延长油田浅层高密井网水平井防碰绕障技术研究

为了经济有效开发浅层（300～600 m）低渗透、低丰度油藏,提高油藏采收率,陕西延长石油（集团）有限责任公司尝试利用旧井场在老井区部署加密浅层水平井进行调整开发,开展了在复杂工程、地质等多种不利限制条件下具有延长油田特色的浅层高密井网水平井防碰绕障技术研究。通过优化井眼轨迹,精细防碰扫描以及配套的现场工程技术措施,有效控制井眼方位,进行主动防碰绕障。现场应用结果表明,在该技术指导下浅层水平井均成功穿越或避开老井网,保证了钻井作业的安全进行,为油田浅层难动用油藏中后期开发提供了一条新的途径。     

北京北部地区深层热水开发对浅层冷水的影响

北京北部有小汤山和沙河2个地热田,呈三角形展布,东部边界为黄庄-高丽营断裂,西部边界为南口-孙河断裂．北部边界为阿苏卫-小汤山断裂。热储层为蓟县系雾迷山组、铁岭组和寒武系-奥陶系碳酸盐岩岩溶裂隙含水层．热储盖层为青白口系页岩、石炭系-二叠系砂页岩和侏罗系火山岩隔水层。该区雨水、浅层基岩冷水和深层基岩热水的H、O同位素组成基本上都落在克雷格降水线上,表明区内冷水与热水均来源于大气降水。热水的^3H值表现出北高南低的特点．说明热水与冷水一样自北向南流动。重点分析了深层热水开采对浅层地震观测井中冷水动态的影响,以及这种影响在不同的水文地质条件、离开采井不同距离和不同测项方面表现出的差异。结果表明,北京北部深层热水开采对浅层冷水动态的影响距离约为5km．对位于导水断裂带附近的观测井的影响最为明显。     

地震纵波横波联合勘探方法寻找近地表第四系内隐伏断裂方法研究

这里主要针对城市活断层浅层地震探测存在的一些技术问题,结合北京平原区活动断裂监测专项地质调查项目,在近地表第四系未固结沉积层中,发育许多具有相当规模的隐伏断裂,虽用纵波反射地震方法能够探测到它们的存在,但不能追踪到超浅层。结合以往的纵波资料,采用小道间距纵、横波联合勘探方法,获得了目标场地较清晰地震图像资料,并用钻井验证方法的可靠性。探讨了极浅层乐夫波等干扰波引起的假异常,需要在数据处理和解释的过程中,采取相应的技术措施消除影响,为今后类似地区活断层地震调查提供技术参考和科学依据。     

福州热水资源衰减与地面沉降

福州热水超量开采已引起浅层地下水位的下降和地面沉降，文中根据水，热均衡计算讨论了地热田水量及衰减状况并根据热水开采区地下水位降落漏斗的发展估计了地面沉降可能发展的规模；讨论了防治措施。     

上海第四纪地层温度场分布特征与影响因素分析

地源热泵是上海开发利用浅层地温能的主要形式。通过对上海地区不同地点、不同埋深范围内第四纪地层地温实测数据,分析了本地区浅层岩土温度场分布的一般规律,并与历史数据比较。40余年来,上海地区第一承压含水层的平均地温有小幅升高,而第二承压含水层则有小幅下降。影响浅层地温场分布的主要因素有太阳辐射的周期变化、城市热岛效应、地表植被、地下水径流、人工回灌等。本文可为本地区地埋管地源热泵系统的勘察设计提供参考。     

湘西北地区页岩气钻井防喷井控技术研究

随着湘西北地区页岩气勘探开发步伐的不断推进,钻井技术作为页岩气勘探开发的龙头地位日益突显,在页岩气探井钻井实施过程中,井控防喷始终是钻井技术安全中的重中之重。湘西北地区页岩气相比常规油气具有低压、低渗、低饱和度的“三低”特征,钻井过程中所采用的井控防喷技术有本质的不同。通过从井控技术的源头出发,建立起页岩气钻井井眼地层压力理论计算模型,提出相应的井控技术工艺措施和装备,结合湘西北页岩气预探井慈页1井井控实例和成熟的常规油气井控技术,制定一套相应的井控技术工艺措施,做到安全、节约、高效的页岩气钻井。     

富拉尔基浅层水平井钻井技术应用分析

齐齐哈尔富拉尔基油田拥有丰富的浅层稠油资源,油藏埋深浅,油层薄,由于地面条件限制不能采用直井开发,长城钻探工程有限公司钻井三公司在该区块施工了7口浅层水平井。浅层水平井钻井因地面与目的层距离短,钻井完井过程中面临一些特定的技术难题。针对施工难点进行分析,从钻具组合设计、地质导向技术和钻井液优化设计三方面出发,实现安全优质高效钻井。     

