• 2020年第47卷第3期文章目次
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    • >钻探与钻井工程
    • Geoprobe直推钻机在城市水土环境地质调查中的应用

      2020, 47(3):1-8. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.001

      摘要 (1319) HTML (283) PDF 0.00 Byte (793) 评论 (0) 收藏

      摘要:为进一步查明某大型废弃工矿场地水土环境影响范围和程度,对其影响区进行详细的水土环境质量综合调查,基本查明“起步区”范围内土壤和地下水所受污染状况,进行风险评价并提出土地使用的初步对策与建议。设计水土环境取样钻孔386个,钻探工作量4180 m,要求定位采集土壤和地下水原状样品,以判定地层结构、含水层结构、岩土体力学等关键参数以及场地内土壤的垂向污染特征、污染深度和地下水坏境质量现状。为保证工程质量,采用了美国Geoprobe Systems(地探系统公司) Kejr分公司的Geoprobe系列直推钻机,采用静压或锤击不提钻取土法无水钻进、静压或锤击提钻取土法无水钻进和静压或锤击提钻临时取水钻进方法,有效解决了砂土层液化和钻孔涌砂而造成的取样量不足和样品扰动、污染等问题。本文对其设备、钻具、工艺方法及应用进行了介绍、分析。

    • 延长陆相页岩气水平井提速技术研究

      2020, 47(3):9-15. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.002

      摘要 (1160) HTML (239) PDF 0.00 Byte (820) 评论 (0) 收藏

      摘要:“延安国家级陆相页岩气示范区”已钻水平井存在机械钻速低、钻井周期较长等问题,直接影响陆相页岩气的低成本、高效勘探开发。提高机械钻速是缩短钻井周期、降低钻井成本的重要手段,也是优快钻井的直接体现。在分析了延安陆相页岩地层岩石力学特性的基础上,开展了优选钻头、优化钻井机械参数和水力参数等3个方面的研究,以增强钻头对地层的适应性、提升井眼清洁能力和提高机械钻速。最终形成了适合陆相页岩气水平井的钻井关键技术,并在示范区3口水平井进行了成功应用,钻井周期缩短11 d,水平段机械钻速提高120.08%,实现了陆相页岩气水平井的优快钻井,具有较好的推广价值。

    • 不完全驱替条件下提高固井质量应用研究

      2020, 47(3):16-22,30. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.003

      摘要 (1199) HTML (261) PDF 0.00 Byte (737) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着勘探开发的不断深入,超深井末开次固井中完井深已超过7400 m。地质结构复杂与井身结构多样化给固井带来了诸多质量控制难点,尾管固井均具有“二高一小一低”的特点 ,即易漏风险高、施工压力高、注替浆排量小、顶替效率低的特点,造成了固井期间浆体的不完全驱替。本文通过顺北油田固井技术应用实例,寻求在不完全驱替条件下提高固井质量的方法,达到提高该区块固井质量的目的,提高油井寿命。

    • 渤海油田大位移井下套管设计难点及对策研究

      2020, 47(3):23-30. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.004

      摘要 (1377) HTML (226) PDF 0.00 Byte (778) 评论 (0) 收藏

      摘要:渤海油田大位移井套管下入困难的问题亟待解决。本文以渤海油田一口大位移水平井A井为例,从设计的角度分析了该井φ244.5 mm套管下放技术难点,并利用LANDMARK软件对影响套管下放的因素进行了分析,结果表明,轨道造斜点的提高、表层套管下深的增加、超大稳斜角条件下套管磅级的减轻、摩阻系数的降低、漂浮段长的增加均能减小套管下放的摩擦力,提高套管下放悬重。通过逐一优选A井轨道造斜点、表层套管下深、套管磅级、摩阻系数、漂浮段长,最终设计A井φ244.5 mm套管采用漂浮法下入,漂浮段长1200 m,预测套管下放到位的悬重与实测值的相对误差为6.34%,在工程误差允许范围内。制定了渤海油田大位移井下套管设计流程,设计过程中,应综合考虑轨道造斜点、表层套管下深、套管磅级、摩阻系数、漂浮段长对套管下放悬重的影响,优选最优方案,确保套管顺利下放。

    • 大汶口盆地岩盐对接井钻探施工工艺研究

      2020, 47(3):31-37,43. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.005

      摘要 (1084) HTML (241) PDF 0.00 Byte (752) 评论 (0) 收藏

      摘要:大汶口盆地蕴藏着丰富的岩盐资源,岩盐矿矿层埋深较深,上覆地层为古近系巨厚的松散泥岩、砂岩,易发生遇水软化,施工难度较大。山东肥城海晶盐化有限公司实施100万t/年卤折盐采输卤工程,实施卤井7组,每组井深约3000 m。定向对接井要求精准定点造斜、连续造斜。本文介绍了对接井施工中采用的关键施工工艺及MWD无线随钻测斜仪在定向钻进中进行钻井轨迹控制的应用实例。对如何在岩盐地层钻进、螺杆钻具应用、定点造斜等关键技术措施进行了详细阐述,以期为同类型卤水对接井项目施工中提供参考。

