过程，采用著名的LS—DYNA显示动力分析有限元程序，对淹没状态下，水射流破碎海底含水合物沉积物过程进行数值模拟研究，研究了不同射流速度对高压水射流作用下含水合物沉积物破碎效果的影响规律。随着射流速度的增大，冲蚀深度逐渐增大，两者呈线性递增关系。含水合物沉积物冲蚀体积是轴向冲蚀与径向冲蚀共同作用的结果，射流速度越大，对含水合物沉积物的轴向与径向冲蚀作用增强，加大了含水合物沉积物冲蚀体积递增速率。

摘要:地应力的差异性对劈裂注浆的裂缝扩展有着重要的影响。针对油页岩原位裂解区止水，本文提出定向射孔与劈裂注浆相结合的新方法，引导裂缝扩展。根据油页岩参数，利用RFPA软件，分析有无射孔对裂缝扩展的影响，并进一步分析地应力差异对有射孔时裂缝扩展的影响。结果表明，与无射孔注浆相比，有射孔注浆可定向劈裂并减小注浆压力；当x方向应力大于y方向应力时，射孔之间产生的大量裂缝将射孔连通形成帷幕；当x方向应力小于y方向应力时，随着应力差异的逐渐变大，裂缝扩展逐渐从x方向向y方向偏转，直到应力差异成为影响裂缝扩展的主要因素，射孔之间才未形成裂缝且不能连通。此研究成果可为油页岩原位裂解区止水工程提供借鉴。

摘要:为满足深部找矿、科学钻探以及新能源勘探等对深孔取心钻探装备的需求，开展了4000 m地质岩心成套技术装备研究。4000 m地质岩心钻机回转系统采用顶驱系统，实现高转速下取心钻进；在井架底部设计有转盘回转系统，可进行大扭矩低转速钻进以应对不同的工况需求；钻机塔架和升降系统能进行长立根提下钻，可缩短提下钻作业时间；钻机的电传电控系统采用了目前国际先进的全数字交流变频技术及自动化、智能化控制技术、计算机控制技术、现场总线通讯和程序控制技术等，实现回转系统的无级调速和司钻的智能化控制。研制的4000 m交流变频电驱岩心钻机在天津东丽湖地热调查井（CGSD—01井）中应用，初步验证了其技术性能，具有操作简便、安全性与可靠性高、使用成本低等优点。本文介绍了4000 m交流变频电驱岩心钻机的项目来源、国内外研究现状、总体技术方案、主要结构及特点、主要技术参数、野外生产试验应用等情况。

摘要:在海洋天然气水合物资源调查评价过程中，通常先采用地球物理方法来探测海底拟反射层（BSR），然后根据BSR的位置来判断水合物的分布范围和埋藏深度。但在钻井取样过程中发现BSR并不能完全准确地反映水合物的埋藏深度，为此项目组研发了一种绳索打捞式的组合钻具，在钻井过程中不仅能够使用随钻测量钻具探测地层电阻率来确定地层是否有水合物，而且还能通过绳索打捞方式更换取样钻具，完成水合物地层的取样。通过设计、试制和室内测试，验证了水合物探测及取样钻具方案是可行的，为后续的野外试验奠定了基础。

摘要:干热岩（HDR）是一种可再生绿色清洁能源，其勘探开发具有埋藏深，地层破碎，压力异常，井温梯度高，孔底温度高（通常大于200 ℃）等特点，在钻井过程中易出现钻井液漏失量大，孔壁失稳掉块卡钻等问题。本文通过分析干热岩耐高温钻井液关键技术难点：处理剂及体系抗温问题、起泡问题、漏失、井壁失稳等问题。同时通过对国内外目前干热岩用耐高温钻井液体系进展及应用情况介绍，开展干热岩钻探耐高温钻井液技术发展方向研究，以期对推动我国干热岩资源勘探开发提供有效的技术支撑。

