2017, 44(3):1-9.
摘要:针对钻井工程常遇的层理性地层,以应力张量坐标转换关系和井孔应力集中方程为基础,引入弱面剪切滑动和岩体Mogi-Coulomb双强度准则,建立了分析层理性地层井壁稳定性的模型。对含层理弱面的典型油气储层中钻井的合理钻井液密度和安全钻井方向进行研究,结果表明:层理面的存在加剧了井壁围岩的破坏,且改变了围岩破坏的位置;水平井坍塌压力随着钻井方向变化而连续性变化,其在特定钻井方向取得最小坍塌压力;斜井取得最小坍塌压力的方位与层理面在空间中并不垂直,空间中关于主平面对称的斜井破裂压力相同;既可获得较大钻井液安全压力窗口又可取得较小坍塌压力的方向为优选钻井方向,在钻井液压力窗口变化大的倾向上钻井需严格控制钻井轨迹曲线。
2017, 44(3):10-13.
摘要:在海相第四系和新近系地层中钻进存在流塑、软塑等淤泥地层取心困难,砂层中堵心、被冲刷、样品扰动等现象时有发生。针对上述问题,设计了三层管底喷取心钻具,并在施工中加以改进。通过在南黄海科钻CSDP-2孔第四系、新近系中施工验证,证明该钻具具有很好的取心效果。
2017, 44(3):14-16,26.
摘要:分析了清洁、可再生能源干热岩的地质特征以及进行钻井施工可能会遇到的环境温度高、钻井深度大等技术难点,并依据此对液动潜孔锤钻进技术应用于该领域进行了分析。按照目前的技术水平和施工能力,提出干热岩钻井分两步走的思路,目前液动潜孔锤所能达到的指标应用于第一步(井深3000~6000 m,温度150~350 ℃)钻井实践已经基本具备,并对液动潜孔锤需要完善的关键技术提出解决的方案。
2017, 44(3):17-20.
摘要:武威盆地儿马湖凹陷地质调查井武地1井钻井工程位于内蒙古自治区腾格里沙漠腹地,施工条件恶劣。上部第四系覆盖层主要岩性为黄色砂土和红色细砂,厚度大,松散易垮塌。针对武地1井钻井难点,从井场建设、钻井设备的选择、井身结构、钻井液优化等方面采取措施,为沙漠地区钻井施工积累了经验。
2017, 44(3):21-26.
摘要:针对长孔段漏涌地层及松散破碎等复杂地层,提出以泡沫泥浆或充气泥浆平衡地层压力的钻进方法,兼备护壁和防止冲洗液漏失的双重作用,实现连续堵漏和护壁,减少堵漏时间,有利于提高钻探效率,降低成本。对干旱缺水地区、全漏失地层钻探施工拓展了新的技术手段。
2017, 44(3):31-34.
摘要:塔河油田SX2井3709~4025 m为二叠系火成岩地层,该地层裂缝发育,在该井段及下部井段钻井过程中多次发生漏失。通过多次桥接堵漏和水泥堵漏,效果不好,仍然存在漏失,钻穿二叠系至5340 m发生失返性漏失。利用化学固结堵漏技术对SX2井二叠系火成岩漏失层进行了封堵。化学固结堵漏浆承压能力达到17 MPa,抗温达到180 ℃,地面条件下流变性较好,便于泵送。将SX2井二叠系漏失层分成2段,利用化学固结堵漏技术分别进行封堵,堵漏施工后试压,漏失层承压能力由1.20 g/cm3提高至1.56 g/cm3,满足了后续钻井施工的要求。化学固结堵漏技术对于破碎性、裂缝性漏失层有较好的封堵效果。
2017, 44(3):35-38.
摘要:旋转导向和随钻测井系统可在精确、高效控制井眼轨迹和快速识别地层性质的同时大幅度提高作业效率,降低作业成本。尤其在海上油气开发过程中具有较好的提效效果,但是长期以来该领域均被国外石油公司垄断且租赁价格高昂。中海油国产化研制的Welleader旋转导向系统、Drilog随钻测井系统经过多次试验达到了入井应用要求,在渤海某平台调整井钻井作业中进行了应用,结果表明该套系统旋转导向系统轨迹控制满足定向井轨迹要求、测斜数据准确、测井质量符合标准要求,能够实现钻井过程中的轨迹控制和测井要求。
2017, 44(3):39-43.
摘要:为满足分层抽水试验止水及观测要求,设计加工制做了一种新型管内分层抽水止水装置。此新型止水装置结构简单,方便现场取材及加工制作,且止水效果可靠,克服了以往止水方法存在的缺陷,能有效地隔离上下含水层,防止上下含水层串通,从而能够在同一井孔内实现快速地管内分层止水,保证了分层抽水试验工作的实施。
2017, 44(3):44-47.
摘要:HMD-7500型多功能全液压锚杆钻机由冲击回转动力头、夹持器机构、多维连杆变角机构、大臂给进机构、液压系统等几个部分组成,所有动作全部采用液压驱动方式实现。介绍了钻机的结构形式、机构设计、技术参数、特点,以及工业性试验的情况。
2017, 44(3):48-52.
摘要:针对煤矿井下顶板高位大直径水平定向长钻孔施工中常规钻杆出现粘扣、弯曲、断裂等问题,分析了钻杆柱的工作状态,建立了顶板高位大直径长钻孔钻杆柱受力模型和有限元分析模型,明确了钻杆失效的主要原因,通过优化螺纹牙型和接头连接形式,研制了φ73 mm高韧性高强度钻杆,解决了定向钻孔扩孔钻进时钻杆断裂、粘扣等问题,满足了顶板高位大直径定向长钻孔的施工要求。
2017, 44(3):53-57.