    • 河南省洛宁上宫金矿复杂地层钻探施工技术

      2020, 47(3):38-43. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.006

      摘要 (1185) HTML (235) PDF 0.00 Byte (752) 评论 (0) 收藏

      摘要:河南省洛宁上宫金矿区地质条件复杂,地层破碎,特别是中下部蚀变绿泥石化严重,遇水分散剥落坍塌,易造成下钻困难、埋钻等事故,施工难度大。针对矿区地层特点,从设备材料选型、钻孔结构、钻头选用等方面采取措施,重点应用成膜冲洗液解决蚀变破碎绿泥石化地层孔壁失稳取心钻进困难问题,取得了显著效果,为今后复杂地层施工积累了一定的经验。

    • 松辽盆地松南油页岩地质调查井绳索取心钻进技术

      2020, 47(3):44-48. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.007

      摘要 (1242) HTML (248) PDF 0.00 Byte (715) 评论 (0) 收藏

      摘要:松辽盆地松南油页岩地层水敏性强,钻探施工过程中极易水化、剥落,甚至垮塌。2018年中国地质调查局在扶余-长春岭矿区布置了8口油页岩地质调查井,岩矿心采取率、终孔直径和岩心直径、孔斜率等的要求均较高。通过采用S95+5绳索取心钻进工艺,对钻孔结构、钻头选型、钻井液、钻进参数进行优化,成功地解决了油页岩地层护壁难问题,并且高质量地达到了工程质量要求。总结了油页岩地层绳索取心钻进关键技术。

    • 煤矿水害精准探查钻探技术

      2020, 47(3):49-52,58. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.008

      摘要 (1125) HTML (235) PDF 0.00 Byte (764) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保证煤矿井下安全生产,对煤矿水害精准探查钻探技术进行了系统的分析与研究。针对桑树坪煤矿3110工作面230 m皮带巷道物探探测结果,对富水异常区域布设探查钻孔,采用随钻测量定向钻探技术与常规回转钻探技术相结合的钻探方法进行区域探查试验。桑树坪煤矿现场试验结果表明,精准钻探技术能通过富水区域空间位置灵活布设钻孔的方式对煤矿井下富水异常区域进行探查,同时,可以有效地推断出地质异常区域范围,避免异常富水区域突水淹井事故,确保了桑树坪矿11号煤巷道的安全掘进,为煤矿区地质异常区探测提供技术支持,为煤矿井下安全生产提供保障。

    • 滇西南钾盐调查MK-3大口径超深井绳索取心钻进工艺

      2020, 47(3):53-58. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.009

      摘要 (1076) HTML (226) PDF 0.00 Byte (719) 评论 (0) 收藏

      摘要:滇西南中生代盐盆地钾盐资源调查评价项目MK-3井,设计井深2700 m,全孔取心,岩心直径≮80 mm,一般井段岩心采取率达到80%以上,盐岩段岩心采取率>95%。工程技术要求高,施工难度大。施工中遇到了地层坍塌、涌水、掉块、盐岩溶蚀等问题,通过采用氯化镁饱和盐水冲洗液,HXY-9B型钻机取心钻进、TSJ-2000型水源钻机扩孔钻进,分级下管隔离等措施,圆满完成了钻探任务。完钻井深2701 m,岩心采取率90%,盐岩段岩心采取率达98.65%,终孔口径127 mm,岩心直径81 mm。经地球物理测井,各项指标都达到了设计要求。刷新了国内CHD127标准绳索取心钻杆P口径钻探深度的记录。

    • >岩土工程
    • PHC与CFG复合桩在郑州航空港区的应用

      2020, 47(3):59-63. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.010

      摘要 (1149) HTML (253) PDF 0.00 Byte (677) 评论 (0) 收藏

      摘要:论述了PHC管桩和CFG桩的特点及适用条件。根据郑州航空港经济综合实验区护航中心工程建设场地的工程地质条件,分析了单一采用PHC管桩、CFG桩复合地基及钻孔灌注桩所存在的问题。根据地质条件和建筑物荷载情况,论述了选择PHC管桩与CFG桩复合应用的可行性、合理性。介绍了PHC与CFG复合桩在护航中心工程的施工技术及优化,分析了应用效果和遇到的问题,提出了解决问题的思路,创造了良好的效益。