浅层地下水人工回灌应用于上海市工程性地面沉降防治的试验研究

上海地面沉降主要由过量开采地下水资源和大规模工程建设等因素共同影响,工程性地面沉降引起的地面沉降漏斗严重影响了周边地区生命线工程的建设及运营安全。通过开展试验研究,将深部承压含水层中应用成熟的地下水人工回灌技术引入浅部含水层中,但由于浅部含水层砂层结构及水动力条件与深部含水层差异较大,回灌工艺及方法也存在差异。本次试验工作中,改进了地下水人工回灌工艺流程,并通过同步地面形变监测分析了浅层地下水人工回灌对控制地面沉降的作用效果。结合上海地区实际地层特征以及各种回灌工艺的实际效果,评价了浅层地下水人工回灌技术在防治工程型地面沉降中推广应用的可行性及适用性。     

西藏羊八井地热田热水的化学组成

羊八井地热田深、浅层热水都是Cl-Na类型,具有相同的B/Cl比值,说明深层热水在上升通道中与冷水相混合形成了浅层热水。浅层流体自西北向东南流动,温度逐渐降低。浅层热储内普遍存在着水岩交换反应,对热水的化学组成有一定的影响。石英和玉髓地热温度计分别适用于计算深、浅层的热储温度。纳木错(湖)不是羊八井地热田的补给区。深层热水在井筒内绝热汽化时不会出现SiO₂结垢,CaCO₃是否会在井筒壁沉淀需要放喷较长时间来检验。文中还阐述了对热水的化学组分进行监测的必要性。     

顺坡渗流下矩形骨架护坡浅层稳定性

基于顺坡渗流条件下土质边坡浅层顺坡平面滑动简化计算模型,以骨架防护单元为研究对象,分析骨架与土体相互作用关系以及低应力水平下土体抗剪强度非线性特点,提出矩形骨架框内土体沿骨架底部直接剪切滑动(模式Ⅰ)、被动土压力破坏(模式Ⅱ)两种模式及以竖向净距为表征参数的模式间转换阈值l_(sp),建立考虑渗透力影响的矩形骨架防护土质边坡浅层稳定安全系数表达式,初步构建了以边坡浅层稳定和矩形骨架结构强度为双控目标的防护工程检算方法。分析表明,阈值l_(sp)主要受骨架厚度h影响,并随h增加逐渐增大;受骨架竖向净距l_v影响的两种模式中,模式Ⅱ下的l_v对安全系数影响更为显著,模式判别不当将会因高估骨架抗滑作用而得出偏于危险的结果;在满足边坡浅层安全系数和骨架材料强度下截面深嵌的横窗型较截面平展的竖窗型骨架结构能更节省圬工用量。     

东胜气田刘家沟组易漏地层随钻防漏技术研究

东胜气田刘家沟组钻井井漏频发,钻井液漏失量大,井漏治理效率低,导致钻井周期长。借助地质和测井资料、电镜扫描等方法,分析刘家沟组裂缝宽度,明确裂缝型井漏机理。统计刘家沟组漏失数据,基于漏失速率与压差关联性,经数据拟合建立漏失压力预测模型,绘制东胜气田漏失压力横向分布剖面,为钻井防漏技术优化提供定量依据。基于循环压耗、激动压力计算模型,形成井筒压力预测方法,分析循环排量、机械钻速、下钻速度和钻井液性能对井筒压力影响规律,进而优化钻井参数。优选刚性颗粒、纤维材料和片状变形材料,优化粒径级配和组分配比,开发随钻预承压堵漏体系,砂床承压能力可以达到7 MPa以上。经现场应用,东胜气田水平井漏失率由57%降至25.7%,平均单井钻井液漏失量减少80.6%,平均单井漏失次数减少88.1%,助力钻井周期缩短。     

四川盆地及周缘页岩气水平井钻井面临的挑战与技术对策

中国石化近几年在四川盆地及周缘页岩气勘探开发取得了重要进展。但该地区页岩气水平井钻井速度低、钻井周期长、成本高、成井质量不高,严重影响了该地区页岩气商业化勘探开发进程。系统总结了四川盆地及周缘的涪陵大安寨、涪陵龙马溪、彭水和建南等地区页岩气水平井钻井面临的主要问题：浅部地层出水空气钻井受限、定向段井眼尺寸大机械钻速低、井漏频繁、气体钻井易井斜以及水平段油基钻井液固井质量差。针对上述问题,从浅层水控制措施、泡沫定向钻井技术试验、井漏的预防与处理、空气钻井防斜打直工具研发、页岩气水平井固井对策以及“井工厂”钻井作业模式攻关与应用等6个方面提出了应对技术措施,为页岩气钻井技术攻关和现场施工提供了借鉴与参考。     

