摘要:川藏铁路设计多条超长深埋隧道，且多处于高海拔、高陡斜坡及雪线以上的无人山区，地形险峻，起伏大，交通条件差。沿隧道轴线的水平定向钻井为隧道勘察提供了一种有效的勘察手段。结合工程及地层特点，从钻井设备、工艺等方面，为超长隧道勘察提供了一种3000 m级水平定向钻井技术方案。方案明确了井身结构、全面钻进和长钻程取心钻进工艺、钻井液措施及部分复杂情况应对措施。以较少的钻探工作量，为隧道勘察提供更加详细的实物地质资料，真实反映隧道内的地质情况。

摘要:针对地质钻探深孔或水平孔失返性漏失时钻具磨损及钻进效率低的问题，以白油、钠基稠化剂与粘结性材料等为原料，采用一步法研制了一种高效钻杆润滑脂，并在川藏铁路昌都段定测勘察水平孔现场应用中取得显著效果，有力支撑服务了川藏铁路大位移水平孔施工。室内评价及现场应用结果表明，该润滑脂具有耐低温（-16 ℃）、易涂抹、良好的粘附性与润滑性以及高性价比特点，能长时间保护钻具，而且其润滑效果与国外同类产品相当。

摘要:川藏铁路隧道工程勘察水平孔工作量大，钻具阻力大、施工深度大、难度大、孔内事故率高，现有技术不能满足其隧道工程勘察水平孔施工要求。在充分调研石油、煤炭、地质勘探行业现有水平孔施工技术现状的基础上，分析了隧道工作勘察绳索取心钻进水平孔钻具的回转及振动的运动规律，确定了钻杆处于临界弯曲状态下极限弯矩及钻杆失稳变形的临界荷载计算公式，通过数值模拟的方法初步研究了钻杆所承受的摩阻力。

摘要:川藏铁路地处青藏高原东南部，由于构造活动发育，岩体松散破碎，裂隙及承压水发育，勘察这些地层过程中时常发生塌孔、掉块卡钻、冲洗液漏失等复杂情况。本文针对隧道出口段地层设计的定向水平孔，在钻进过程中出现孔壁失稳和冲洗液漏失等问题，通过分析孔内地层特征、漏失情况，提出了适宜的冲洗液体系。随后，进行正交实验快速得到护壁堵漏材料掺量的最优组合，并通过后续的工程实践结果验证并改进，使得冲洗液工艺效果明显。优化配方后的冲洗液，能够大幅度减少孔内事故，有效地促进勘探进度，取得了显著的经济效益和社会效益。

摘要:川藏铁路林康段DZ深021孔系构造勘察孔，地层非常复杂。钻探施工中出现了涌水、涌砂，掉块、缩径等复杂孔内情况。涌水携带破碎颗粒极容易造成孔内卡钻。同时孔内涌水稀释冲洗液，造成孔内压力失衡，加大了孔内垮塌事故，提高了钻孔的施工难度。通过研究和应用高密度冲洗液，平衡孔内压力，防止泥砂涌入钻具，使内管能顺利到位钻进。通过强抑制性低失水冲洗液的选择与配置，减少了泥岩的垮塌与缩径现象。通过采用加大钻头，增大环空间隙，使孔内岩粉能顺利排出，减低循环泵压，有利于断层泥段孔壁稳定。通过下入花管隔离等方法，分离出部分涌水量，减少了对冲洗液性能的破坏。通过强化钻进参数控制，减少了钻进中对孔壁的扰动，尽可能维持了孔壁稳定。最终钻进至设计孔深，达到了工程勘察的目的。

摘要:绿色勘察是新发展理念在工程勘察行业的具体体现。钻探作为工程勘察各方法中最直观的手段而不可或缺，与之相关的环境问题也相对较多。通过分析工程勘察钻探特点、可能存在的环境问题，结合实际施工经验，不断探索，提出绿色工程勘察钻探实施方案，并在川藏铁路勘察实践中加以应用。思考与总结当前绿色工程勘察尚需解决的问题。倡导勘察、设计、施工单位和相关部门共同努力构建全方位、完善的绿色工程勘察体系。

摘要:油气井发生溢流或井喷后，立即关闭防喷器，关井期间防喷器需经受关井产生的水击压力作用。本文在对井喷关井水击的传播物理特征分析的基础上，推导直接关井水击压力计算公式，综合考虑井筒流体含气率、气液两相流型、固相类型等对水击波速的影响，推导水击波在气、液、固三相混合流体中传播速度计算公式，并通过算例对水击波速影响因素进行分析。计算表明水击波速对含气率变化非常敏感，钻井液含气率在0～0.001的时候，水击波速几乎是发生了突变，水击波速在含气率为0.001时仅为385 m/s，相比纯钻井液情况下降了67%，而钻井液固相含量、套管的内径和壁厚对水击波传播速度影响较小。

摘要:山西省清徐县区域地质调查项目设计800、2000、3000 m科学钻探孔，以调查填补新生界底板埋深控制空白区，各孔钻入基岩30 m完钻。要求全孔取心，岩心采取率≮85%，岩心直径≮60 mm，采用塑料保护管采取原状岩样。针对超深软土层、各组地层特性及厚度未知、钻遇基岩完钻深度未知、大直径高保真全孔取心、项目价格远低于目前市场成本等难题，经过“水源钻机+大提钻取心+长裸眼孔段”实施800 m孔、“岩心钻机+绳索取心+套管固井”实施640 m参数对比孔，创新性使用“水源钻机+绳索取心+长裸眼孔段”工艺完成了2000 m孔的施工。该工艺岩心采取率达到93%，孔径和孔斜符合地质要求，为3000 m孔顺利施工打下了坚实的基础，为同类型项目提供了经验和借鉴。