    • 北京中关村科技园区丰台园东区基坑工程支护设计与施工

      2020, 47(3):64-68,74. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.011

      摘要 (1146) HTML (241) PDF 0.00 Byte (780) 评论 (0) 收藏

      摘要:目前多种支护方式组合在基坑支护工程中的使用越来越广泛。本文以北京丰台区中关村科技园区丰台园东区三期1516-36号地块项目基坑工程为例,根据现场实际需要选择了整体采用桩锚支护,在局部采用了土钉墙+大坡率放坡联合支护、大坡率放坡锚喷简易支护和悬臂桩支护等多种支护组合的型式。相关测绘单位第三方基坑监测显示均处于安全变形范围内,满足设计要求。

    • 流塑淤泥地层深基坑钢板桩围堰位移突变原因分析及处理

      2020, 47(3):69-74. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.012

      摘要 (1321) HTML (230) PDF 0.00 Byte (953) 评论 (0) 收藏

      摘要:广东省珠海市洪鹤大桥主墩承台位于珠江西江流域的流塑状淤泥地层,采用钢板桩围堰进行基坑支护,基坑开挖过程中,钢板桩围堰发生较大的变形。经详细分析,发现导致事故的主要原因有地下水位持续升高导致土体力学性能显著下降、边跨侧钢板桩长度不足、基坑边缘集中荷载过大、施工控制不严、内支撑体系施工精度不足等。为了确保深基坑支护的安全,在全面分析总结了钢板桩围堰变形原因的基础上,结合实际情况,采取了增设穿透淤泥质土层的钢管桩围堰、加强内支撑体系等加固处理措施,并在实施过程中进行持续监测,最终安全地完成了基坑工程的施工。

    • >钻掘设备与器具
    • 水力内割刀在中国东部海区科学钻探套管卡阻事故处理中的应用

      2020, 47(3):75-79. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.013

      摘要 (1340) HTML (261) PDF 0.00 Byte (826) 评论 (0) 收藏

      摘要:中国东部海区科学钻探CSDP-02井完钻井深2843.18 m。为后续开展相关科研工作,完井后要进行扩孔钻进施工。扩孔前需起拔井内φ114 mm套管,由于套管在井内时间较长,井壁失稳,套管起拔遇卡,无法正常起出。采用水力内割刀工艺,分段割取遇卡套管,提高单次起拔遇卡套管长度,经济、高效地解决了该井套管卡阻事故。本文结合工程实例,对水力内割刀的使用方法及要点进行了阐述。

    • >地质灾害防治与环境保护工程
    • 露天矿山边坡治理的“喷砼飘台”技术试验及效果

      2020, 47(3):80-87. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.014

      摘要 (1067) HTML (217) PDF 0.00 Byte (689) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于矿产资源及采石场存在的不规范开采,造成了山体裸露、植被破坏、水土流失、扬尘滚石,且存在着地质灾害等安全隐患。国家和各级地方政府都高度重视矿山的生态恢复,在矿山生态恢复治理中因开采形成的高陡边坡常见的传统治理方法主要为削坡,即由上而下阶梯式完成坡面的削整,再进行平台及坡面绿化,但该施工方法受矿山的不规范开采影响,存在着一定的施工难度,工程量较大,同时会进一步对生态环境造成破坏,且坡脚栽植绿化植物完全覆盖坡面时间较长。鉴于这些情况,创新试验了“一种矿山环境恢复治理的喷砼飘台结构”(简称“喷砼飘台”)新技术,通过现场的技术攻关试验,解决了矿山及采石场生态恢复治理中高陡峭边坡施工难的技术问题,减少了对生态环境的破坏。简易迅速的施工,见效快,同时对地质灾害隐患也进行了有效的治理。

    • >地学科普
    • 探秘“能源新星”——干热岩

      2020, 47(3):88-93. DOI: 10.12143/j.tkgc.2020.03.015

      摘要 (1010) HTML (200) PDF 0.00 Byte (718) 评论 (0) 收藏

      摘要:干热岩是近些年逐渐发展起来的清洁能源,指埋藏于地球表面3000 m以深,不含或含少量水或蒸汽等流体,温度在180 ℃以上且渗透率极低的岩体。对干热岩的应用主要是建立增强型地热系统进行发电。目前对干热岩的研究尚处于起步阶段,干热岩的热源、热储、形成机理、埋藏机制等都未形成完整的理论体系,干热岩的开发过程也面临诸如储层改造、高温钻探以及随钻监测等一系列的技术“瓶颈”。干热岩资源储量大,开发利用过程低碳环保、节能高效,是国际社会公认的优质清洁能源,但是干热岩研究程度低,开发难度大,需要不断的知识积累和技术积累。本文从科普的角度列举了干热岩的相关研究现状及存在的问题,以期能让更多的人对这一“能源新星”加深了解。