大庆油田浅层气地区小口径岩心钻探 井控防喷技术研究

在浅层气区进行小口径岩心钻探,最重要的是井控防喷技术。发生井喷是钻探施工中最严重的事故。根据地质岩心钻探特点,针对浅层气埋藏浅、在区块内分布范围广、发生井喷的概率大、施工风险高等高危特征,制定了在浅层气地区进行小口径岩心钻探施工的工艺技术;按照《大庆油田钻井井控实施细则》（征求意见稿）相关规定,结合大庆长垣南浅层气区地质条件,以及地质钻探全孔取心要求,制定了小口径岩心钻探井控设备配置标准和技术措施,以确保安全生产,不发生井喷事故。     

福州轨道交通建设中的岩土工程问题

由于福州盆地工程地质条件的复杂性以及隧道工程的特殊性,在福州轨道交通建设过程中将遇到大量环境岩土工程问题。主要的环境岩土工程问题有:(1)隧道掘进范围内的承压含水层。承压含水层富水性、透水性强,由于开挖深度大,必须考虑下部承压水的影响,避免产生基坑突涌问题。砂砾卵石层直接覆盖于基岩裂隙热水上,受热水构造带高温热水的直接补给以及热传导,地下轨道交通建设对地热场是否存在影响以及地热对轨道交通的影响需要深入研究。(2)软土的大变形与低强度。导致地基失稳与土体结构强度破坏。(3)深大基坑开挖施工引发的可能灾变。基坑开挖易产生滑塌、流泥、突水(涌)、地表沉陷等问题,必须采取有效的支护措施,避免基坑失稳而影响工程安全及周边环境。对这些环境岩土工程问题,应加强勘察新技术的应用,查明建设场地岩土工程地质条件;采用人工地层冻结法、桩基托换技术进行施工;开发和利用适合本地区岩土条件的新技术、新工艺,如新型桩、新的止水、降水措施等基坑支护新技术,以及采用信息化施工新技术。     

广东湛江开发巨型盆地防治海水入侵研究

项目来源：国土资源部定向基金项目 项目编号：地技发97-034 起止时间： 1998年2月-2000年12月 项目负责人：梁彬 主要完成人：梁彬关碧珠崔光中(中国地质科学院岩溶地质研究所) 揭江、唐祚旺(广东省地质矿产局水文工程地质一大队) 承担单位：中国地质科学院岩溶地质研究所 协作单位：广东省地质矿产局水文工程地质一大队 湛江市是我国首批对外开放城市，又是大西南的主要出海门户和我国南海主要的海军基地。该市自50年代开采地下水以来，地下水开采量逐年增加，中、深层承压地下水逐年下降，降压漏斗范围不断加深和扩大，特别是近年来随着特区城市建设及经济发展，大量开采承压地下水(1995年开采量已达51×104m3/d)，中、深层承压水漏斗中心水位已分别低于海平面23m和20m多，因而面临海水入侵的威胁。本研究的主要目的是制定典型滨海特定地区开发承压地下水防止海水入侵对策，以为湛江市合理、有效选择供水方案提供科学依据。研究成果对沿海松散岩类复式含水层系统规模性开发滨海承压水系统防海水入侵具有重大学术价值和广阔的应用远景。研究成果主要有： (1) 取得有关“滨海地区承压水开采压力场二次转换”理论的实践性突破 针对湛江自流盆地多年开采，形成低于海平面的负压区，但海水仍未侵入承压含水层，两者间存在不连续界面。根据“滨海区承压水开采压力场二次转换”系统分析理论，建立多层结构拟三维防海水入侵承压水流模型，改变对滨海地区地下水资源评价一般采用水质三维模型求咸水移动界面的做法，通过系统分析及数值模拟，调控承压水流场，求得防海水入侵状态下最优开采方案的满意结果，大大节省评价的工作量，不仅具有实践重要意义，而且还进一步发展了“滨海区承压水开采压力场二次转换”理论。 (2) 对承压水开采场的系统分析，深化对湛江自流盆地水循环机理的认识，为有效防止海水入侵提供可靠的科学依据 ①系统微结构分析：以平面及垂向(不同标高段)详细研究滨海地段工程地质浅钻信息，找出潜水及浅层微承压水层与海域接触带内的隔水层透镜体的分布规律，以及地下水向海排泄和海水可能入侵的地段； ②系统的流场分析：在划分出四个含水层组基础上，分析多年来大量的分层水压动态观测信息，取得由于开采中深层承压水所形成的人工流场，已产生低于海平面的三维负压区，但浅层微承压水目前仍保持正压状态，此层即是防止海水入侵中、深承压水层的保护层，而防海水入侵的关键是必须保证浅层微承压水层能持续保持正压等重要认识。 ③系统的均衡分析：分层均衡结果，找出以往入渗补给量计算偏大原因，即降雨入渗经过玄武岩的分段排泄和溪沟的高位排泄，有效进入承压含水层已大打折扣；平面均衡分析，肯定太平镇是有开发潜力地段、改变原认为东海岛有潜力可挖的误解，必须维持该岛现有的大面积有效入渗，保证承压水负压区不能往外海扩展延伸，是防海水入侵措施的新认识。 ④系统的化学场、同位素场和水温场的分析：目前中、深层承压水水质仍处于未受人为开采、干扰的背景状态，仅浅层水个别地段因受自然环境(海潮或人为污染影响)，水质有咸化现象；同位素场和水温场则与地下水赋存状态、循环条件及构造断裂有关。 ⑤系统分析的计算机软件开发：保证对复式四个含水层组合系统的数值模拟计算的实施，使上述系统分析得到定量化，为本项目提供可靠的技术支撑。且所建的数学模型仿真性高，模拟开采状态下人工流场耦合性良好。数值模拟基本工作量：计算层4层、节点数每层613个、面元数每层1137个。模拟方法的改进使模拟软件功能在数值模拟技术方面具可推广性。 (3) 确定防海水入侵的可采承压水资源，中层可采量＜34.41×10４m３／d、深层可采量＜35．26×10４m３／d，新辟太平水源地允许开采量＜30×10４m３／d。 今后，对湛江地下水盆地应进一步完善保护层(浅层微承压水)监测系统，以便同时掌握开采层负压区空间状态的变化，为实行优化开采地下水及地下水资源管理提供科学依据。     

