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。     

冻土钻进的实验室试验研究——冻土钻探专题之二

介绍了冻土钻进实验室试验条件，讨论了室内钻进冻土样品时岩心采取率、钻进效果、岩心原始结构、孔壁解冻与钻进条件的关系，研究了钻进规程参数对孔壁状态的影响。     

热机碎岩钻进工艺的试验研究

论述了热机碎岩的基本概念、基本原理;阐述了热机碎岩试验的基本方法,试验设备、试验钻头以及试验岩样;对试验数据以及试验工艺参数的关系做了详细的分析;得出了热机碎岩的最佳工艺参数及结论.     

关于复合片钻头钻进工艺的试验研究

用试验设计方法研究了复合片钻头钻进时机械钻速、碎岩功耗、钻头磨损与规程参数的关系,求出了它们的最优值以及与其相应的钻进规程最优值。     

牙轮钻头在水井钻进中钻进规程参数的确定

目前牙轮钻头已较为广泛地用于水井钻探。但用水井钻探设备使用牙轮钻头钻进时,如何正确地确定钻进规程参数,提高牙轮钻头的钻进效率和使用寿命,是值得进一步研究的问题。本文就上述问题,结合生产实际进行了探讨,得出牙轮钻头在水井钻进中的钻进规程参数,其结论对生产实际有实用价值。     

数值方法在钻进模拟试验中的应用

用不同规格的硬质合金取心钻头在同一种岩石中进行钻进模拟试验，通过对试验数据的整理，利用数值分析方法，建立在最优钻进规程下的钻头直径与机械钻速之间的相关方程。     

金刚石钻进选择每转进尺值最优化问题的答案

给出了金刚石钻进条件下，按照《每米价格最低》和《利润最大》标准寻找机械钻速寻找机械钻速最优值及相应钻进规程参数最优值的答案，按照这些答案，可以根据一系列变量的不同来采取改变钻进规程工艺参数的对策。     

用钻进参数仪实时优化钻进参数

利用钻进参数仪实时地对采集到的数据进行关联分析,从而指导调整钻压、转速、泵量、使钻进速度达到最优值。推导出以关联分析的算法,及程序编写流程,并通过某孔的实际应用,介绍了用钻进参参数仪实时优化钻进参数的方法和效果。     

金刚石钻进参数的选择

金刚石钻进规程参数包括钻压(钻头轴向压力)、转速(钻头回转速度)和泵量(冲洗液量)。金刚石钻进能否获得良好的钻进效果。在很大程度上取决于所选择的钻进规程参数是否合理。     

关于金刚石钻进规程参数合理配合的分析研究

机械钻速、钻头进尺和每米钻探成本通常称之为是钻探工程的主要技术经济指标。这些技术经济指标均与选用的钻头、所用钻进规程参数和操作技术紧密相关。选用的钻头应与所钻地层的硬度、研磨性（可钻性）相适应。操作技术主要取决于司钻人员的技术、经验和水平。而钻进规程参数的选取和确定及其合理配合则是非常重要的一个因素,不可忽视。提出了临界钻进规程的概念。临界规程是一条红线,不可逾越,否则就会发生事故。正常钻进规程时,钻压和钻头转速应该合理配合,冲洗液量宜保证岩粉处于正常规程状态,以得到理想的钻探工程技术经济指标。建议根据功率表读数变化来调整钻压和钻头转速的合理配合,利用流量计监控孔底的冲洗液数量,严格控制临界规程的形成,把经验打钻和科学打钻结合起来。     

热-应力-损伤耦合作用下深埋隧洞围岩稳定性分析

以热力学和弹塑性力学理论为基础,分析岩石热-力完全耦合作用及其对力学参数和热特性参数的影响,建立了岩石热-力-损伤耦合模型及其参数演化方程,以ABAQUS软件为平台对其进行二次开发,并通过典型算例验证了岩石热-力完全耦合的重要性。然后以某深埋软岩隧洞为例,研究温度和开挖卸载共同作用下的隧洞围岩力学行为和损伤过程。计算结果表明：温度对岩石的力学性质和损伤演化过程影响显著,开挖损伤和热应力诱发的损伤对围岩热力学参数的影响不可忽略;所提出的力学模型可以有效反映围岩损伤演化、调热圈演化以及热力学参数演化,具有一定的借鉴作用。     

Relationship model for the drilling parameters from a digital drilling rig versus the rock mechanical parameters and its application

Measuring rock mechanical parameters is an essential step for support design in an underground project. To quickly obtain the surrounding rock mechanical parameters at a construction site in real time using a digital drilling rig, a quantitative relationship between the drilling parameters and rock mechanical parameters should be defined. In this paper, based on the fracture characteristics of rock cutting, a relationship model for the drilling parameters of the digital drilling rig versus the rock mechanical parameters (DP-RMP model) is created. Based on the multi-function rock drilling test system developed by the authors, rock drilling tests for different drilling parameters and theoretical results are compared and analysed to prove the validity and accuracy of the DP-RMP model. Additionally, the influence laws of the cohesion and internal friction angle on the rock cutting drilling torque are investigated. Drilling parameters from the digital drilling rig-based rock mechanical parameter inversion method is proposed; the feasibility of this method is verified by rock drilling test results. The study provides a theoretical basis for quickly obtaining the rock mechanical parameters using drilling parameters on site in real time.     

