关于提高我国探矿工程类专业教学质量的思考——从中俄相关专业教学计划对比谈起

我国在建国初期就建立了探矿工程专业,60年来为国家培养了大量人才,为不同行业和领域经济建设做出了重要贡献。如何进一步提高探矿工程类专业教学质量和如何把学生培养成新形势下社会主义的合格建设者和接班人,是个非常迫切而现实的问题,值得研究和思考。教学计划往往能够反映教学的培养目标、课程设置和教学过程,对于了解和评价教学质量和效果具有一定意义。对中国地质大学（武汉）探矿工程类专业（勘查技术与工程〈钻探与钻井〉）教学计划和国外（只有俄罗斯设有类似专业）类似专业教学计划进行了对比研究,从中提出相关的建议。     

青甘宁三省区定点洪水调查方法研究

洪水调查资料是科学地认识洪水发生的自然规律,正确地进行洪水计算,分析地区水文特性,进行水利、水电和其他国民经济建设不可缺少的基本资料。原甘肃省水文总站1976年就创造性提出定点洪水调查并于实施,青海省、宁夏回族自治区水文部门也先后实施定点洪水调查工作。通过对三省区定点洪水调查原始资料搜集、整理汇总、合理性分析、成果汇编,建立了一整套科学、实用的洪水调查理论方法和质量控制体系;提出了系统、权威的三省区河段定点调查洪水资料汇编成果。结果表明:定点洪水调查为弥补西部干旱地区水文站网不足,发挥了不可替代的作用。在经济欠发达的西部省(区)收集水文资料,是一个很好的途径,具有投资小、收集资料面广、机动灵活性强等特点,具有广泛的推广价值;定点洪水调查能够获取中小河流河段年最大洪峰流量,并能形成一定的资料系列长度,为涉水工程设计、工程安全复核、防洪管理及工程调度提供基础依据,具有广泛的应用价值。     

低温固体氧化物燃料电池法开采天然气水合物

热开采法、抑制剂刺激法等传统天然气水合物开采方法将破坏水合物地层,不能有效地解决海底地层破坏和开采使用化石燃料燃烧后所存在的碳储存和碳捕捉问题.介绍了低温固体氧化物燃料电池法开采天然气水合物的方法.该方法利用CO2置换天然气水合物地层中的甲烷,运送到低温固体氧化物燃料电池的阳极,在阴极通入空气,发生电化学反应,产生电能,并将产出的CO2通入到天然气水合物地层,置换出甲烷.该方法简单、实用,克服了传统开采方法所存在的问题,发电效率较传统发电方法大幅提高.     

中国黄土高原红粘土环境磁学研究进展

黄土高原地区的红粘土沉积序列蕴含着晚新生代气候变化和高原隆升的信息.最近的研究表明,红粘土与上覆的黄土-古土壤序列具有相似的磁学性质,用环境磁学的方法可以成功地提取红粘土中的古环境、古气候信息.文章评述了近年来红粘土环境磁学研究所取得的一系列进展,对黄土高原红粘土的磁学性质、磁学参数的古环境意义以及红粘土磁化率所记录的米兰科维奇气候周期和东亚夏季风的演化历史等问题进行了回顾和讨论.     

孔底电动冲击回转钻具的研制

为克服传统液动、气动冲击器的缺陷,依据直线电机原理,研制了孔底电动冲击回转钻具。该钻具包括孔底电动冲击器、电机驱动器、动力电池3部分。电机驱动器负责接受地表指令并控制孔底电动冲击器的冲击频率和冲击功,从而实现在不提钻的情况下适应不同地层对冲击功和冲击频率的要求。实验表明,该钻具效率高,性能可靠,调节方便。      

海底天然气水合物钻井液性能

在分析了海底天然气水合物地层钻井液特点的基础上,为获得确保在水合物地层安全钻进的钻井液,利用"天然气水合物微钻模拟实验系统"对部分钻井液处理剂及聚合醇无粘土海水钻井液进行了水合物抑制性实验和低温流变测试。提出了应合理选择钻井液处理剂,确保钻井液具有良好的低温性能和有效抑制水合物生成的能力。     

