关于金刚石钻头底出刃锐化处理的试验研究

在我国固体矿产地质勘探中,金刚石钻进是一种主要的钻进方法。金刚石钻进时,破碎岩石是靠镶在钻头胎体中的金刚石底出刃完成的。随着钻孔的加深和孔底岩石的破碎,金刚石底出刃被磨损,直接影响机械钻速和钻头进尺,直至钻头报废。因此对钻头金刚石出刃磨锐问题,应该给予充分注意。俄罗斯Спирин В.И.教授等利用电化学原理对钻头底出刃进行锐化处理,以提高机械钻速和钻头进尺,基于此原理研制了野外用轻便式电化学锐化处理金刚石钻头的设备,工程应用验证,取得了很好的技术经济效果。     

西藏安多县多才玛矿区强研磨性地层孕镶金刚石钻头使用效果分析

多才玛矿区位于三江源国家自然保护区内,任务量重、施工要求高、难度大,采用现场调研法和室内试验分析法分析孕镶金刚石钻头使用效果。通过研究分析得到:多才玛矿区岩石的研磨性为5～6级,可钻性为7～8级,地层破碎程度为Ⅲ～Ⅳ级。"NQ"系列孕镶金刚石钻头在多才玛矿区施工时的最优钻压在8～11MPa之间,最优转速在1. 41～2. 35m/s之间。通过激光扫描共聚焦显微镜观察分析两种典型的非正常钻进过程发现,在高转速、低钻压的条件下是新鲜的金刚石面无法出刃导致机械钻速低,在高转速、高钻压的条件下发生烧钻,胎体直接与岩体接触导致机械钻速低。孕镶金刚石钻头的金刚石平均出刃高度一定程度上可以反映钻头的寿命和机械钻速的大小。     

关于金刚石钻进工艺优化几个问题的研究

孕镶金刚石钻头钻进时,孔底所剩岩屑数量直接影响钻进是否处于正常状态,正确设计岩屑规程可以保证钻头正常钻进。计算和实验证明,冲洗液流在钻进过程确实产生空化气蚀现象,对钻头磨损有严重影响。设计各个通道过水面积相等的钻头,可以基本解决这个问题。应该保证供给的冲洗液量与机械钻速之比保持在合理的范围内。     

合理设计岩屑规程保证正常钻进条件——金刚石钻进技术专题之一

论述了正常钻进的条件，提出了合理岩屑规程是保证正常钻进的关键和设计钻头的主要依据之一，讨论了岩屑规程与金刚石钻头唇面工作状态、孔底表面粗糙度和岩屑粒度的关系，提出了相应的建议。     

坚硬致密岩层钻进用热压金刚石钻头的研究

针对坚硬致密岩石钻进中遇到的钻头打滑、钻进效率低的问题，通过改变弱包镶材料，加入强化的石墨颗粒，进行试验与研究，获得了颗粒状石墨能提高金刚石出刃的初步效果。随后对石墨颗粒的粒度和强化程度进行反复试验，得到石墨颗粒的粒度、含量和强化程度对金刚石出刃的影响关系；在此基础上研制成新型的热压金刚石钻头，生产试验表明能明显提高金刚石钻头的出刃效果，达到了提高钻进效果的目的。     

高压射流钻进工艺试验

在钻井过程中受松散覆盖层、强富水含水层、裂隙发育等多种复杂地质条件影响,常规钻井钻进效率较低、井壁稳定性较差,为提高钻进效率,结合国家重点研发计划项目重点对高压射流钻进工艺进行了研究,高速射流的水力能量迅速破坏土体结构,同时冲刷钻头,有效净化孔底环境,避免岩屑重复破碎。试验重点研究泵排量、喷嘴尺寸等对孔底压力和机械钻速的影响,通过工程试验发现合适的喷嘴直径配置是提高机械钻速的关键因素,利用高压射流钻进工艺可以提高钻进机械钻速,有效解决复杂地层快速钻进技术难题。     

基于破碎单位体积岩石能耗量设计坚硬研磨性岩石用钻头方法的研究

深孔钻进时常常遇到坚硬岩石和研磨性岩石,在这种岩石中钻进时钻探技术指标不甚理想。建议以破碎单位体积岩石能耗低的标准来设计和研制孕镶金刚石钻头。按此标准设计的胎体扇形块上带有凸出和低洼切削齿的梳状金刚石钻头,在实验台上进行的试验,试验结果表明,与常规平底胎体金刚石钻头比较,破碎单位体积岩石能耗量降低了,机械钻速提高了,胎体单位进尺磨损量降低了。建议对这种新型钻头给以充分注意并进行进一步研究。     