摘要:3500 m岩心钻探装备（YDX—6型钻机）是我国自主研发的深部矿产资源勘查技术装备，采用N级口径钻深可达3500 m，其最大特点是采用长油缸钻进和起下钻。本文主要介绍了该钻机在油气井勘查中生产试验情况，同时对矿区地层、钻孔结构、钻进过程、钻进效果、遇到的主要问题及解决办法等进行了介绍。

摘要:无干扰地下换热井是利用中深部地层自然地温对循环介质预加热，实现冬季供暖辅助加热，达到节能减排效果。该循环系统为闭式循环，利用密闭的金属换热器，只取热不取水，是一种绿色的供暖方式。由于环保、清洁低碳、无污染等特点，将是北方地区清洁供暖的重要技术手段之一。介绍了该型换热系统及完井工艺。

摘要:皖南地1井是部署在安徽省南陵县烟墩镇的一口页岩气基础地质调查井。文章详细介绍了该井的钻探施工工艺技术以及遇到复杂问题的处理方法，并对钻效进行了分析，提出了实现优质高效钻探的措施。项目的顺利实施，梳理了皖南地区地层层序，为页岩气储层理论推测提供了有力的实物数据支撑和验证。

摘要:随着世界能源问题日渐突出，天然气水合物作为一种新型能源备受关注。由于天然气水合物的特殊性质，在冻土层或海洋环境下都对勘探和开采提出了极其严格的要求。钻井液对保障天然气水合物安全钻探发挥着重要的作用，因此对水合物钻井液的研究一直是天然气水合物勘探技术研究中的重要内容。本文重点介绍了水合物抑制剂和钻井液体系研究进展情况，并分析了天然气水合物钻井液研究发展趋势。

摘要:油页岩在原位开采过程中，开采井与周围环境相通，原位产生的油气容易渗入周围地层形成环境污染，目前尚没有一种经济性较好的原位封闭技术来解决该难题。本文基于注浆封闭原理，通过试验探究，提出采用无污染且造价低的超细水泥注浆配方来对开采区进行封闭。经过系列配方的优化选择，最终确定优化的配方是水灰比为0.8，微硅粉掺量为6%，膨润土掺量为2%，聚羧酸减水剂掺量为0.4%，此时浆液的性能基本达到工程要求。

摘要:湘西北页岩气储层致密，具有低孔、低渗等特点，需要对储层进行压裂改造，而携砂液的携砂能力实验，对其性能进行了研究。研究表明：携砂液属于假塑性流体，SDBS浓度为0.03%时，其流性指数最小，稠度系数最大，而且结构粘度相对其流阻比值最大，适合于湘西北页岩储层压裂改造；携砂液粘弹性携砂能力与其结构粘度有关，而且结构粘度（ηs）与沉降速率（v）满足v=-0.016ηs+2.304。

摘要:地热资源属于清洁能源，主要通过地热井方式进行开发利用，成井工艺质量决定地热资源开发利用。贵德盆地DR1地热井由于成井时间较长，出现井旁涌水事故。本文详细分析了井旁涌水原因，采用合理方式成功处理涌水事故。为类似地热工程提供借鉴。

摘要:华北平原是遭受地裂缝较严重的地区，尤其是对于重大的线性工程，地裂缝的影响更为敏感。对于山前平原地带，地裂缝的形成是多要素成因的综合结果。利用ArcGIS平台,选择活动构造、地貌岩性和地下水位、第四系厚度、地裂缝现状分布五大类影响因子，采用层次分析-信息量模型对京石高铁和南水北调京石段进行了地裂缝危险性评价，结果表明这种方法能够较为合理的评价地裂缝危险性，并且对类似区域的危险性评价具有借鉴意义。

摘要:公路是国家经济发展的主要载体，公路沿线的边坡稳定性评价及治理工作会成为今后很长一段时间的重点工作。本文以北京市房山区G108国道K3+500～K4+720路段6处危岩治理为工程背景，开展岩质边坡稳定性评价方法及治理措施研究。本文研究的重点是山体边坡是否稳定，同时选取最为有效的治理方案，为类似治理项目提供借鉴。