摘要:经济的粗犷发展形成了大量破损山体,造成周边环境恶化,治理难度大。目前,对破损山体主要治理方式为覆土绿化、生态重建,需要耗费大量资金,甚至会破坏客土源地生态环境。山东省嘉祥县纸坊镇南武山区废弃石灰岩矿山经过改造设计和施工,建设山地光伏电站,为破损山体改造提供了新思路。主要采用削坡排险、危石撬除、主动网铺设、被动网架设等方法,有效减少了崖面崩塌的可能性和影响范围,为光伏设施布设腾出了大量场地。另外发明了简易运输工具,解决了崖顶材料运输问题。
2017, 44(3):58-64.
摘要:粉细砂地层加固处理工作一直是工程界研究的重点课题,采用传统注浆工法很难达到预期效果。针对此种情况,近年来提出振动注浆法,然而目前的振动注浆模拟试验与实际工况有较大出入,故创新设计了试验装置,可以满足自由调控振动频率,且振动效果与实际工况接近。通过室内静压注浆试验及声频振动注浆试验,对比注浆效果,得出以下结论:压力相同条件下,相比静压注浆,振动注浆可以有效增大注浆量且加固效果更优;振动频率的适当增加可以有效加快注浆速度,增大注浆量,这对于工期紧张的工程具有一定的实际意义,但频率过高并非完全有利于注浆效果,要根据实际工国家自然科学基金面上项目“声频振动钻进系统共振机理及能量传递规律研究”(编号:41672366);北京市优秀人才项目“声频振动钻进工艺技术研究”(编号:2013D009015000002)况选择最优注浆频率;高频振动下,振动时间的延长对注浆效果的增益较小。
2017, 44(3):65-68.
摘要:针对宁波市宁海县宁东区块某厂房室内地坪沉降现象,在分析沉降原因和沉降趋势的基础上,结合本工程的具体条件对几种加固方法进行了对比,确定采用锚杆桩 梁板结构加固方式对地坪进行处理。研制了多功能小型静力压桩机、采用了小创面多级挤扩贯穿排障法等解决了施工中的难题,实现了复杂环境条件的特种专业工程的顺利施工。治理效果良好。
2017, 44(3):69-72.
摘要:中宁县地处黄河中游,黄河滩地地下水受黄河补给,是具有巨大开采潜力的水源地。针对中宁黄河滩地第四系含粘粒土砂卵石地层的傍河水源地,选择辐射井作为取水建筑物,完成5眼辐射井。集水井成孔采用反循环方法,并配有专用钻头打捞含水层中粒径>200 mm的漂石,用具有扭力、推力、拉力和振冲力的全液压水平钻机进行水平辐射管施工。采用“等效大口井法”计算辐射井抽水量。对抽水试验的数据及相关资料进行分析,比较辐射井、管井和大口井的稳定出水量和降深,结果表明采用辐射井开采类似水源地是有效的取水方式。
2017, 44(3):73-76.
摘要:以济南市区深基坑支护工程实例为背景,分析了在周边环境复杂,使用土地范围受限情况下的市区开展深基坑支护工程,采用复合土钉墙支护技术,利用其形式多样、组合灵活的特点,充分发挥组合中各部件的优点,取长聚优,在保证安全的前提下以期达到技术经济的最佳;同时总结了施工中各个工序的施工要点和关键技术措施。监测数据显示基坑位移变形小,未对周边环境造成不良影响,说明支护体系发挥了良好的实施效果。
2017, 44(3):77-80.
摘要:针对青海省东昆仑、祁曼塔格地区的典型硬岩强研磨性地层情况,对孕镶金刚石钻头胎体材料、金刚石浓度、烧结工艺等方面进行分析研究,并对钻头进行了台架、野外试验。根据各项理论分析结合实验数据,确定了钻头的设计方案,研发出了适用于该地区硬岩强研磨地层钻进的孕镶金刚石钻头。
2017, 44(3):81-84.
摘要:开敞式TBM在掘进过程中,往往会遇到断层破碎带,目前业界已经有相应的处理方式,但是在遇到类泥石流洞段时,单独依靠目前TBM自身条件及已有的处理方式很难实现顺利通过,需要采取特殊的施工处理措施相互配合才能通过。本文依托吉林引松供水项目三标段类泥石流不良地质洞段的处理,形成了一套完整的开敞式TBM过类泥石流不良地质洞段施工处理技术,即在碎块石夹杂断层泥段采用超前管棚支护,在类泥石流不良地质洞段采用堵水灌浆加固技术并配以喷锚喷网 钢拱 模筑混凝土的联合支护技术。工程实践验证了该技术的可行性。
2017, 44(3):85-87.
摘要:旧堡隧道渗漏为承压条件下的裂隙渗漏,主要表现在局部道床和局部边墙结构缝处的渗漏。该线经多年通车运行渗漏现象日趋加重,表现为夏季道床局部积水湿滑和边墙侧行走板的渗漏湿滑。采用疏、堵相结合的工艺进行治理,即采取新钻导水孔引导边墙砌体外承压水至集水井内的疏导方法和在裂隙渗漏区植管注胶堵漏的方法,收到了良好的效果。
2017, 44(3):88-92.
摘要:以“北京市岩溶水资源勘查评价工程”项目工程监理为例,通过岩溶水勘查施工监理与建筑工程、市政及水利水电、石油钻井等项目监理工作进行对比分析,针对岩溶水勘查施工监理工作特点,结合以往监理经验,提出了岩溶水勘查施工项目监理与工程控制内容及注意事项,确保了北京岩溶水资源勘查评价项目钻探施工监理工作的顺利实施,为该类项目监理及工程控制提供思路和借鉴。