• 2018年第45卷第9期文章目次
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    • >钻探与钻井工程
    • 汪清油页岩物理力学性质及裂缝起裂压力的研究

      2018, 45(9):1-4.

      摘要 (1237) HTML (277) PDF 0.00 Byte (865) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文主要探究了吉林省汪清地区油页岩的物理力学性质及裂缝起裂压力。首先用DNS300型电子万能试验机对油页岩进行了物理力学性质的实验研究,分析并得到了油页岩的各项基本物理力学性质参数的取值范围。其中在垂直层理方向:油页岩的抗压强度范围是21~30 MPa;抗拉强度范围是1.1~3 MPa;弹性模量范围是7.1~9.9 GPa;泊松比范围是0.21~0.27;剪切模量是3.4 GPa。在平行层理方向:抗压强度范围是13~17 MPa;抗拉强度范围是0.3~0.6 MPa;弹性模量范围是1.2~1.6 GPa;泊松比范围是0.31~0.36;剪切模量是0.5 GPa。依据实验结果,选取合适参数,理论计算了汪清油页岩的裂缝起裂压力,并通过真三轴水力压裂装置进行了油页岩水力压裂实验,表明汪清油页岩裂缝起裂压力为5.34 MPa。根据理论计算与实验结果,建议汪清油页岩现场水力压裂实验的起裂压力控制在4~6 MPa。

    • 关于钻探工程中洗孔工艺的分析研究

      2018, 45(9):5-11.

      摘要 (1264) HTML (219) PDF 0.00 Byte (929) 评论 (0) 收藏

      摘要:洗孔是钻探工程中的重要环节。冲洗介质在孔内进行循环,可以达到清洗孔底、携带和悬浮岩屑、冷却钻头和保护孔壁的目的。不同的洗孔工艺可以产生不同的复杂情况。冲洗液孔底反循环,由于冲洗液是反向循环,与岩心进入岩心管的方向一致,因此可以提高在裂隙、破碎、性脆、软硬不均等复杂地层钻进时采取岩心的数量和质量。俄罗斯莫斯科国立地质勘探大学KULIKOV V.V.博士等人在洗孔方面做了很多的研究工作,提出了钻孔钻进时洗孔复杂情况的分类,对地质钻探中常用的无泵钻具钻进、喷射式钻具钻进和气举钻具钻进时的洗井工艺问题进行了分析与讨论,提出了相应的建议。

    • 涌水含气地层封孔材料的设计及野外试验

      2018, 45(9):12-15.

      摘要 (1142) HTML (255) PDF 0.00 Byte (951) 评论 (0) 收藏

      摘要:常规水泥封孔材料不能完全满足涌水含气特殊地层条件的封孔要求。以封孔水泥砂浆为研究对象,通过正交实验方法,设计封孔水泥砂浆的成分配比,得到既满足钻探质量指标要求,又适用于涌水含气地层的封孔材料配方。由室内实验得到,水灰比的改变对湿态水泥砂浆的凝结时间具有显著影响。结合通地1井,根据不同的井段要求,应用相适应配方的封孔材料进行野外应用实验。结果表明,设计的封孔材料能够满足涌水含气地层的封孔质量要求。

    • 无固相聚乙烯醇冲洗液在龟山铜金矿区的应用

      2018, 45(9):16-18.

      摘要 (1217) HTML (246) PDF 0.00 Byte (866) 评论 (0) 收藏

      摘要:龟山深部铜金矿区含超厚风化破碎带,钻进过程中发生严重坍塌,导致起下钻以及扫孔困难。为此,选用了无固相聚乙烯醇冲洗液增强防塌能力。聚乙烯醇加量越大,冲洗液粘度越高,稳定岩心不发生崩散的能力越强,但是降失水能力差。使用FT-342能够显著降低失水量,并且具有良好的润滑性。使用该冲洗液钻穿ZK141钻孔714~834 m段破碎的炭质页岩及煤层,解决了钻杆内壁结垢的问题,起到了良好的防塌效果。

    • 聚合物凝胶堵漏剂在大裂隙溶洞地层中的研究及应用

      2018, 45(9):19-24.

