北京平原区新生界立体地质调查钻探泥浆护壁技术

结合北京市平原区新生界立体地质调查钻探施工工程,阐述了北京平原区第四系取心钻探工程的地层特点、施工技术难点.重点介绍了松散地层不同地层泥浆特性、配比及护壁效果、措施.     

灌注桩混凝土界面检测仪器的研发

灌注桩混凝土与泥浆界面检测一直是困扰施工行业的难题,常规的手工量测误差随着空孔段的加深越来越大。利用混凝土的密度和电阻抗与其它介质不同的物性原理,研发了灌注桩混凝土界面自动检测仪,介绍了仪器的主要结构组成、软件设计、现场试验等。试验结果表明,该检测仪器能够有效解决灌注桩混凝土灌注过程中混凝土与泥浆界面检测问题,具有很好的经济、社会效益。     

东北地区地温和冻结深度时空特征的细化分析

根据东北地区144个国家气象站1951—2016年的地温和土壤冻结深度资料,采用实测资料统计及统计建模推算的方法,对东北地区地温和冻结深度时空特征进行了细化分析。结果表明：东北地区地温整体由南到北逐渐降低,冻结深度逐渐增大。各层年平均地温呈向北2个纬度降低1 ℃左右,年平均最大冻结深度为向北2~3个纬度加深30 cm左右,极端最大冻结深度为向北2个纬度加深30 cm左右。地温和冻结深度与纬度关系显著,与经度和海拔也有一定相关性,但在东北北部的多年冻土区基本不受后两者影响。不同深度的地温季节特征不同,地表温度季节特征与气温一致,160 cm以下深度四季温度从高到低为秋、夏、冬、春。地表夏季与冬季温差达到33.5 ℃,而320 cm深处最热季与最冷季的温差仅为7 ℃。气候变暖使得东北地区各层地温升高、冻结深度减小、冻结期缩短,尤其在多年冻土区及其临近的高纬度季节冻土区更为显著。相对于下层土壤,地表升温最大。伊春地表升温趋势达到1.16 ℃?（10a）^-1,40~320 cm土层升温趋势为0.60 ℃?（10a）^-1左右,冻结深度减小、冻结期缩短趋势分别达到 23 cm?（10a）^-1、8 d?（10a）^-1,大幅升温不利于多年冻土的存在。     

TOPMAP在森林火险监测预测服务系统中的应用

在森林火险监测预测服务系统的研制过程中，首次使用了地理信息系统TOP-MAP。 从TOPMAP入手，简述了其功能及引用它的原因，分析了TOPMAP在系统中所起的作用；又详细地讨论了在系统中使用TOPMAP的步驟和技术方法。     

南水北调工程水价的合理确定

阐述了水价确定与调水工程良性运行的关系,通过对不同水价制定方法的经济学分析,论述了长期边际成本定价对调水资源优化配置的有效性,提出了南水北调工程水价制定原则:以长期边际成本定价思想为指导,实现容量水价与计量水价相结合,以动态调整和价格歧视为辅助措施的水价机制;适当提升南水北调水价,确保受水区水价和水源结构的平稳过渡。     

断层作用下深部开采诱发冲击地压相似试验研究

以典型断层型冲击地压矿井为例,采用相似材料模拟试验方法,基于覆岩空间结构失稳与断层活化耦合致灾原理,分析了巨型逆冲断层下盘煤层开采采场覆岩运动过程、工作面倾向支承压力及断层面的应力变化规律,研究了巨型逆冲断层影响下巨厚坚硬顶板易冲击煤层冲击地压显现特征。试验结果表明：煤层开采诱发巨型逆冲断层冲击灾变过程分为3阶段：第1阶段,受煤层采动影响,上覆岩层发生空间运动,煤体中形成明显高应力集中区;第2阶段,覆岩多层空间结构演化诱发断层活化,断层活化导致空间结构外部岩体回转,给空间结构施加外部载荷,造成空间结构失稳加剧,煤岩体的应力激增,影响范围扩大;第3阶段,断层滑移释放能量,提供动载荷。根据应力监测数据变化规律,划分了逆冲断层的明显影响区域,研究结果为断层影响下煤层开采的防冲策略与设计提供可靠依据。     