凤河营热水储层的钻井液体系优化研究

凤河营位于冀中坳陷处,具有丰富的地热资源。凤河营热水储层主要是蓟县系的雾迷山组,属于碳酸盐岩裂隙,岩溶型储层。在钻井过程中,热水储层出现了漏失、粘土膨胀坍塌等事故。在分析储层地质特征的基础上,对原钻井液体系的性能进行评价。实验表明原钻井液体系的失水造壁性和堵漏能力较差。根据储层的地质特征和出现事故的机理,优化原钻井液体系的性能。原钻井液体系中加入5%超细碳酸钙和5%氯化钾之后,钻井液体系的性能得到很大改善,具有良好的流变性、较强的抑制性、良好的堵漏能力和低滤失量。优化后的钻井液体系能减少凤河营地热储层的损害。     

鲁北平原一多年排污河渠对两侧浅层地下水水质的影响分析

为了阐明平原区排污河渠对地下水水质的影响程度和影响范围,以鲁北平原一条未采取防渗措施的多年排污河渠为例,进行了河渠污水对两侧浅层地下水污染机理的研究。通过Mg^2＋、Cl^-、1,2-二氯乙烷等主要污染指标在排污河渠两侧的扩散规律研究,初步确定排污河渠对两侧浅层地下水综合质量的影响范围约为100 m。此结论为平原区浅层地下水的防污、治污提供了一定的参考依据。     

高速铁路硅藻土路基工程现场综合试验研究

以新建杭绍台铁路通过浙江嵊州及新昌硅藻土地区为研究背景,基于单桩静载、边坡降雨、复合地基承载性能、基床原位激振等现场试验,研究了不同桩型加固硅藻土地基的适宜性、降雨条件下硅藻土边坡变形特性和防护措施、硅藻土桩筏复合地基特性以及基床动力特性。结果表明：CFG桩、素混凝土桩及钢筋混凝土桩适用于硅藻土地基加固,而螺杆桩由于存在挤土效应、高压旋喷桩成桩效果较差不适用;干湿循环作用下硅藻土自然边坡易形成网状裂隙导致浅层稳定性不足,拱形骨架对硅藻土边坡有较好的防护效果,而锚杆框架梁由于钻孔施工易导致硅藻土软化,不适用于硅藻土边坡防护;CFG和素混凝土桩复合地基能够满足硅藻土路基变形控制要求,且素混凝土桩筏结构整体性更好;基床结构中设置毛细防排水板具有良好的防排水效果,保证了水份能够及时排出,避免对基床和硅藻土地基不利影响。     

河北省遵化市汤泉地下热水赋存特征

汤泉的地下热水历史悠久,人们利用其自然出露的温泉进行洗浴、疗疾已有上千年的历史。其地热资源类型为基岩裂隙型地下热水,热水区的分布受断裂构造控制明显,地温场在平面和垂向上表现为温度不均一。不同方向、不同规模的断裂构造,成为地下热水赋存场所和深循环通道,深部热水沿断裂构造交汇部位上升,形成浅层地下热水异常区。     

南阳城区地下热水同位素特征及其水文地质意义

南阳城区地下热水的氢氧稳定同位素研究表明,本区地热水起源于降水补给。氚同位素揭示了地热水的形成年龄,采用同位素方法对本区地下热水与浅层冷水的混合作用对地下热水温度的影响进行了讨论,探讨了南阳城区地下热水的了解补给运移条件。