WFSD-4孔深部流体分析和多组分地球化学特征

采用场内钻探流体实时分析和场外钻探泥浆分析的方法,获得汶川地震断裂带科学钻探工程4号钻孔(WFSD-4)中深部井段流体多组分分析结果。研究钻孔深部井段的流体剖面地球化学特征,认为来自地下深部流体在钻探过程中会保存在钻探循环泥浆中,随钻流体实时分析可记录明显的组分变化信号。钻孔岩心的岩性变化易引起钻探泥浆气体的变化,特别是钻探泥浆气体中的多组分变化,在钻孔岩性裂隙较为丰富的井段,是钻探泥浆气体组分变化强度较大区间。通过比较钻探泥浆的多组分和岩心岩性的弱相关性,可以推测钻探流体与余震相关性较强的区域和周期,更可能获得钻探流体与余震的相关程度。     

天津地区工程废弃泥浆物理压滤处置技术研究

在天津地区,工程废弃泥浆处置方式简单,污染环境严重,已成为工程项目亟待解决的难点问题。以某桩基施工现场为试验场地,采用小型压滤实验机对现场废浆进行物理压滤就地处置试验,选取28~30 L/（m²·s）的1型滤布,60 min压滤时间为单机一次的最佳处理时间,实现了废弃泥浆现场固液分离目的。通过施工设备实际运行,通过添加少量石灰方式可将单次压滤时间降低至45 min。该现场压滤处置技术方法,有效地解决了现场泥浆外排的难题,达到资源节约和环境保护的目的。     

废弃泥浆底部真空−上部堆载预压模型试验研究

针对工程泥浆回填废弃矿坑处置的安全问题,开展底部真空和上部堆载预压处理废弃工程泥浆的模型试验,探讨该技术在废弃矿坑回填处置工程应用的可行性。试验结果表明,底部真空和上部堆载预压使得泥浆含水率显著降低及泥土的强度明显提高,处理一个月后,含水率从初始450%降低至95%～105%,体积减量达到73.4%;不排水强度由初始为0的状态提高至9.8～13.4 kPa。在初始的静置阶段,泥浆颗粒沉积存在重力分异现象,粗颗粒在底部沉积有助于缓解真空预压过程中淤堵问题。底部真空作用下,泥浆中孔隙水渗流方向并非完全一维向下,在径向存在水力梯度。处理后泥土压缩性与软土相近,渗透性优于软土。基于试验结果和大应变固结理论,考虑泥浆的自重固结以及压缩性与渗透性的非线性变化,利用有限差分法分析了单次回填厚度对泥浆层固结时间和减量效果的影响,提出了现场实施的工艺参数建议。     

水平定向穿越泥浆处理系统的研制

本文针对水平定向钻进施工使用泥浆特点,探讨了泥浆固控的工作原理,分析了ZXSⅠ-100／30泥浆处理系统组成、技术参数和特点,以及介绍了ZXSⅠ-100／30泥浆处理系统现场使用情况。     

考虑泥浆套不同形态的顶管管壁摩阻力计算公式

大直径、长距离顶管施工常通过注浆形成泥浆套来减小阻力,泥浆套的形态及其完整性对管壁摩阻力大小有决定性作用,现有摩阻力计算公式一般未考虑不同泥浆套形态对摩阻力的影响,计算结果与实际情况相差较大。根据不同施工状况对顶管外壁泥浆套的可能形态进行了分类及成因分析,提出了判断3种常见泥浆套形态的方法。利用半无限弹性体中柱形圆孔扩张理论探讨了注浆压力对泥浆套厚度的影响,结合非线性流体力学计算泥浆与管壁接触产生的摩阻力,最终采用挖掘面稳定假设,针对3种泥浆套形态提出了摩阻力计算公式。采用该方法对工程案例进行计算,计算结果与实测数据对比表明：现有摩阻力计算公式的计算结果过于保守,所提出的计算公式是合理和有效的。     