WH-1型电镀金刚石钻头的研制及其在坚硬、致密和弱研磨性地层中的应用

本文阐述了电镀金刚石孕镶钻头的研制方法和原理。此种钻头适用于坚硬、致密、弱研磨性(即所谓打滑)地层的钻进。攻克“打滑地层”的途径是:(1)降低钻头胎体耐磨性,促使金刚石出刃;(2)改变钻头底唇形状,提高金刚石破碎岩石的比压,增多孔底破碎岩石的自由面,使之易于破碎岩石。从4个钻探队、39个钻头的生产试验结果来看,上述研制工作既合理又有成效。     

金刚石钻进岩石破碎过程及其与规程参数关系的研究

金刚石钻进是我国的一种主要钻进方法,在地质勘探和油气井钻进中得到了广泛应用。为了提高其技术经济指标,研究金刚石钻进时岩石的应力变形状态、岩石破碎过程及其与规程参数的关系很有必要。俄罗斯钻探工作者在金刚石钻进岩石破碎方面做了大量的试验研究工作,研究了钻进速度与规程参数的优化关系,提出了临界规程参数组合的概念,推荐了保证正常钻进、防止钻头非正常磨损等的措施。值得我国同行们参考。     

孕镶金刚石钻头胎体磨损因素

了解金刚石孕镶钻头磨损的因素,才能合理设计和使用金刚石钻头。认为岩屑是孕镶金刚石钻头磨损的主要因素。调整钻进参数和钻头设计参数,以控制岩屑对钻头的磨损强度,可收到好的钻进效果。     

水井钻探岩屑地质编录方法探讨

本文介绍了当前地质钻探技术规范对水井钻探岩屑地质编录要求,分析了岩屑地质编录对水井钻探和基础地质及城市地质研究的重要性。论述了"岩屑实物剖面法"录井方法的优点、程序以及应用,"岩屑实物剖面法"录井方法对水井钻探项目,具有一定的借鉴和推广意义。     

Preliminary 10Be chronology for the last deglaciation of the western margin of the Greenland Ice Sheet

The now acknowledged thinning of the Greenland Ice Sheet raises concerns about its potential contribution to future sea level rise. In order to appreciate the full extent of its contribution to sea level rise, reconstruction of the ice sheet's most recent last deglaciation could provide key information on the timing and the height of the ice sheet at a time of rapid climate readjustment. We measured ¹⁰Be concentrations in 12 samples collected along longitudinal and altitudinal transects from Sisimiut to within 10 km of the Isunguata Sermia Glacier ice margin on the western coast of Greenland. Along the longitudinal transect, we collected three perched boulders and two bedrocks. In addition, we sampled seven perched boulders along a vertical transect in a valley within 10 km of the Isunguata Sermia Glacier ice margin. Our pilot dataset constrains the height of the ice sheet during the Last Glacial Maximum (LGM) between 500 m and 840 m (including the 120 m relative sea level depression at the time of the LGM, 21 ka BP). From the transect we estimate the thinning of the ice sheet at the end of the deglaciation between 12.3 ± 1.5 ¹⁰Be ka (n = 2) and 8.3 ± 1.2 ¹⁰Be ka (n = 3) to be ～6 cm a^?1 over this time period. Direct dating of the retreat of the western margin of the Greenland Ice Sheet has the potential to better constrain the retreat rate of the ice margin, the thickness of the former ice sheet as well as its response to climate change. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

泥浆对水平孔岩屑运移影响分析

泥浆的主要功用之一是通过自身的循环,有效地清除钻孔内破碎下来的岩屑,特别是对于水平孔,可以避免砂床的形成,减少钻孔内的事故。结合室内实验及相关工程应用,采用水力学的方法,对泥浆中影响水平孔岩屑运移的各种参数进行了分析,提出了建立室内实验评价系统的总体构架。     