      摘要 (890) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1006) 评论 (0) 收藏

      摘要:广东河源地区地质条件复杂,溶洞、裂隙十分发育。钻探生产中施工难度大,导致在钻孔施工中冲洗液漏失严重,施工周期长,成本高。针对该地区大裂隙溶洞地层研制的一种新型聚合物凝胶堵漏剂,从理论上探讨该新型凝胶堵漏剂的基本性能和作用机理,还通过室内试验与现场测试对凝胶堵漏剂进行研究,测试了凝胶堵漏剂的成胶时间、承压能力、破胶性能等。并针对凝胶堵漏材料的配方进行了对比试验,得出了现场的最佳应用配方,对漏失地层进行堵漏,取得了良好的效果,降低了钻井液的消耗,提高了钻井效率。广东河源地区的应用表明,所研制新型凝胶堵漏剂具有良好的流动性且成胶时间较短,符合生产需要,同时还具有很强的承压堵漏能力,破胶性能显著,不会卡住钻具。该新型堵漏剂对广东河源地区的堵漏施工效果较好,易于配制、调整,不需要特殊设备,对大裂隙溶洞地区的堵漏具有很好的推广应用前景。

    • 防塌泥浆在江西省朱溪矿区ZK1013孔煤系地层钻探施工中的应用

      2018, 45(9):25-28.

      摘要 (1273) HTML (256) PDF 0.00 Byte (1068) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了朱溪矿区ZK1013孔的施工情况。钻孔在470~490、630~650、703~709 m三段出现严重坍塌,针对该孔的地层情况。在分析孔壁失稳原因的基础上,提出了两套适用于金刚石绳索取心工艺的复合泥浆体系,取得了良好的应用效果。

    • 抗高温水泥浆体系研究及应用

      2018, 45(9):29-33.

      摘要 (1228) HTML (238) PDF 0.00 Byte (850) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于塔河外围区块深井、超深井对水泥浆基本性能要求,考虑高温高压对浆体性能影响,通过分析抗高温材料的作用机理,优选出适合高温水泥浆体系的外加剂,将缓凝剂、降失水剂、液硅等抗高温材料按需求配比,研究不同密度抗高温(≥120 ℃)水泥浆体系,测定其常规性能。该水泥浆体系流动性好、API失水量<50 mL/30 min、防窜系数SPN值<1,水泥石高温稳定性好、抗压强度高等,均满足高温高压井下施工要求。该抗高温水泥浆体系在顺北评1H、顺北7、中探1井应用效果良好,优良率高。

    • 土耳其高温地热钻井关键技术

      2018, 45(9):34-36.

      摘要 (1257) HTML (239) PDF 0.00 Byte (823) 评论 (0) 收藏

      摘要:高温地热资源具有分布广泛、清洁环保的特点,世界各国都在加大高温地热资源的开发利用。土耳其ECOLOG公司Geo2E地热发电项目高温地热钻井实施过程中,针对区块高温地热钻井过程中存在的技术难点,从井身结构设计、钻井提速、抗高温钻井液、安全钻井技术等方面着手,进行相关技术的研究及应用,现场应用效果良好。该地区高温地热钻井成功经验能够为我国高温地热开发钻井施工提供有效借鉴,促进我国高温地热资源的经济高效利用。

    • 米桑油田高压盐膏层固井问题分析和优化

      2018, 45(9):37-41.

      摘要 (1247) HTML (252) PDF 0.00 Byte (819) 评论 (0) 收藏

      摘要:对米桑油田部分井出现的高压盐膏层井段固井质量差且影响下步作业的情况进行了分析,优化了前置液设计、水泥浆设计、入井套(尾)管现场检查、下套管前井眼要求、固井前井筒要求、套管居中、固井注替、固井质量检验等,并成功应用于47井高压盐膏层井段固井,为后续开发井类似井段的固井质量提升提供了借鉴。

    • 小浪底引黄工程出水池竖井溜渣井疏通钻探施工技术

      2018, 45(9):42-45.