能源地下连续墙的热力学行为模型试验研究

鉴于目前国内外针对能源地下连续墙的热力学行为的研究较少，开展了能源地下连续墙的室内模型试验研究。为了 研究不同换热工况以及约束条件对墙体以及墙土接触面热力学行为的影响，设计了三组对照试验。通过对试验过程中读取 的温度、应力、应变数据进行分析，探索了地下连续墙在换热过程中的温度场、墙体内的垂向应变以及接触面法向应力的 变化规律。对比研究了不同工况下墙内轴向应变以及墙土接触面法向应力数据的差异性，揭示了温升变化和约束变化对这 些参数的影响机制以及重要程度。     

能源地下连续墙的热力学行为模型试验研究

鉴于目前国内外针对能源地下连续墙的热力学行为的研究较少,开展了能源地下连续墙的室内模型试验研究。为了 研究不同换热工况以及约束条件对墙体以及墙土接触面热力学行为的影响,设计了三组对照试验。通过对试验过程中读取 的温度、应力、应变数据进行分析,探索了地下连续墙在换热过程中的温度场、墙体内的垂向应变以及接触面法向应力的 变化规律。对比研究了不同工况下墙内轴向应变以及墙土接触面法向应力数据的差异性,揭示了温升变化和约束变化对这 些参数的影响机制以及重要程度。     

钻井液流变参数计算方法的分析及流变模式的优选

钻井液流变模式的合理选择和流变参数的准确计算是钻井液优化设计的前提。针对目前比较常用的5种钻井液流变模式，分析了流变参数的常规计算方法并指出了其不足；利用回归分析的数学方法，对5种流变模式下流变参数进行了数据处理；开发了计算机软件，对流变参数的2种计算方法进行了比较和分析，充分体现线性回归的先进性和准确性。通过计算机软件计算流变参数，输出各流变模式的流变曲线，从而实现流变模式优选。     

基于钻进能量理论的隧道凝灰岩地层界面识别及围岩分级方法

钻机钻进过程中钻头旋转产生的扭矩以及作用于钻头的轴推进力是破碎岩石的能量来源,当钻进条件确定时,可用破碎单位体积岩石的实际能耗来反映岩石的物理力学性质。基于此原理在青岛胶州湾海底隧道FK4+375.5的上断面进行了超前地质探孔作业,得到凝灰岩地层中的钻进参数及钻进能量随钻头位移的变化曲线,并利用能量理论对钻进过程中监测的钻机参数进行分析,研究发现：在凝灰岩中,数字钻机参数与围岩岩性响应程度较高,围岩完整、坚硬、无裂隙水时,整体钻进参数值较高;围岩裂隙发育、含水或有断层、夹泥层时,钻进速度、推进力、转速、扭矩、打击能等数据会突变,其值变小。分析所得结果与钻孔取芯、TSP超前预报等物探手段得到的结果基本一致。并采用能量法对围岩进行分析,利用钻进比能划分相应的岩体区段,判断出围岩等级。通过对能量曲线的分析发现,在凝灰岩地层中,当钻进能量小于0.95 kJ时会出现断层或较大的节理裂隙区。     

基于地层倾斜规律的防斜打直钻井技术研究

地层自然倾斜、钻具组合、钻井参数是影响钻井井斜方位变化的主要因素。根据地层层面空间网格数据,建立了地层倾角、倾向的计算方法,并针对典型防斜打直钻具组合和钻井参数之间的关系进行了力学分析。应用结果表明,井眼实钻轨迹与设计轨迹基本相同,形成了利用地层自然倾斜规律,在钻井自然中靶的同时,释放钻压提高钻速的防斜打直优快钻井技术,对于高陡构造油气藏的高效开发具有重要的理论意义和工程实用价值。     

高转速钻进时金刚石钻头磨损的试验研究进展

讨论了金刚石钻进中提高机械钻速和降低钻探磨损问题 ;探讨了这两个技术指标与钻压、转速的关系 ;提出了表示机械钻速和钻头胎体磨损关系的钻探效果指标 ,并根据后者确定出了规程参数最优值     

反循环气体钻井非线性温度模型

在反循环气体钻井中,循环介质与地层之间不断进行着热交换,因此井内温度分布是影响气体反循环钻井流体动力学参数的重要因素。基于反循环钻井技术特点,考虑循环介质与地层间热量的交换,沿钻孔径向取传热平衡微分单元作为研究对象,建立中心通道内流体和环状间隙内流体热平衡方程。通过求解线性非齐次方程推出反循环气体钻井非线性温度模型,并给出了模型求解的边界条件。通过算例可知,按照自然地层温度计算的井底温度比采用该模型计算的井底温度高21.14 K,这是因为随井深增加,热量由温度较高的地层向温度较低的气体传递,但是热传递并不完全,考虑地层与井眼流体热交换的反循环气体钻井非线性温度模型符合井内温度分布。     

复合片钻头钻进规程参数的试验研究

操作规程是决定一种钻进方法成功与否的三大因素之一。本文通过对两种具有代表性的中硬岩石（细砂岩和石灰岩）进行实尺寸钻进试验,探讨和揭示了新型钻岩工具复合片钻头（Polycrystalline-diamond-compact bits）钻进工艺规程与各项参数的相互关系和变化规律,从碎岩比功的角度为合理选择工艺规程提供了依据。