摘要:尾矿坝是矿山重要设施之一，其内部含有大量的水和尾矿，一旦失稳造成的损失不可估量。尾矿坝失稳有众多因素影响，但是坝内浸润线是最活跃的影响因素。本文基于流固耦合理论，建立某尾矿坝有限元计算模型，考虑坝内排水井的存在。模拟坝内不同工况下浸润线分布，对其静力稳定性及流固耦合作用下尾矿坝应力应变场进行分析，并将浸润线模拟位置与实际监测结果进行对比。揭示库内不同工况下浸润线变化规律以及与坝体稳定性之间的关系，并分析评价不同工况下尾矿坝的稳定性。最后，将渗流场与应力场进行流固耦合，模拟出365 d坝内应力位移分布，为尾矿坝施工及安全运行提供可靠的依据及技术支持。

摘要:土地资源禀赋有限、土地供给紧张严重制约了经济发展，引发了多种社会问题；废弃地生态系统结构被破坏，存在地质灾害隐患，亟待治理；废弃地分布零散、资源配置不合理，在利用过程中存在过多不必要的损耗，需要集约规划。因此，本文主要通过对废弃石灰岩矿破损山体排险修复工程设计及建设光伏电站场地改造方式进行探讨，意在提出合理、实用的解决方案，为类似废弃地潜在利用价值开发提供思路。

摘要:通过对典型尾矿库土壤样品分析,利用重金属超标率、植物体BCF、污染因子的权重值筛选等通进行典型污染物识别,为开展尾矿库污染治理工作提供依据。

摘要:采用传统的注入井注射药剂进行土壤修复时，修复效果差且治理周期长。本文采用高压旋喷注浆技术来弥补传统药剂注入方式的不足。进行室内浸泡试验，研究对比传统修复药剂对高压旋喷设备的腐蚀性；同时采用水泥浆液作为“药剂”进行高压旋喷的现场模拟试验，得到了适用于上海粘性地层中的土壤原位修复高压旋喷工艺参数，完善了适用于污染场地原位修复的旋喷工艺。

摘要:人类对极地资源的开采和科学研究需要高效、环保的冰层钻探技术，热熔钻进是常用方法之一。为解决热熔钻进技术能量利用率低的问题，本文提出了一种以超声波频率振动进行冰层钻进的方法，分析了超声波振动钻进冰层的机理，通过超声波振动冰层钻进效率的计算及室内试验，得出了超声波振动冰层钻进速度大、热效率高的结论，可用于极地冰盖、冰架等冰层的钻进。

摘要:辐射井作为城市地下水供水构筑物和盐碱地改良的集水设施，凭借单井出水量大、水质稳定及控制面积大等特点被广泛应用。本文对传统辐射井施工方案进行了调研，并分析总结出传统集水井和辐射孔施工过程中存在施工安全性低、钻进效率慢且钻孔质量差等问题，提出了以旋挖钻进的方式施工辐射井中的集水井，以水平定向钻进的方式施工辐射孔的方案。通过现场实验，发现此方案能有效解决传统方案中存在的问题，进一步研究之后值得推广。

摘要:非开挖HDD技术具有对环境干扰小、施工效率高等优点，被广泛应用于给排水、电力、通信、油气等领域的新管道敷设和既有管线修复中。本文结合英国某垃圾填埋场的渗滤液导流治理工程，分别从技术原理、工程背景、工艺过程、应用效果和改进措施等方面展开了论述。工程实践表明，HDD技术可应用于垃圾填埋场渗滤液水平排放孔的施工中，并应根据现场地层条件和工艺参数对施工过程加以优化。由于填埋堆体含有大量金属废弃物，采用有线导向系统替换了无线电磁导向，可极大提高导向钻孔轨迹的定位精度。采用正向扩孔和管道敷设技术有助于降低阻力，提高敷设效果。对比运行结果显示，相对于传统的渗滤液竖井抽排模式，水平钻孔排放效率更高，成本投入也相对较低，但在设计施工中应充分考虑堆体非均质对施工过程的影响，降低施工风险。