连续排水边界下分数阶黏弹性饱和土体一维固结分析

采用分数阶Kelvin模型来描述饱和土体的流变特性,在连续排水边界条件下,利用Laplace变换推导出变换域内的饱和土体一维固结解析解,再通过Crump法对有效应力和固结沉降进行数值反演,得到了分数阶导数黏弹性饱和土体的一维固结半解析解。将连续排水边界退化到Terzaghi排水边界,退化后的结果与已有文献一致,验证了所得半解析解的可靠性。最后,基于所得解,分析了相关参数对土体固结的影响。结果表明,界面参数反映排水边界的透水性,从而影响土体中超孔隙水压力的消散速率;黏滞系数在固结后期对沉降发展影响较大,其值越大,沉降发展越慢;当阶次a不为零时,分数阶次越小,土体表现出的黏滞性越强,整体固结沉降发展越缓慢,次固结沉降发展也越缓慢。     

准噶尔盆地哈山地区石炭系—二叠系裂缝充填方解石的成因机制及石油地质意义

准噶尔盆地西北缘哈山地区经历了多期强烈构造活动,石炭系、二叠系裂缝发育且普遍充填方解石脉。通过对充填方解石脉的碳、氧、锶同位素和流体包裹体等地球化学分析,探讨了该区石炭系、二叠系成缝期后的地层流体活动及其与油气成藏的关系。结果表明,充填的方解石普遍受火山热液与油源流体的双重影响,δ13 C特征反映形成方解石的碳元素存在两类来源:地幔和大气CO2,δ18 O偏负特征主要反映高温流体介质的影响,87Sr/86Sr比值说明其受幔源锶和壳源锶的混合叠加影响;综合分析认为,区内裂缝充填的方解石脉存在三种成因机制:火山热液成因、油源流体改造成因和大气水改造成因,分别对应于三类流体活动,第一类,二叠纪火山热液的活动,第二类,晚二叠世以来的油源流体,第三类,燕山期—喜马拉雅期的大气水。与油源流体有关的方解石脉中次生含烃盐水包裹体的均一温度分布在70~80℃,100~110℃,130~160℃三个温度区间,分别对应二叠纪末、三叠纪末、白垩纪末三期油源流体充注,油源流体活动对区内石炭系、二叠系的油气成藏具有重要贡献。     

钻井液侵入时水合物近井壁地层物性响应特征

目前,国内外学者对钻井液侵入水合物地层的室内实验模拟研究停留在较小尺度上且可靠性难以验证,尚需利用与实际地层物性参数较为贴近的沉积物模型, 开展大尺度的实验模拟,为改善水合物地层钻井过程中钻井液工艺和测井准确识别与评价水合物储层提供依据.根据墨西哥湾水合物地层主要物性参数指标压制了相应的人造岩心,进行了人造岩心钻井液侵入实验.结果表明:水合物在加热分解过程中,温度与压力呈上升趋势,而电阻率先升高后下降,水合物相平衡条件不仅与温压条件有关,还受孔隙水盐度不断变化的影响。钻井液侵入岩心过程中,压力的传递速率快于热量的传递,易使原始岩心孔隙中的水、气在压力升高而温度尚未改变的情况下生成二次水合物.钻井液温度是水合物分解的主要因素,而压差有利于提高孔隙水压力,保持水合物的稳定.高密度钻井液虽有利于形成高压差和抑制水合物在钻井液中形成,但也会导致钻井液低侵并使井周水合物更易分解.因此,在实际水合物地层钻井中,为了减少钻井安全事故,应在安全密度窗口范围内尽可能提高钻井液密度,选用温度较低的钻井液并加入一定量的动力学抑制剂或防漏失剂.电阻率测井应该选用随钻测井方式或者深侧向测井值,从而避免因水合物分解导致的测井失真.      

南海珊瑚礁本底调查“琛科一井”钻探工艺

〗南海珊瑚礁拥有巨大的资源潜力和科研价值,通过西沙群岛琛航岛“琛科一井”的实施,拟摸清南海珊瑚礁大致分层及地质本底。从钻孔基本信息、工程概况、钻进工艺等方面,介绍和探讨了南海珊瑚礁本底调查“琛科一井”的钻探工艺。结果表明:①3套钻具配合扫孔、无固相钻井液配合正循环大泵量工艺异地层洗孔、“水锤效应”震动砂液化等工艺能有效处理泻湖相珊瑚砂层的埋钻事故;②超前钻头和半合管配合使用能确保礁格架地层岩心采取率;③在受钻孔摄像限制不能使用低固相钻井液条件下,不同标准多口径钻孔级配快速穿越后套管封隔是有效的成井方法。研究成果可为类似区域的珊瑚礁取心钻探提供借鉴作用。