• 2020年第47卷第12期文章目次
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    • >综述
    • 基于Web of Science数据库的钻井液文献计量分析

      2020, 47(12):1-7. DOI: 1672-7428(2020)12-0001-07

      摘要 (1451) HTML (281) PDF 1.99 M (988) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文基于Web of Science数据库,针对2000-2019年钻井液领域文献进行对比和可视化分析,梳理了钻井液年发文量、发文国家、研究热点和研究机构等信息。结果表明:从年发文量来看,2012年之前全球钻井液发文量增长较慢,而2012年之后钻井液发文量出现猛增。美国发文数量最多,达到1803篇,篇均被引频次达到22.06次。中国发文量为1586篇,但是篇均被引频次只有8.55,论文质量与美国差距巨大。从研究方向来看,能源燃料是钻井液领域的重点研究方向。从关键词共现来看,流变性能、纳米材料、天然气水合物等是钻井液研究的相关热点。期刊《Journal of Petroleum Science and Engineering》在钻井液领域的刊文量最大,达到426篇,是钻井液领域最具影响力的期刊。

    • >钻掘设备与器具
    • 勘探平硐施工技术与掘进装备发展现状

      2020, 47(12):8-15. DOI: 1672-7428(2020)12-0008-08

      摘要 (1167) HTML (265) PDF 2.29 M (949) 评论 (0) 收藏

      摘要:平硐勘探是在进行水利水电勘察时,获取山体周围区域的地质参数,全面了解地层情况的一种技术手段。在勘查工作中,首先的目标是查明建筑物的工程地质条件或特殊的地质问题,如断层、夹层等,并进行现场的原位测试和试验。因此,平硐勘探施工技术在重要工程勘察中占据十分重要的地位。如何加快施工进度、缩短工期、解决平硐施工中的难题是这项技术主要的研究方向。目前,平硐的施工工艺和掘进装备已有一定的发展,但是针对勘探平硐开拓技术和相关专用装备的研究仍处于起步阶段。本文主要论述了平硐施工工艺和掘进装备的发展现状,分析其特点及局限性,将不同施工方法的综合性能进行对比,并针对勘探平硐技术发展的实际问题进行分析,探讨了钻孔劈裂方法在勘探平硐中的优势以及适用性,最后基于施工工艺对勘探平硐掘进装备的发展方向进行了展望。

    • 超短高能涡轮钻具研制及应用

      2020, 47(12):16-22. DOI: 1672-7428(2020)12-0016-07

      摘要 (1167) HTML (257) PDF 1.78 M (909) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对超深层强研磨、高硬度地层机械钻速慢的问题,研制了一种超短高能涡轮钻具,并对其进行了参数校核和现场应用。该涡轮钻具创新设计了多曲面3D转子叶片,基于流体力学CFX软件,优化了转子叶片空间形态布局,使叶片的水力能量转化效率提高45%,扭矩增加了43.55%;通过将装有叶片的动力端和装有止推轴承的轴承端合二为一,使分体式的涡轮芯轴改进为一体式结构,长度由进口涡轮钻具的15 m缩短至8.3 m,大幅提高了涡轮钻具的可下入性和安全性,缩短了划眼和通井作业时间;最后采用有限元仿真对涡轮钻具产生的扭矩和丝扣连接强度进行了校核测试。该涡轮钻具先后在博孜、元坝等区块石英砂岩、火成岩、砾石层地层的48口井中成功应用,应用混合钻头后机械钻速平均提高100%,为我国深层超深层钻井提供了有力保障。

    • 工程勘查钻进数据采集设备的自动控制系统设计与应用

      2020, 47(12):23-29. DOI: 1672-7428(2020)12-0023-07

      摘要 (1034) HTML (249) PDF 2.88 M (790) 评论 (0) 收藏

      摘要:本文阐述了工程勘查钻进数据采集设备的研制背景和性能要求。重点介绍了工程勘查钻进数据采集设备的主要结构和性能参数,工程勘查钻进数据采集设备的电气控制系统及重要电器元件选型。详细阐述了钻头输出恒定转速的自动闭环控制方案。最后经过施工现场试验,验证了工程勘查钻进数据采集设备能够输出恒定钻速,精确采集并存储钻头转速、扭矩、钻进速度、钻进压力等4个主要钻进参数。