摘要:通过某危险废物安全填埋场项目，介绍了安全填埋工程的总体设计工艺，包括危险废物填埋处置总体流程、预处理系统、填埋库体结构、防渗系统、终场覆盖及环境监测等。结合工程设计实践，探讨了危险废物填埋场设计工艺要点。分析认为在沿海软土地区，采用双衬层水平防渗和垂直防渗相结合的半刚性结构方式，可以达到有效保护库区环境的目的。

摘要:声波钻进技术具有速度快、岩心保真好、适用地层广等优点，广泛应用于工程勘察、环境调查、浅源地热、基础工程、矿山治理等领域。为了提高声波钻进施工质量和过程控制，美国材料与实验协会于2004年制定了第一部声波钻进规程D6914—04，后经多次修订完善，形成最新声波钻进规程D6914/D6914M—16。本文根据该版规程内容，从技术原理、钻进设备、成孔工艺等方面展开了阐述。当振动器与钻柱谐振频率重叠时，声波钻头受到的能量达到峰值。钻机和取心钻具是声波钻进的核心设备。成孔工艺主要以双管高频振动、低速回转为主，实现多种目的层的原位取心作业。标准相关内容对声波钻进技术在我国的持续推广具有参考意义。

摘要:本文介绍的“存储式光纤陀螺测斜探管”主要解决超高温大井深环境下钻孔轨迹测量“测斜探管”问题，它包括钻孔各孔深井段倾角、方位角、工具面向角及温度的测量。目标是攻克光纤陀螺传感器温度漂移、光纤陀螺惯测组合井下环境适应性、仪器外场标定技术和误差分析校正等关键技术，研制的超高温钻孔轨迹测量仪，使用环境温度可达270 ℃，环境压力120 MPa，通过在高温地热能钻探工程、干热岩钻探工程、科学钻探工程、深部矿产资源勘探和深部油气资源勘探等工程中的应用，拓展应用领域，为超高温大深度钻井轨迹测量提供技术支撑。

摘要:火星探测一直是人类空间探测的热点。“好奇号”火星车着陆6年多来，先后完成了16次取样钻探，为人类探测火星提供了直接依据。本文根据NASA（美国国家航空航天局）公开的技术资料，围绕取样钻探的设计要求、取样钻探系统结构设计及接触式稳定系统、辅助结构系统、压力和回转传递系统、封闭保护壳（稳定器）系统、钻头系统、转盘系统、主动轴系统和冲击钻进系统等展开了论述。系统设计主要结合智能化、模块化、轻量化要求开展，并先后经过12次的室内联动测试，完成了同火星车的岩屑运移、样品处理分析、数据存储、仪器控制等系统的高度集成，并通过机械臂完成了搭载试验。由于火星取样钻探的首次尝试和NASA的技术保密原因，论文阐述的相关内容仅作为我国开展火星取样钻探研究和地球深部智能钻探研究的参考。

摘要:随着生态文明建设的进一步加强，绿色勘查理念的进一步深入，通过浅钻代替槽探在基础地质调查、矿产调查的应用中得到了进一步推广。在以钻代槽方法研究中，为了更为直观的用钻孔信息模拟槽探揭示地质体（矿体）的三维结构，研究了基于钻孔数据的三维地质建模方法，认为浅钻揭露的垂向地质体信息更丰富，基于钻孔，结合专家干预，可快速构建钻孔控制区域的三维地质模型，形象、直观、易用。同时，通过模型构建可以用来指导浅钻布孔。