地应力钻孔成果质量评价探讨

地应力钻孔是钻探技术在地应力测量与监测科研领域新的应用,具有特殊的质量控制要求,也缺乏规范的质量评价标准,分析研究探讨其质量评价方法和标准对控制钻孔质量具有一定意义。本文通过对大量应力钻孔项目实践经验的分析和总结,在充分研究该类型钻孔属性与特性的基础上,从应力孔质量控制要素分析入手,寻找应力孔质量评价的相关因子,并对普通地质钻孔质量控制要素适用性进行分析论证。通过对评价因子的权重分析,探讨并提出了应力钻孔成果质量评价方法和评价标准,方法独特新颖。特别是独特的质量要素分类方法,借鉴建设工程的质量评价方法和分析研究推荐的评价标准,具有合理的逻辑性和较好的操作性,对该类型钻孔成果质量评价具有现实的指导意义,也可为研究和制定类似的钻探项目成果质量评定规范性标准,提供借鉴和参考。     

中国南海天然气水合物第二次试采主要进展

泥质粉砂型天然气水合物被认为是储量最大开采难度亦最大的水合物储层,2017年南海天然气水合物试采,初步验证了此类水合物储层具备可开采性。在总结前次试采认识的基础上,对试采矿体进行优选、精细评价、数值与试验模拟和陆地试验,中国地质调查局于2019年10月—2020年4月在南海水深1225 m神狐海域进行了第二次天然气水合物试采。本次试采攻克了钻井井口稳定性、水平井定向钻进、储层增产改造与防砂、精准降压等一系列深水浅软地层水平井技术难题,实现连续产气30 d,总产气量86.14×104m3,日均产气2.87×104m3,是首次试采日产气量的5.57倍,大大提高了日产气量和产气总量。试采监测结果表明,整个试采过程海底、海水及大气甲烷含量无异常。本次成功试采进一步表明,泥质粉砂储层天然气水合物具备可安全高效开采的可行性。     

“慧磁”定向钻井中靶系统超高精度中靶技术研究

随着“慧磁”定向钻井中靶系统应用范围的不断扩大,对中靶精度的要求也随之不断提高。在现有仪器设备的基础上,如何进一步提高其导向测量的精度,实现超高精度中靶,是在现场对接井施工中亟待解决的问题。本文对 “慧磁”测量精度的影响因素进行了分析研究,阐述了工具面向角、测点的磁环境、探管的振动和探管的居中度等因素对测量结果的影响,并提出了相应的解决方案。在此基础上开展了地面水平井对接中靶试验,结果表明,通过采取上述措施,能有效提高“慧磁”系统测量精度,实现超高精度中靶。论文的研究成果对于在小溶腔水平对接井施工轨迹控制能力及一次中靶成功率具有一定的指导意义。     

黑龙江省短历时降水时空分布特征研究

以百分位法和空间系统聚类法为理论基础，利用GIS空间插值技术，分析近30 a(1991—2020年)黑龙江省短历时（1 h、3 h、6 h、12 h）降水时空分布特征。结果表明：黑龙江省短历时降水分布趋势与夏季降水量分布趋势差异较大；短历时降水极值分布较为分散，基本上在西部松嫩平原地区最高，北部大、小兴安岭地区和东南山区最低；短历时降水99%、95%和90%分位，在西部松嫩平原地区最高，向东南和东部两个方向逐渐降低，大、小兴安岭最低；短历时降水从极值到99%、95%、90%分位降水量迅速下降，短历时降水高值在总降水样本中出现比例较小；黑龙江省各短历时降水的极值和均值年际变化趋势基本一致，各短历时的极值均呈明显增加趋势，历时越短增加趋势越明显。