    • 钻井局域网实时监控设备研发

      2020, 47(12):30-35. DOI: 1672-7428(2020)12-0030-06

      摘要 (1176) HTML (230) PDF 1.74 M (911) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现钻井指挥部对各钻井站点钻采工艺的远程监控,在前期钻井工艺参数自动实时监测的单机研发基础上,本文应用TIA portal软件进行主站从站组网监控研究,实验设备用Siemens1200PLC做主控机,用Siemens200PLC做从站控制机监控钻采现场工艺参数,通过主控机与各从站点组态,实现主控机对从站主从控制。装机后在钻采现场进行了无线网传输实验,实验结果表明:应用互联网通信技术解决无线网断点续传问题,能够实现了钻采实时监控数据短距离传输。

    • >钻探与钻井工程
    • 成膜防塌无固相冲洗液在广西向阳坪地区复杂地层中的应用

      2020, 47(12):36-41. DOI: 1672-7428(2020)12-0036-06

      摘要 (1291) HTML (269) PDF 3.73 M (938) 评论 (0) 收藏

      摘要:广西向阳坪地区地层复杂,存在多段大厚度水敏性蚀变地层及破碎地层,高岭石化及绿泥石化蚀变地层吸水后极易膨胀缩径或分散剥落,引起孔内掉块、孔壁坍塌等现象,导致卡钻、埋钻等孔内事故频发。通过对该地层岩心样品进行岩性分析,选择了成膜防塌无固相冲洗液体系,经过室内实验评价,确定了适用于向阳坪地区复杂地层的冲洗液配方,并在现场进行应用,有效地解决了水敏性蚀变地层吸水膨胀及分散剥落问题,护壁效果明显,孔壁稳定性显著提高,避免了孔内事故的发生,所取出的岩心完整且岩心采取率高,大大提高了钻进效率,缩短了施工时间,降低了施工成本。

    • 多种测温方法在青海共和干热岩GR1井中的应用

      2020, 47(12):42-48. DOI: 1672-7428(2020)12-0042-07

      摘要 (1242) HTML (306) PDF 1.81 M (932) 评论 (0) 收藏

      摘要:干热岩钻孔温度是干热岩型地热资源评价的重要指标,目前大多数地勘工作的温度测量仪工作温度大都在180 ℃以下,然而随着干热岩钻孔深度和温度的增加,受钻孔内高温、高压的影响,出现超出仪器测温范围或测温数值不准确的情况。为此,本文利用青海共和干热岩GR1井采用BZM电子多点测温仪、MTCHT-H型测温仪以及多组温度计的方式进行了多种方法的单点测温,同时结合SKD-3000B井车测温、GRY-1型钻孔轨迹测量仪等多点连续测温方式进行对比分析。结果表明,单点测温结果更接近真实地层温度,但单点测温效率低,精度差;GRY-1型钻孔轨迹测温仪因隔热装置隔绝,温度传导效率较慢,测温结果偏低。需要进一步开发准确、有效、经济的高温井下温度测量仪器或方法。

    • 小倾角钻探工艺技术在绿色勘查中的应用

      2020, 47(12):49-54. DOI: 1672-7428(2020)12-0049-06

      摘要 (1058) HTML (280) PDF 1.49 M (948) 评论 (0) 收藏

      摘要:以钻代槽是覆盖区解决矿产勘查与生态环境保护间矛盾的有效技术手段,针对目前浅层取样技术在覆盖区应用过程中存在的问题,综合国内外先进的地表勘查用便携式取样钻探设备和工艺技术方法,结合生态文明建设和绿色勘查的要求,开展小倾角(≤30°)钻探工艺技术研究,采用全液压便携钻机、铝合金底枕、锚管固定、泵送内管总成和打捞器取心、跟管护壁、全倾角测斜等相结合的钻探工艺技术方法,并取得成功应用。

    • 山东莱州西岭勘查区ZK88-19深孔同径造斜绕障工艺

      2020, 47(12):55-59. DOI: 1672-7428(2020)12-0055-05

      摘要 (1159) HTML (296) PDF 1.44 M (897) 评论 (0) 收藏

      摘要:山东莱州西岭勘查区ZK88-19号钻孔设计孔深2500 m,2016年12月开孔,于孔深2034 m处发生烧钻事故,处理孔底钻具时再次发生烧钻事故,导致2套钻具及2套内管总成滞留孔底;2017年8月,受划定环境保护区的影响,中断施工,直至2020年3月恢复施工,继续处理孔内事故难度很大;经过多次论证,应用了深孔同径造斜绕障技术,包括设计了造斜偏心楔、造斜钻头以及研发了偏心楔固定技术等,成功绕过事故段,恢复钻进。