摘要:松科二井2013年正式启动，2018年5月完井，历时6年，最终井深7018 m。项目执行过程中，形成合同700多个、文件200多个、汇款流水1000多笔、报账流水1600多笔。针对松科二井合同、文件繁多，财务流程繁杂，涉及项目多的特点，基于LabVIEW平台设计了一套项目管理系统。该系统可全程记录松科二井上述合同、文件、汇款和报账信息，建立合同及对应批次汇款和报销的勾稽关系，具有模糊查询、修改、超链接等功能。

摘要:沙漠地区地层稳定性差，摩阻力大，导致长距离大直径顶管施工时间长，浆液输送压力损失大，极易造成地层垮塌埋管，顶管阻力急剧增加导致顶进失败。沙漠地区大直径顶管工程顺利顶进的关键是浆液应具有较好的润滑减阻和成套护壁作用。基于这一关键问题，开展室内试验和现场应用研究，研发出了适合沙漠地区顶管的新型护壁减阻浆液，采用高岭土聚合物浆液作为机头同步注浆浆液，无粘土高聚物浆液作为沿线跟进补浆浆液。同步注浆浆液在润滑减阻的基础上主要突出成套护壁作用，而跟进补浆浆液主要突出润滑减阻特性，从而使润滑减阻浆液系统达到最佳的润滑和护壁作用。研发的新型护壁减阻浆液应用于内蒙古乌兰布和沙漠穿沙输水项目7～9号顶段——国内外首例沙漠地区大直径顶管工程，效果良好，顶进工作顺利完成。该研究提升了沙漠地区顶管工程关键技术、解决了护壁与减阻问题，具有极大的社会价值和经济效益。

摘要:随着新时代对绿色环保资源的需求日渐旺盛，地热资源即将进入大规模开发阶段。为经济、高效获取地热资源，目前主要应用的是PDC钻头。但是，部分钻取地热井存在遭遇高温硬地层的情况，常规PDC钻头存在耐高温性能差、硬度略低、耐磨性不足等问题。本文总结了深部高温硬地层钻进时PDC切削齿受到磨粒磨损，冲击磨损，热损伤等3种磨损机理，介绍了4种提高PDC切削齿耐高温性，硬度及耐磨性的方法：涂层技术、改善钻进参数，复合钻头和钎焊切削齿。根据目前研究情况，建议单个PDC切削齿实验可以从实现独立分析与切削齿关联性相结合方面展开，通过动态建模和工作状态实时模拟优化设计方案。

摘要:井下高温和磨粒是影响密封件密封失效的常见原因，了解高温条件下的弹性体在磨粒环境中的磨损机理对提高井下密封件寿命有着重要意义。对氟橡胶进行不同高温处理后，开展橡胶的摩擦磨损实验研究，分析在磨粒条件下橡胶的磨损情况和摩擦磨损机理。实验结果表明，随着橡胶加热温度的升高，摩擦系数曲线平衡所需的时间逐渐减少。未高温处理的橡胶表面的磨损形式以犁沟为主。100 ℃时橡胶的磨损表面受到高温的影响而发生改变，犁沟减少。200 ℃时氟橡胶圈表面以凹坑为主，并且磨损最严重。304不锈钢表面的磨损随着橡胶的加热温度的改变而变化，磨损面中心区域的磨损形式由犁沟向凹坑转变，而磨损面的内侧由凹坑向犁沟转变。

摘要:钻速预测是优化钻进施工过程中的重点难点。本文以实际采集的数据资料（包含4大类共28种不同的数据类型）出发，建立了以地层成分和钻进参数相结合为基本的钻速预测模型。为了提高模型的预测精度，将原始数据首先进行了标准化处理，消除了其量纲和数量级对模型预测可能产生的影响。由于原始数据种类过多，将原始数据先后进行了聚类分析和因子分析，提取其中有效信息最终将其缩减为11个输入参数和1个输出参数的预测模型。利用人工神经网络技术对这个模型进行了非线性拟合，结果显示本预测模型能够将误差控制在10%以内，具有一定的指导生产实践的能力。