      摘要 (1186) HTML (276) PDF 0.00 Byte (786) 评论 (0) 收藏

      摘要:溜渣井在矿山开采、隧道工程中经常应用,淤堵事故时有发生,通过采用动力头钻机+绳索取心钻具,进行跟管钻进的方法疏通溜渣井。本文结合小浪底引黄工程溜渣井疏通施工实例,介绍了疏通方法、配套设备、操作规程及注意事项;总结了这次跟管钻进技术的经验与不足,为类似疏通工程的施工提供了简单实用的工法借鉴。

    • >钻掘设备与器具
    • 冰层空气反循环连续取芯钻具:结构设计与冰芯卡断数值模拟

      2018, 45(9):46-50.

      摘要 (702) HTML (0) PDF 0.00 Byte (763) 评论 (0) 收藏

      摘要:冰心包含大量的古气候资料和古生物学信息,这些信息对于从远古到现代的气候变化和生物进化都很重要。如何高效快速地获取无污染的冰心是极地科学家的一个重要课题。冰层空气反循环钻具采用双壁钻杆形成反循环通道,内管提供了从钻头底部到表面的冰屑和冰心的连续通道。钻具通过卡断机构卡断冰心,通过反循环通道不断运移冰心,从而实现连续钻具连续取心。本文采用ABAQUS软件对冰心卡断过程进行分析,运用XFEM断裂准则以及Explicit显式方法求解,选出适宜的卡断器尺寸和中心通道尺寸,从而得到更好的反循环钻进效果。

    • 深海底钻机自动接杆卸杆储管机构

      2018, 45(9):51-55.

      摘要 (1220) HTML (236) PDF 0.00 Byte (869) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文介绍了一种深海底使用的钻杆钻具储管机构的工作原理和结构特点。按照深海底钻孔工艺,设计了自动接杆、卸杆、存储机构。这一种机构采用两个单排转笼式储管架,分别存放钻杆和钻具管组件。每一个储管架各配备一双机械手,用于夹持钻杆和钻具在孔口位和储管架管口位之间的移送和卡紧定位。该机构可靠性高,取心率高,结构简单,方便操作。

    • JSN-2B型泥浆净化机振筛系统的优化设计

      2018, 45(9):56-59.

      摘要 (1226) HTML (257) PDF 0.00 Byte (792) 评论 (0) 收藏

      摘要:JSN2B型泥浆净化机是地勘单位普遍使用的泥浆处理设备,在实际使用过程中,由于振筛系统采用的是电机皮带传动带动偏心块产生振动的方式,维修设备和更换筛网不方便,影响净化机的正常使用。经研究分析,采用振动电机及复合筛网对其进行改造,改造后经过1年的实际应用,使用效果良好,维修保养方便,效益显著提升。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • 三峡库区提升库水位下降速率条件下沟边上滑坡稳定性评价

      2018, 45(9):60-65.

      摘要 (1401) HTML (263) PDF 0.00 Byte (1339) 评论 (0) 收藏

      摘要:三峡库区对非汛期库水位下降速率(0.6 m/d)的严格控制,预防了近千处涉水库岸滑坡大规模下滑入江,但控制消落期库水位下降速率在某种程度上却限制了防洪和蓄水发电效益的发挥,本文主要通过研究在非汛期时候,增加库水位下落速率是否具有可行性,使用Geo-studio中的SEEP/W、SLOPE两个模块对沟边上滑坡进行渗流分析和稳定性分析评价,以计算结果来确定库水位消落期的水位下降速率,对库区调控水位下降速率的调整有重大现实意义和科学价值。

    • 石头坪景区边坡几何形态对稳定可靠度的影响分析

      2018, 45(9):66-70.