    • >隧道与爆破工程
    • 锦屏二级水电站高埋深隧洞地下水处理技术

      2020, 47(12):60-65. DOI: 1672-7428(2020)12-0060-06

      摘要 (1103) HTML (256) PDF 1.80 M (845) 评论 (0) 收藏

      摘要:锦屏二级水电站深埋长隧洞群平均埋深达到1500~2000 m,地应力高,工程地质条件复杂,此地质条件下地下水处理施工较为困难。为解决以上问题,本工程地下水处理采取分阶段进行,即先对出水洞段进行勘察,然后表面封堵小流量及次大流量的出水点、段,再深层加固围岩,形成一定厚度的均一防渗固结圈,最后对集中涌水点进行封堵。处理后各项检查结果均满足合格标准,达到了预期的处理效果。

    • 大跨度钢桁架模板在地下硐室中的研究与应用

      2020, 47(12):66-71. DOI: 1672-7428(2020)12-0066-06

      摘要 (1042) HTML (260) PDF 2.13 M (777) 评论 (0) 收藏

      摘要:以江苏省某人防坑道工程为背景,通过实际工程应用,结合安全性、经济性和可操作性综合比较,研究融合了钢模台车、承重脚手架、钢桁架和定型钢模等施工方法,形成硐室大跨度钢桁架模板施工技术。对该系统在地下硐室中的施工做了技术研究和应用探讨,重点介绍了工艺原理、模架设计及受力分析、工程应用等。该施工方法能够提高工效,节省成本,提高施工质量。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • 福建平和县西环路滑坡防治工程勘察实践与稳定性分析

      2020, 47(12):72-78. DOI: 1672-7428(2020)12-0072-07

      摘要 (1098) HTML (282) PDF 4.99 M (806) 评论 (0) 收藏

      摘要:滑坡是重大地质灾害之一,严重危害着人类的生命和财产安全。滑坡防治工程勘察是滑坡防治设计的重要基础工作。本文针对福建省平和县西环路滑坡防治工程开展了滑坡区工程地质测绘与调查,结合工程地质钻探成果,分析了滑坡的成因、滑坡稳定性计算及评价,提出了合理的防治措施。推测滑动面位置,确定岩土设计参数,选择合适的安全系数,对滑坡防治工程的综合治理至关重要。

    • 矿山地质环境治理中坚硬岩石削坡方法比较和优化

      2020, 47(12):79-85. DOI: 1672-7428(2020)12-0079-07

      摘要 (1106) HTML (258) PDF 1.34 M (842) 评论 (0) 收藏

      摘要:对各种岩性的山体进行削坡减载是矿山地质环境治理项目中的重要工程。以江苏省某地矿山环境治理项目为例,对高边坡坚硬石体削坡的“露岩爆破法”、“膨胀剂破碎法”、“二氧化碳致裂法”、“机械破碎法”4种方法进行了比较和优化,在分析了该工程的施工重点、难点的基础上,选用“二氧化碳致裂法”施工,取得了良好的效果。详细介绍了工程的施工工艺、施工过程等,总结了相关经验,对用“二氧化碳致裂法”施工进行了进一步的思考。

    • >岩土工程
    • “橡皮土”地层施工作业面施工处理技术

      2020, 47(12):86-90. DOI: 1672-7428(2020)12-0086-05

      摘要 (1112) HTML (262) PDF 545.11 K (884) 评论 (0) 收藏

      摘要:以中蓝置业住宅地块项目为例,通过对“橡皮土”地层成因机理分析,得出“橡皮土”性状的出现与土层的粘粒含量和含水率相关性较高的结论。分析认为处理“橡皮土”的措施,就是改变“橡皮土”的流塑性状,降低土层的含水率。改变土层流塑性的措施有置换土质、深层搅拌添加水泥、生石灰等,增强其固结性能,或者压入碎石、卵石等增加其稳固性。改变含水率的措施,有置换土质、挖渠抽水晾晒、抽水降水等。本项目选择搅拌置换和抽水降水的作业方式,都达到了消失“橡皮土”性状的目的,满足了其作为施工作业面的需求。