摘要:在河南省兰考地区地热井施工中，二开井段深度超过1500 m，采用普通膨润土钻井液体系无法满足地热井施工及对含水层保护的要求，且容易造成卡钻事故。为了解决生产实际问题，研究设计了一种地热井施工用低固相高润滑双聚钻井液体系，通过现场4口井中的应用，钻井过程顺利，有效解决了井眼携砂能力不强、泥岩地层井壁不稳定、砂岩地层失水量大、泥皮厚等问题，4口井均未发生任何井下复杂情况和事故，说明该钻井液体系对兰考地区地层的适应性较好，能够满足该地区钻井工程的需要，对兰考地区地热井施工具有很好的指导意义。

摘要:在甘肃省山丹县花草滩煤矿扩大区煤炭详查钻探施工中，普遍存在着泥岩地层造浆、膨胀缩径及坍塌掉块等问题。针对上述问题，开展了钻井液工艺研究，选择了有机硅抑制剂、降滤失材料、随钻封堵材料及包被絮凝材料，进行钻井液配方及性能研究。通过室内实验及现场应用，证明了该钻井液具有良好的抑制性能、防塌护壁性能及流变性能，有效解决了上述技术难题，钻井液使用周期大幅提升，显著减少了废弃钻井液的排放，促进了绿色勘查理念在勘查区的实践推广。

摘要:为解决广西忻城县城关镇弄长村一带万余人饮水问题及该岩溶石山区干旱农田引水灌溉问题，在广西忻城县隆光地下河福六浪洼地3号天窗下游钻取了投料孔和帷幕灌浆孔，先在投料孔投放碎石骨料，后在帷幕灌浆孔内灌入水泥砂浆或水泥浆液对先期投放的碎石骨料进行固结，修筑地下堵体防渗帷幕对流经福六浪洼地的隆光地下河管道实施堵截，成功地截住了隆光地下河水向下游排泄量，减少了洼地积水通过天窗、落水洞向下游的渗漏量，增加了天窗向洼地的溢洪量，建成了库容约250万m3的溶洼水库，基本解决了城关镇弄长村一带万余人生活饮水难的问题，提高了该溶洼水库周边、岩溶大石山区干旱农田灌溉水平和改善了当地村民的饮水条件。

摘要:电爆冲击波在油气储层增渗解堵中具有巨大应用潜力，为了解各因素对电爆冲击波致裂效果的影响程度，本文采用ANSYS/LS-DYNA软件，通过改变地应力、弹性模量、抗拉强度参数进行数值模拟。结果显示，地应力对致裂效果具有强烈的抑制作用，在双向等压地应力作用下，裂纹区形状为圆形，并且随着地应力的增大，岩体破裂度、破裂半径均逐渐减小。在双向不等压地应力作用下，随水平主应力差值增大，裂纹扩展方向由圆形逐渐转变为椭圆形，具有沿最大水平主应力方向扩展的特点；弹性模量对致裂效果具有重要影响，随着弹性模量的增大，岩体破裂度、破裂半径均呈增大趋势；随抗拉强度增大，岩体破裂度、破裂半径均减小。

摘要:挤密钻头是潜孔锤冲击挤密钻进技术的关键所在，其结构形式直接影响着钻进效率、成孔质量和应用效果。应用非线性有限元理论，对动载荷作用下土体的弹塑性和压缩性的变化规律进行了分析。研究发现，常规钻头在冲击挤密钻进过程中产生的桩效应是导致钻进效率降低的主要原因。为了克服桩效应的影响，利用ANSYS/LSDYNA软件对阶梯式钻头和凸轮旋压钻头的钻进过程进行数值模拟分析，并通过实钻试验进行验证。数值模拟分析和试验结果均表明：凸轮旋压钻头能够有效避免钻进过程中土体回弹问题，降低桩效应对钻进效率的影响。试验结果与模拟结果相吻合，表明数值模拟的结果相对可靠。

摘要:振动钻探或沉管/压实机械在工程中有着广泛的应用，但缺乏频率比、阻尼比对振动沉管机械功率影响的系统研究，施工中有时会出现功率异常增大，其驱动功率如何计算仍然困扰着工程设计人员。本文通过阻尼耗散功率法，来分析计算惯性和非惯性激励振动机械的平均功率、瞬时功率问题。结果显示，大阻尼（0.5＜ ζ ＜1）全频率范围的一般情况，惯性激励系统耗散功率近似与激振力角频率平方成正比，仅在小阻尼（阻尼比 ζ ＜0.5）共振区，功率与激振力幅值的平方成正比，与阻尼成反比，正是小阻尼易引起功率异常增大；非惯性激励机械在有阻尼共振区附近工作才能吸收足够的功率。振动沉管机械设计时不仅要满足系统的平均功率的需求，还要校验最大瞬时功率需求。

摘要:LGZ系列全液压多功能桩机拥有可轴向滑移主动钻杆、大扭矩中空式回转动力头和双筒同步卷扬机3项专利技术，具有施工安全、一机多能、传动平稳高效等技术优势。本文介绍了该系列桩机的性能参数、技术特点，及其在螺杆桩、螺旋挤土桩、水泥土搅拌桩、长螺旋钻孔灌注桩、大直径长螺旋钻孔桩等5种工法中的应用。实践证明，LGZ系列全液压多功能桩机可以满足多种桩基工法施工需求，并可扩展到更多工法应用。