• 2019年第46卷第11期文章目次
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    • >钻探与钻井工程
    • 水中丝爆等离子体破岩机理研究

      2019, 46(11):1-7.

      摘要 (1196) HTML (327) PDF 0.00 Byte (852) 评论 (0) 收藏

      摘要:在隧道开挖、矿山开采等基础工程建设中,岩石爆破技术发挥着重要作用。等离子体碎岩技术具有无污染,破碎过程中无飞石、无有害气体的产生,使用方便,作业效率高,是替代炸药碎岩的最有效可行的方法。本文研究了水中丝爆产生等离子体破碎岩石的机理,分析了高电压脉冲放电过程中的铜丝融化过程,建立了铜丝在各阶段变化的电阻模型,利用MATLAB对不同阶段放电电路的电流进行了数值仿真分析,并与实验得到的电流波形进行对比。研究发现,电流波形,上升沿时间越短,脉冲放电效果越好。铜丝变化产生等离子体的过程中,等离子体通道具有一定的电阻性。实验数据结果与模型数值计算结果基本相符。

    • 泥浆不落地技术在DY-4井中的应用

      2019, 46(11):8-13.

      摘要 (1094) HTML (234) PDF 0.00 Byte (879) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对水基和油基泥浆不落地系统的研究分析,总结了2种不落地系统的处理流程与核心技术,结合DY-4井的实际情况,设计了一套基于普通固控系统的泥浆不落地处理方案,并完成了方案的实施。改造后的不落地系统,由于舍去了泥浆池和沉淀池,整个泥浆循环、净化、回收过程均未发生泥浆外渗,十分环保。

    • 黔西南水银洞金矿涌水坑道钻探难点与对策

      2019, 46(11):14-20.

      摘要 (1428) HTML (293) PDF 0.00 Byte (885) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对黔西南水银洞金矿坑道钻探施工中的特大涌水钻孔,总结了该矿区坑道钻探施工难点,研究了涌水对钻进效率和岩心采取率的影响,探讨了普通取心工艺钻进时采用岩心上升系数的实践意义,提出绳索取心工艺钻进时的“泄”、“堵”、“疏”的解决思路,形成了解决该矿区Ⅰa含矿层的坑道钻探施工难点的对策,以期为类似地层条件的坑道钻探提供技术指导。

    • 深部地质钻探钻孔结构设计与施工分析

      2019, 46(11):21-26.

      摘要 (1440) HTML (255) PDF 0.00 Byte (964) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据长期深部钻探施工经验,分析了深部地质钻探钻孔结构设计的主要依据和原则,通过典型深孔钻孔结构设计与实施的案例,总结了几种钻孔结构实施程序:(1)在地质预测与实际相差不大的熟悉工区,根据经验有针对性地选择钻孔结构进行施工的按设计施工法;(2)在不能预测下部地层复杂情况的条件下,采用探索、扩孔并根据实际调整钻孔结构的探索施工法;(3)利用大口径尽可能向下钻进的充分施工法等。通过实际案例分析,为深孔、超深孔钻探钻孔结构设计与施工提供一定的经验参考。

    • 小口径油气地质调查井的问题与工程实践

      2019, 46(11):27-32.

      摘要 (1156) HTML (252) PDF 0.00 Byte (925) 评论 (0) 收藏

      摘要:小口径油气地质调查井作为一种地质调查的工作手段,在施工过程中遇到很多问题。以已完成施工的羊D1井、黑富地1井、黑富地2井为背景,对油气地质调查井钻井特点、施工要求和施工难度进行分析,阐述了由于配套设备、钻井工艺方法和相关安全规范等因素不健全,对油气地质调查工程带来的风险和对油气赋存情况评价造成的影响。

    • 煤矿井下复杂地层近水平钻孔绳索取心钻进工艺试验研究

      2019, 46(11):33-37.