      摘要 (1113) HTML (207) PDF 0.00 Byte (713) 评论 (0) 收藏

      摘要:兰州金城公园石头坪景区提升改造工程存在大量的自然边坡和人工边坡。因边坡土体物理力学参数存在变异性,采用了蒙特卡洛随机抽样法和极限平衡法按不同坡高及坡度计算分析了边坡稳定可靠性指标及其变化规律,结果表明在景区实际坡高、坡度范围内边坡是稳定可靠的,适宜景区建设,但当坡高、坡度达到实际范围的最大值或超范围时,边坡处于基本稳定或欠稳定状态,建议采取加固措施。

    • >岩土工程
    • 基于边坡稳定性计算方法比较分析

      2018, 45(9):71-74.

      摘要 (1316) HTML (248) PDF 0.00 Byte (816) 评论 (0) 收藏

      摘要:将强度折减法应用于边坡稳定性分析中,折减土体强度,代入有限元程序进行计算,直至计算不收敛,此时的折减系数即为安全系数。结合工程实例,将强度折减法应用于边坡稳定性的分析,利用瑞典圆弧法,结合岩土工程设计类软件天汉以及有限元分析软件ABAQUS分析边坡稳定性,并对安全系数进行对比,3种计算方法得出的安全系数差别不大,安全系数精度都能满足工程要求。

    • 上海地区第三硬土层间粉土夹层抽水沉降效应分析

      2018, 45(9):75-79.

      摘要 (1139) HTML (226) PDF 0.00 Byte (942) 评论 (0) 收藏

      摘要:现场对上海第三硬土层间粉土夹层即第⑩夹层承压含水层实施抽水试验,对水位、地表沉降及深层沉降进行观测,采用三维渗流及比奥固结理论模拟,分析了深层承压水抽水过程中的地层垂向变形与地下水水位变化之间的关系,为超深基坑地下水控制提供了依据。

    • 复杂环境基坑支护方案的综合设计

      2018, 45(9):80-83.

      摘要 (1231) HTML (226) PDF 0.00 Byte (782) 评论 (0) 收藏

      摘要:城市建筑基坑附近工程地质环境大都比较复杂,施工空间狭小。采用一般支护方法如桩锚结构,由于受基坑附近建筑物地基中桩体的影响而无法施工;对于基坑边坡土层抗剪强度较低,支护桩嵌入长度较长的,施工难度就更大。本文结合邢台市东部某场地实际案例进行综合设计,采用双排桩+桩中间设置止水帷幕+地基加固,进行基坑支护。双排桩可以提高边坡刚度,桩中间设置止水帷幕可以节约施工空间,有利于解决施工空间的限制问题,可提高地基的抗剪强度,缩短支护桩长度。

    • 河南信息南广场基坑支护技术

      2018, 45(9):84-88.

      摘要 (1379) HTML (274) PDF 0.00 Byte (941) 评论 (0) 收藏

      摘要:河南信息南广场基坑支护工程,分别采用了桩锚支护、微型桩+预应力锚杆复合土钉墙支护和微型桩复合土钉墙支护体系,具体介绍了护坡桩、预应力锚索、微型桩、预应力锚杆、土钉墙、花管桩设计施工方案以及基坑监测变形异常后采用的应急处理方案,技术成果为类似工程的设计施工提供参考。

    • CFG桩复合地基在高层建筑中的应用

      2018, 45(9):89-92.

      摘要 (975) HTML (242) PDF 0.00 Byte (818) 评论 (0) 收藏

      摘要:CFG桩复合地基处理技术是一种应用比较广泛的地基处理方式。根据郑州逸泉国贸酒店工程现场地质条件,结合工程实际情况,设计采取CFG桩进行地基处理。介绍了CFG桩的设计及施工情况。检测结果表明,在高层甚至是超高层建筑中,在保证施工质量的前提下,采用CFG桩复合地基处理技术是可行的基础方案。