岩屑对泡沫剂性能影响的试验研究

针对岩屑类型、粒径、浓度对泡沫剂的发泡性和半衰期影响进行试验研究,从而为泡沫剂的实际应用提出指导,使泡沫钻进工艺更好地发挥其优势,解决钻探施工中遇到的许多难题。经过多年的性能改进,ADF-3泡沫剂的发泡性能和半衰期不断提高,广泛应用于水井、瓦斯排放井等施工中,尤其是在气动潜孔锤钻进中发挥了其独特的作用。     

Rock-slides on road cuttings in the Dinaric karst of Croatia: processes and factors

The northern Adriatic coast, which forms part of the Dinaric karst system, is bordered by high mountains. Here, the occurrence of rock-slides and rock-falls in road sections with high cuttings excavated in recent times and more than one century ago has been documented. Some of these old slopes were stable for a long time before rock-slides started to occur. We propose that these mass movements are favoured by karstification processes acting along joints in the exposed rock mass. The stress changes induced by overburden removal (excavation) cause dilation in the mass joint systems reducing the rock mass strength and facilitating the circulation of aggressive water. Changes in water pressure and temperature, wetting and drying cycles, and corrosion processes along discontinuity planes entail a reduction through time of the shear strength of potential failure surfaces.     

基于EGM2008模型的GPS高程转换法

GPS求得的高程是地面点在WGS84坐标系中的大地高,而我国采用正常高系统的高程,是通过该点的大地高减去该点的高程异常获得。高程异常的获取,惯用的做法是曲面拟合法,这种方法在水准点稀少的测区（特别是山区）实施起来比较困难。EGM2008模型是迄今为止分辨率最高、精度最好、阶次最多的全球重力场模型。首先利用EGM20081′×1′的大地水准面模型计算各点的高程异常,再通过联测一个一等水准点,获取EGM2008模型所表示的全球似大地水准面与我国高程基准面之间的差异,即可将GPS大地高转换为1985国家高程基准的正常高。兴城测区实例表明,EGM2008模型高程转换法在山区仅用一个水准点即可实现GPS大地高到正常高的转换,且高效率、高精度。     

岩石切削机理模型分析及实验研究

切削机理模型是研究岩石钻进切削过程中的切削力以及切削热的基础。在分析岩石切削机理模型的基础上,基于摩尔理论和裂纹扩展理论,分析中硬岩石切削状态,认为在中硬岩石切削过程中岩石存在着脆性切削和延展性切削2种方式,在此基础上得到新的中硬岩石切削机理模型。以砂岩、大理岩和花岗岩为钻进对象,开展微钻实验研究。结果表明：切削过程为岩石在刀具的扭矩和推进力作用下发生破坏,导致小岩屑、大切屑不断循环产生的过程,小大切屑形成主要源于岩石挤压变形和裂纹生成扩展。实验结果与岩石切削机理表现出较好的一致性。     

Determination of the cleat angle distribution of the RECOPOL coal seams, using CT-scans and image analysis on drilling cuttings and coal blocks

Cleat orientation, cleat frequency and cleat angle distribution of deep coal seams are only available by the use of drilling cores and from coal mine samples. Coal drilling cuttings are a cheap and fast alternative to measure cleat angle distributions with the use of image analysis techniques. In this study oriented coal samples and drilling cuttings of the RECOPOL field experiment are compared and used to explain and validate the proposed method. In other words, cleat angle distributions from drilling cuttings are measured by image analysis. The geological framework of the polish coals is described. The image analysis methodologies for the measurement of fracture faces of cuttings and from CT-scan images, derived from these coals, are explained. The results of the methods on the cuttings are compared with cleat orientation distributions from CT-scans and artificial fragments from coal blocks of the same seams. These evaluations show high agreements between the methods. The cleat angle distributions of drilling cuttings of four seams are compared with the cleat orientation distributions of a regional structural geological study. The high correlation in this study shows that cleat angle distributions of coal seams can be used as input parameters for reservoir modelling.     

区域高程异常内插方法研究

在综合利用GPS与水准测量资料的基础上,针对面积较大或地形变化比较复杂的GPS测区,提出了分区拟合转换成正常高的方法.对各种常用拟合模型的适用性进行了分析,并提出了用双三次样条函数或者双三次曲面函数对拟合后的两个小区进行平滑连接,以及相应的算法和精度评定标准0实际算例验证了该方法的可行性,精度可满足四等水准测量的精度要求.