      摘要 (969) HTML (234) PDF 0.00 Byte (798) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对煤矿井下钻孔常规单管取心存在取心率低、效率低下、工人劳动强度大,煤层底板复杂地层以清水为冲洗介质的近水平绳索取心钻进成孔困难等问题,选用适合绳索取心钻进工艺的坑道钻机及配套近水平绳索取心钻具,配合合理的工艺流程进行试验。现场共施工了3个钻孔,成孔2个,孔深分别为151.5、194.5 m;岩心采取率分别为77%、89%,比单管取心提高24%以上;平均日进尺分别为22.7、36.6 m/d,比单管取心效率提高10 m/d以上。通过现场3个取心钻孔的试验,优选出了一套适用于煤矿井下复杂地层以清水为冲洗介质的近水平绳索取心钻探装备与工艺。

    • 东庞矿奥灰含水层多分支水平孔卡埋钻事故处理

      2019, 46(11):38-42.

      摘要 (1080) HTML (243) PDF 0.00 Byte (840) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来,随着定向钻进技术的不断发展,随钻测量技术和受控定向螺杆钻具的制造工艺日趋成熟。地面定向水平钻孔在石油、天然气、页岩气、盐矿等领域得到广泛应用。地面定向水平分支孔注浆在煤矿防治水领域的应用开始大面积推广,在钻进过程中经常发生各种各样事故,造成大量的人力、物力、财力的损失,甚至导致全孔报废及人员伤亡。因此,如何减少或是避免事故的发生,保证钻进工作的顺利进行,是当前面临的重要课题。本文结合冀中能源股份有限公司东庞矿9400采区奥灰含水层区域注浆改造一期工程钻探工程DB2-E3地面定向水平孔施工时发生卡埋钻事故成功处理的实例,总结了水平注浆孔卡埋钻事故预防措施,对水平孔安全施工具有一定参考意义。

    • >钻掘设备与器具
    • 机械式自动垂钻工具粘滑振动抑制方法研究

      2019, 46(11):43-49.

      摘要 (1023) HTML (251) PDF 0.00 Byte (938) 评论 (0) 收藏

      摘要:机械式自动垂钻工具具有耐温性高、成本低、适用范围广等优点,是一种适用于深井和超深井控制井斜、提高垂直精度的重要技术手段。但由于其纠斜、防斜是靠重力及机械结构来实现的,在粘滑振动的工况下工作精度会受到巨大的影响。因此,本文从粘滑振动的产生机理出发,总结出其具体影响因素,并对现有国内外抑制粘滑振动的手段进行对比分析,寻求适用于机械式自动垂直钻具的可行粘滑振动抑制方法,为工具防斜纠斜能力的进一步提升提供可靠的技术保障。

    • 保径导向扩孔钻头的设计及其工程应用

      2019, 46(11):50-53.

      摘要 (962) HTML (245) PDF 0.00 Byte (874) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩心钻探中,在砾石(漂砾)等破碎地层采用常规三翼扩孔钻头扩孔时,常出现憋车和卡钻现象,且扩孔效率低。为此,设计了具有导向和保径功能的扩孔钻头。新设计的扩孔钻头在宁夏灵武一个综合地质孔进行了应用,扩孔效果良好,平均扩孔效率3.5 m/h,形成的新孔眼与原孔眼同轴度高,孔径规则,下套管顺利,对第四系破碎地层进行了有效分隔,保障了后续取心钻进和物探测井的顺利进行。

    • 多参数液动潜孔锤测试平台的研究

      2019, 46(11):54-59.

      摘要 (1098) HTML (254) PDF 0.00 Byte (843) 评论 (0) 收藏

      摘要:液动冲击回转钻进技术现已广泛应用于地质勘探领域,但在石油、地热、煤层气等其他钻井领域应用还较少。原因之一是现有的液动潜孔锤正常工作所需泵量和泵压与输出冲击功和冲击频率难以适应上述钻井领域的要求。针对这一问题,分析了冲击功与冲击力的关系,利用压电石英传感器测定液动潜孔锤的冲击功,并研制了多参数液动潜孔锤测试平台,探索液动潜孔锤结构参数对其输入、输出性能参数的影响,以适应不同领域钻井技术的要求。新研制的液动潜孔锤测试平台由数据采集和处理模块、循环动力模块和机械固定模块3个主要模块组成,实现了在尽可能不破坏液动锤结构的前提下对其输出冲击功、冲击频率及泵量、上下腔压力、背压等多个参数进行实时动态监测,进而开展液动潜孔锤理论研究,进一步提高其研究水平和适用领域。

    • 深孔智能化钻井参数无线实时传输系统研究

      2019, 46(11):60-64.