定向钻进泥浆后处理

本文介绍了废弃泥浆的成分及其对环境的影响,探讨了处理废弃泥浆的一般方法和技术及定向钻进环空泥浆替换技术。     

关于测量大口径HDD环空泥浆固结特性新方法的研究

水平定向钻进（HofizontNDirecfionl Drilling,简称HDD）是采用安装于地表的钻孔设备。对于大直径管道来说,工程竣工后在钻孔和管道之间要留下300mm-400mm的环状间隙。要对泥浆固结后进行应力应变的分析,前提是要知道环空泥浆的固结时间。而传统测量环空泥浆的固结时间的方法存在着很多问题与缺陷,这也导致了时间检测上面误差较大,从而耽误了研究泥浆固结后受力分析的最佳时间。因此,弄清泥浆固结时间的变化规律非常必要,而目前国内在判定泥浆固结时间的方法上仍处于空白阶段。针对这一状况．本人设计采用两种方法进行固结时间的判定,通过湿度传感器测量环空泥浆间隙的水蒸气含量进行泥浆固结时间的判定。     

第四纪地层钻具起下钻受阻和岔孔事故处理

在厚第四纪地层中进行勘探施工,最常见且最难以处理的孔内事故钻具下钻受阻,导致经常出现岔孔等孔内事故,对钻探施工影响很大。本文运用现代钻探理论,结合现场事故处理经验等资料,分析论证了在钻进和停钻时地层、泥浆和钻具等因素对钻孔孔径的影响,并对此问题的处理了探讨。     

小型气体质谱仪在中国大陆科学钻探钻井现场泥浆中气体的在线分析应用

采用OmniStar型质谱仪在线分析CCSD钻井泥浆中的H2、He、O2、N2、Ar、CH4和CO2等气体组分。采用脱气器、大气平衡仪、气体流量剂、冷冻干燥等样品采集装置,通过合理的设计可以有效地采集到井下气体并且克服大气的污染,除去气体中的水分。根据OmniStar型质谱仪的分析原理及分析能力,建立了可靠的分析方法,其精密度优于2%,准确度高,分析周期为8 s,为科学研究提供了及时、可靠的数据。     

ZX-200泥浆净化装置的研制及其在三峡工程中的应用

ＺＸ－２００泥浆净化装置是一种用于人工造浆的地连墙及灌注桩工程施工的技术先进、性能可靠的泥浆处理设备。阐述了ＺＸ－２００泥浆净化装置的研制思路、工作原理及现场布置方案     

微型高频双层振动筛在绿色勘查钻探中的应用

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。     

Selection of the most appropriate method to determine the carbonate content for engineering purposes with particular regard to marls

Because of the influence of carbonates on the geotechnical properties of foundation and construction materials in civil engineering, a simple, precise, and inexpensive method of determining soil-carbonate content is needed. A large number of methods exist to determine the carbonate content in soils; but, for diverse reasons (precision (accuracy), cost, sensitivity, etc.) not all are appropriate in a civil-engineering laboratory. In the present work, different laboratory methods to determine the carbonate content in soils have been compared in order to choose the most appropriate one. The most suitable method has been selected on the basis of a number of general criteria: precision (accuracy), equipment cost, operating and maintenance costs, staff requirements, and sensitivity of the equipment. According to these general criteria, three methods can be considered suitable: flame photometry, volumetric calcimeter, and EDTA complexometry. These three methods present errors of less than 5%, involve low to medium cost, and the maintenance operations are simple. In addition, a suitability index has been defined (depending on three specific criteria: degree of precision (accuracy), level of standardization, and suitability of the operation method and type of ion analysed) which enabled the selection of the most appropriate from among the three methods. For the study, marl samples were taken from quarries used to construct the impermeable cores of three dams in the upper Guadalquivir River Basin (S Spain), as well as Standard samples were made with pure and inert calcium carbonate. Finally, it is concluded that the volumetric method (Bernard calcimeter) is the overall best technique to determine the carbonate content in civil-engineering laboratories.     

