2019, 46(3):1-6.
摘要:本文主要探究了吉林省汪清、农安和桦甸地区油页岩物理力学性质的关键参数和裂缝起裂压力的取值范围及其分布特点。首先对汪清、农安、桦甸三地油页岩的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比参数取值范围进行了对比分析,发现三地油页岩的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比范围是相近的,由此得到吉林省油页岩抗压强度的范围是9~30 MPa,均值是15.35 MPa;抗拉强度的范围是0.3~3 MPa,均值是0.95 MPa;弹性模量的范围是0.22~9.9 GPa,均值是3.1 GPa;泊松比的范围是0.2~0.5,均值是0.33。随后,计算了三地油页岩在不同埋藏深度下的裂缝起裂压力,发现在相同埋藏深度下,汪清、农安、桦甸三地油页岩裂缝起裂压力是依次减小的;并且随埋藏深度的增加,裂缝起裂压力近似线性增大。最后,得到吉林省油页岩在不同埋藏深度下的裂缝起裂压力:当埋藏深度d=200 m时,起裂压力范围是0.5~2.3 MPa;当d=400 m时,起裂压力范围是1.0~4.5 MPa;当d=600 m时,起裂压力范围是1.6~6.8 MPa;当d=800 m时,起裂压力范围是2.1~9.0 MPa;因此,对吉林省油页岩进行水力压裂开采时,建议压力范围控制在0.5~9 MPa。
冯美贵 , 翁炜 , 马卫国 , 任重 , 石凯 , 朱迪斯
2019, 46(3):7-12.
摘要:深部石油勘探和页岩气、致密气等非常规油气开发过程中会产生大量的油基钻屑,热解析技术被认为是最有效的油基钻屑环保处理技术,也是实现油基钻屑废弃物资源化利用的有效途径。本文重点介绍油基钻屑现场热解析处理典型的先进技术、装置与应用情况;针对油基钻屑成分和组分性质复杂多变、热解化学反应过程复杂,热解析设备能耗高、热解温度不确定、进料物性不稳定、不均匀性等问题,建议开展油基钻屑复杂体系在移动床中动态连续热解的动力学及机理分析,建立动力学模型,明确不同组分油基钻屑的最优热解析工艺参数;建立技术经济效益、环境效益及可持续发展等评价体系和准则,为不同体系油基钻屑的高效低耗安全环保热解析现场随钻处理提供科学可靠依据和理论支撑。
2019, 46(3):20-24.
摘要:近年来,煤矿井下随钻测量系统由于其效率高、精度准的优点,已被广泛应用于煤矿瓦斯治理、地质构造勘探及水害防治中。通过在山西临汾市德通煤业现场实际应用泥浆脉冲随钻测量系统,对比中心通缆式测量装置与泥浆脉冲测量装置的精度和效率,证实新型泥浆脉冲仪器钻进效率高、节约成本、工作稳定,具有高安全性和可靠性的特性。可在高位定向孔中推广应用。
2019, 46(3):31-35,41.
摘要:河南省陕县崤山地区寺家沟-宽平一带银多金属矿区ZKS001孔,设计孔深900 m,直孔。上部地层坚硬破碎,裂隙发育,漏失严重,坍塌掉块,进尺缓慢,取心困难,钻进过程中钻头、钻杆磨损严重,造成多次钻杆断裂事故。钻孔位于山沟交汇处,严重涌水,从200~460 m,多处存在夹层泥,钻孔缩径。施工时由于钻进技术措施不当,导致钻进困难,引发事故,延误工期,增加了施工成本。本文介绍了该孔钻探施工技术措施,总结的经验教训可供类似工程参考借鉴。
2019, 46(3):36-41.
摘要:根据河南省板厂矿区ZK1403孔前期钻探施工基本情况及定向纠斜地质要求确定了纠斜方案。从小直径螺杆定向纠斜的理论准备、设备仪器、施工过程以及钻进参数方面确定了有效的定向纠斜施工工艺,实现了自孔深958 m、顶角10°、方位角143°至孔深1100 m、顶角7°、方位角18°的成功纠斜。通过矿区纠斜效果,总结了该技术的优点及不足,为今后地质深孔定向纠斜施工提供借鉴。
2019, 46(3):42-46,50.
摘要:塔河油田是我国重要的油气产区,井漏的发生对油气的安全生产危害极大。塔河油田的井漏问题会多发生在二叠系、石炭系以及奥陶系层位,原因大致可归纳为:二叠系地层裂缝发育、石炭系地层敏感性高、奥陶系缝洞型地层漏失空间大。本文对塔河油田的地质特点进行总结,对由此而产生的井漏等井下事故问题进行了阐述与分析,总结了塔河地区防漏堵漏的技术方法,对以后该区域的开发利用具有一定的借鉴参考价值。
2019, 46(3):47-50.
摘要:绿色勘查钻探施工广泛采用便携式全液压钻机,受便携钻机泥浆工艺、占地面积的影响,没有配套的泥浆净化设备,施工中存在浪费水资源、废弃泥浆没有环保处理的问题。综合分析各种泥浆净化方法,提出使用微型高频双层圆形振动筛净化泥浆的方案,效果较好,经济实用,符合绿色勘查要求。
2019, 46(3):51-56.