      摘要 (1111) HTML (252) PDF 0.00 Byte (933) 评论 (0) 收藏

      摘要:智能化、自动化、信息化是钻井工程的发展方向。为实时、安全、准确、高效地获取钻井现场实时数据,研究了一套由3种无线传输模式组成的深孔智能化钻井参数无线实时传输系统。基于LabVIEW软件平台采用模块化编程,完成由无线发送接收模块、远程网络传输模块、数据库模块、复杂钻进工况识别模块、事故诊断模块等5大模块组成的无线实时传输系统。通过室内仿真测试与现场应用,说明其满足现场应用要求,可应用于复杂、深孔、智能化钻井现场,满足深部资源探矿工程的需要,支持国家重要能源资源勘探工程。

    • 基坑工程降水回灌一体化装置研制

      2019, 46(11):65-71.

      摘要 (969) HTML (234) PDF 0.00 Byte (801) 评论 (0) 收藏

      摘要:为保证基坑降水工程中回灌水满足济南泉域地下水系统的水质要求,研制了基坑工程降水回灌一体化装置。该装置包括回灌主机和集水箱2个部分,主要组件由水泵、过滤器、压力罐、电控系統、集水箱、回灌井管材等构成。介绍了回灌设备工作原理、技术特色。通过济南轨道交通R1线大杨庄站基坑降水工程的成功应用,验证了该基坑工程降水回灌一体化装置取得的良好环境效益和社会效益。

    • >岩土工程
    • 大直径深长桩泥岩侧摩阻力试验研究——以吉林省龙华松花江特大桥工程试桩为例

      2019, 46(11):72-78.

      摘要 (935) HTML (223) PDF 0.00 Byte (932) 评论 (0) 收藏

      摘要:泥岩地基中泥岩的桩侧摩阻力设计参数比较缺乏。通过对吉林省龙华松花江特大桥工程试桩的自平衡静载试验分析,并结合室内桩和泥岩接触中型剪切摩擦试验,揭示了该地区泥岩地基中大直径深长灌注桩泥岩侧摩阻力作用机制及承载特征,得出了一些对泥岩地基中钻孔灌注桩的设计和深入研究具有指导意义的结论。结果表明:大直径深长桩桩端阻力分担的荷载只占总承载力的一小部分,属摩擦型桩。自平衡测试中,全风化泥岩侧摩阻力达到173 kPa,强风化泥岩侧摩阻力达到279 kPa,中等风化泥岩侧摩阻力达到336 kPa,实测值较规范参考值大很多。建议在桩基设计时通过室内桩和泥岩接触中型剪切摩擦试验,基于莫尔库伦理论预估泥岩侧摩阻力,为桩基承载力的确定提供参考。

    • 弥补振冲碎石桩地基处理承载力不足的方法

      2019, 46(11):79-85.

      摘要 (1211) HTML (270) PDF 0.00 Byte (872) 评论 (0) 收藏

      摘要:以曹妃甸原油商业储备基地工程项目为依托,根据工程特点,选用振冲碎石桩加固储罐地基。由于水压振冲扰动等原因,部分桩土复合地基检测沉降较大,无法满足设计要求,采用了沉管碎石桩加密处理的加固措施。实践证明,采用沉管碎石桩补强加固地基的处理方法,能消除原地基固结承载力不足,是一种经济合理的地基补强加固方法。

    • 复杂环境双排桩结合锚杆支护出现问题及处理措施

      2019, 46(11):86-91.

      摘要 (1172) HTML (283) PDF 0.00 Byte (873) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市建设飞速发展,加强对地下空间开发利用是大势所趋,基坑越来越深,基坑周边环境越来越复杂。双排桩因具有很多优点,应用越来越广泛。本文结合工程实例,简要介绍了双排桩支护体系受力变形特点,双排桩结合锚杆支护方案及思路、出现问题及处理措施。