煤矿坑道钻机用履带式泥浆泵车及其应用

为实现煤矿坑道钻机钻进时搬迁便捷、作业安全、配套设备高度集成化,研制了煤矿坑道钻机用BLY 260/9型履带式泥浆泵车。泵车采用整体履带式结构,将钻机配套用附属装置集成到有动力、可自主行走的履带平台上。在晋煤集团成庄矿和寺河矿的现场试验表明,泥浆泵车配套坑道钻机尤其是定向钻机,技术方案先进可靠,瓦斯抽采钻孔施工效果良好,为煤矿坑道钻机的设备配置提供了一种有效的解决方法。      

常规取心过程中页岩含气量解吸测定分析及建议

我国页岩气储层埋深大,普遍采用常规取心方式。根据页岩储层条件及孔隙结构分析,解吸法可以更为准确的测定页岩含气量。统计发现,页岩气与煤层气在累计解吸气量与解吸时间的关系中比较一致,在解吸速率和解吸时间的关系中存在较大差距,因此,采用回归法计算损失气的方法不能在页岩气解吸中盲目使用,需谨慎选择稳定解吸点计算损失气。分析认为,通过三阶温度解吸分步骤计算损失气能够完善整个测定过程;同时,针对不同压力条件地层,损失时间的计算要根据实际储层压力、泥浆压力、大气压力进行计算,保障常规取心过程中损失气及页岩含气量的准确性。      

低孔渗储层井周油藏侵入模拟及阵列感应电阻率校正方法

泥浆滤液侵入渗透性地层会改变井周地层流体的原始分布状态,使井周地层电阻率发生变化、储集层电测井响应失真。本文基于油水两相渗流理论和水对流扩散理论,应用数值模拟方法构建地层模型,研究低渗储层泥浆侵入过程中井周地层矿化度、含水饱和度、电阻率变化特征及井周油藏分布特征。对不同渗透率地层泥浆侵入的数值模拟结果表明:在低渗透储层,相同侵入时间内,随着地层渗透率的增加,泥浆侵入深度增加,且同一侵入深度的含油饱和度减小;随着侵入时间的增加,井周地层水矿化度、含水饱和度和地层电阻率的侵入剖面前缘均发生明显的变化。结合3口井的泥浆侵入数值模拟分析,发现阵列感应测井响应特征及其电阻率的幅度差异受泥浆侵入时间和侵入深度影响。不同流体性质层段的井周油藏动态演化规律模拟结果表明,井周油藏的变化情况与储层流体性质有明显关系。利用实例井侵入模拟结果与阵列感应测井响应的相关性,构建了侵入深度的计算公式;根据侵入阶跃剖面,利用几何因子理论构建了原始地层电阻率计算公式,用以辅助储层电阻率校正。正确认识井周地层泥浆侵入特征及井周油藏的分布情况有助于提高阵列感应测井评价储层的准确性。     

页参1井钻井技术

昌页参1井终孔深度3204.72 m,揭露地层较为复杂,取心段较长。本文从井身结构、钻具组合、钻探设备、钻头和钻进参数、钻井液等方面对钻井施工情况进行了阐述。重点介绍了保证高岩心采取率的方法,以及氯化钾泥浆体系和复合钻进技术在页岩气钻井中的应用。     

地热深水井蓬堵事故的处理及预防

通过对一起地热深水井常见事故类型：填砾或投放止水泥球、固井石子发生的蓬堵事故原因的分析,提出了正冲、反吸排渣处理蓬堵事故的工艺及预防措施。并简要介绍了处理该类事故所需的机具及工艺。     

深部钻探关键设备选择原则及配置优化

钻探装备及工艺方法是钻探工程技术的核心,其中钻探设备又是实施钻探工艺的基础和硬件条件。施工中由于使用条件不同,则需要不同类型的钻探装备。所谓钻探装备是指完成一个钻孔所必b 需的钻机、泥浆泵、钻塔、动力、机具及其它技术装备的总称。通过分析设备配置对钻探效率的影响,对深部地质岩心钻探关键设备与机具的优选与配置展开讨论,提出了深孔岩心钻探关键设备优选的建议。