摘要:在钻探施工过程中,由于工程要求,必须对钻孔做孔口压水试验,根据钻孔吸水量、压力数据,检验钻孔的漏失及其他情况。传统孔口压水试验使用的孔口装置,必须把孔内钻具提出孔外,严重地影响工程施工进度。分体式不提钻钻孔压水试验孔口装置的研发,可在不提钻的情况下完成孔口压水试验作业,大幅度缩短施工工期,减轻工人的劳动强度,减少安全事故的发生,对钻探工程施工具有一定的经济价值和现实意义。本文详细介绍了研制的分体式不提钻钻孔压水试验孔口装置的结构、工作原理及使用方法,并与传统孔口压水装置进行了试验对比,验证了分体式不提钻孔口压水试验孔口装置工作的可靠性及优势。
2019, 46(3):57-62.
摘要:本文以大王山矿坑工程中桥墩桩基钢护筒变形事故为研究背景,通过理论分析与现场实际相结合,展开了岩溶地区桥墩桩基础钢护筒变形处治与力学分析研究,其主要研究结论如下:(1)桩钢护筒变形处理采用气切割钢护筒和千斤顶孔内校正变形法,并以内支撑、C30高流态混凝土填充、注浆加固辅佐;(2)型钢内撑采用80 mm×80 mm×2.5 mm矩形钢管,环向布置分为3个三角形,竖向设置间距以0.5 m为最优;(3)桩周预埋8根注浆小导管以及4根小导管向上倾斜插入溶洞内注浆,注浆加固效果明显;(4)气切割法逐层切割,每层切割高度50 cm,环向划分为3块进行切割,并用2 cm厚钢板弯制成2个半圆,焊接封闭成环。本项目研究内容可为类似工程提供理论和实践支持。
张化民 , 于彦江 , 秦如雷 , 陈根龙 , 冯起赠 , 邵玉涛 , 李强
2019, 46(3):63-67.
摘要:中国地质调查局“海域天然气水合物陆地试采工程”项目组在山东省东营市的沿海滩涂地区建设了一处钻井试验基地。该钻井井场地基土是黄河三角洲的典型粉沙质粘土,存在微振液化特性。对比填方方案在造价、工期、环保和适用性等方面的优缺点,选择灰土垫层施工方案并严格控制施工质量。灰土垫层可以形成有效的隔水层,隔离地下水上升通道和地表水下渗通道,切断微振液化的根源,同时杜绝场地内工程污水的下渗。填方施工全程采用静压压实填土配比,避免了孔隙水上升、土体产生微振液化效应。填方区域分为重载区和轻载区,采用不同的填方方案,既满足了承载力要求,又节约了成本。该填方方案取得了良好的施工效果,为试验基地的顺利运行提供了保障。
2019, 46(3):68-74.
摘要:结合基桩承载过程中的桩周土体应力状态分析和桩土界面摩擦特性分析,推导出基于土体应力状态的沿桩土界面的土体抗剪强度计算模型和基于界面摩擦特性的界面抗剪强度计算模型。通过对比土体抗剪强度和界面抗剪强度,推导出受该两种强度耦合作用影响的极限侧阻力计算模型,并用上海某工程算例验证该模型的合理性和可行性,同时利用该模型分析不同类型的土的极限侧阻力随埋深的分布规律。结果显示:因内摩擦角和侧压力系数之间的不同关系,极限侧阻力随埋深表现出不同的分布特点,在特定关系下,存在一个临界深度,超过该深度极限侧阻力维持在一个稳定值甚至不断减小直至为零。
汤凤林 , 沈中华 , 段隆臣 , 彭莉 , Чихоткин В.Ф.
2019, 46(3):75-80.
摘要:PDC钻头在石油钻井和地质钻探中,在中等硬度和部分硬地层中钻进时,取得了很好的钻进效果,得到了满意的技术经济指标,生产单位也比较欢迎。但是,在复杂地层,如深孔软硬互层、裂隙互层和研磨性地层中钻进时,机械钻速变慢,钻头进尺降低,成了推广使用的“拦路虎”。俄罗斯钻探工作者针对上述地层钻探中存在的问题,设计出了加长型防斜减振钻头,经过实验室和野外试验证明,这种钻头是有效的,取得了很好的技术经济效果。
2019, 46(3):81-85.
摘要:针对孕镶金刚石钻头在强研磨性地层中磨损快、寿命短的问题,利用WC硬度高、润湿性好、耐磨性好的特点,向铁基预合金粉末中添加WC颗粒作为胎体骨架金属。通过测试不同WC含量的胎体试样的硬度、抗冲击韧性以及抗弯强度,寻找骨架金属WC对胎体性能的影响规律。试验结果发现,随着WC含量的逐渐增加,胎体的硬度、抗冲击韧性、抗弯强度均呈现先增大后减小的变化趋势。从微观和能量的角度出发,分析了出现这种规律的原因。最后得出烧结温度为830 ℃、WC含量为5%时,胎体的性能达到最优,此时胎体的强度和研磨性最大。
2019, 46(3):86-92.
摘要:绿色勘查为绿色发展在地质工作中的具体体现,我国在实施绿色勘查方面起步较晚,至今国家层面仍未出台统一的评价方法与评价标准,从而制约着对绿色勘查的认识及理解。通过查阅国家及地方关于地质勘查指导原则及规范标准,总结国内自实施绿色勘查以来取得的成就,分析国外矿业大国在不同生态区实行的地质勘查政策及评价标准。最终,结合我国地质勘查问题及现状、区域矿产资源分布与经济状况,提出不同生态区绿色勘查评价方法及准则。对地质勘查造成的影响进行量化,提出勘查工作在生态保护区、脆弱区、一般区分别达到95分、90分、85分以上者可称达到绿色勘查标准。并建议我国适当改变生态保护区、脆弱区地质工作政策,使环境保护与资源勘查、经济发展相协调。