海底第四系水文地质勘探井——嵊泗二井施工工艺的探讨

为了查明浙江省嵊泗列岛北部海底第四系水文地质情况,中国煤炭地质总局第三水文地质队于2007年成功实施了水文地质勘探井--嵊泗二井.该井施工采用小型自升式钻井平台与驳船及辅助船只组合的方式,解决了平台与驳船的连接,克服了风浪和潮汐的影响,以井口管隔离海水并防范地下浅层气逸出;最后采用改造的无簧复位水力式内割刀方式完成弃井作业.整套施工工艺可为海上钻探施工提供借鉴.     

GYP－1型液压升降钻探平台的设计与应用

浅海钻探施工用的液压升降钻探平台，解决了潮汐、风浪的影响，文中介绍了该平台的设计要点、技术规格，研制中解决的几个技术问题及生产使用情况。     

拼装式浅海勘探平台实用性分析

海上钻探施工平台是海上工程地质勘察、矿产地质勘探等工程的重要设施,类型很多,选择合适的钻探平台对项目实施会起到事半功倍的效果。拼装式浅海地质勘探平台,具有建造方便、建造周期短、造价低、运输便捷、安装高效、移动灵活、实用性强等优点,功能强大、应用范围广。本文对拼装式浅海地质勘探平台的设计和加工进行了阐述,并且结合3个应用案例对其特点进行了分析总结,为海上钻探施工提供了经验。     

浅海海底表层速度建模技术及其应用研究

浅海海底起伏和速度变化对OBC资料成像质量产生较大影响。建立浅海海底表层速度模型不仅能够解决OBC资料的静校正问题,也可用于海底反射系数计算、双检资料合并、多次波压制等,但是,目前针对浅海海底表层速度建模的研究还不多。文中提出了针对浅海地区OBC资料的海底表层速度建模的三维初至走时反演技术,主要包括:(1)震源位置校正技术。根据地震波在海水中传播特征,把在海水中激发的震源位置校正至海底,使震源和接收点都位于海底,利于初至走时反演计算;(2)快速三维初至走时反演方法。利用回折波走时和射线方程,形成了高效率初至走时反演方法。将该技术应用于胜利油田莱州湾浅海区海底OBC资料的处理中,建立了三维海底表层速度模型,用此速度模型进行静校正,取得了良好的应用效果。     

浅海伸缩套管钻探工艺研究

浅海取心钻探中钻遇易坍塌地层时,需要下放套管封隔地层,保证泥浆循环,换径继续钻进。现有常规下套管方法为使用带有钻台层甲板和套管层甲板的钻井船进行下放套管作业,部分无套管层甲板钻井船在遇到必须下套管的工况时,需临时搭建套管层平台进行下放套管作业,但受钻机和钻具体积及质量的限制。为解决无套管层甲板的钻井船在海洋钻探取心时需要下入套管的难题,设计了一种海洋钻探下入多层套管的工艺方法,利用可伸缩套管及相关设备,在海底井口与小型钻井船之间建立泥浆上返通道,封隔不稳定地层,实现泥浆回收循环及钻具升沉补偿。在钻井过程中,伸缩套管还可以起到导向定位的作用,防止潮差水流流速变化影响钻具下入,为浅海钻井节省时间和成本。     

综合大洋钻探计划（Integrated Ocean Drilling Program）

综合大洋钻探计划（IODP）是一项通过研究海底沉积物和岩石来探究地球历史和结构的国际研究计划，该计划以其前身深海钻探计划（DSDP）和大洋钻探计划（ODP）为基础，使用多种钻探平台（包括：立管钻探、非立管钻探、特定任务钻探平台）实现其科学目标。     

南黄海大陆架科学钻探CSDP-02井钻探施工技术

本文介绍了南黄海大陆架科学钻探工程CSDP-02井施工概况以及采用的关键技术。主要有:海域岩心钻探钻井施工平台的建设;超前卡簧座加拦簧技术;高密实度砂层钻头内径镶合金保径技术;底喷式钻头技术;三层管钻具和MBM盐水泥浆技术。通过对以上难点的解决,取得了很多重要成果。钻井井深2843.18m(钻台至海底33.30m),实际进尺2809.88m,并完成了测录井等重要工作。为地质钻探在海洋钻探方面迈出重大一步。     

“探海1号”大陆架科学钻探平台的设计与应用

为适用于水深在10 m以深30 m以浅距离海岸带上百千米的近海大陆架固体矿产勘探要求,同时满足中国地质调查局“中国东部海区科学钻探工程施工”项目CSDP-02井的钻探施工需要,根据以往简易海上平台研制的经验及基础,借鉴大型石油钻井平台的设计理念,研制出了一款多功能浅海钻探平台——“探海1号”。实际应用表明,效果良好。该平台甲板结构采用模块错缝搭接组合的创新形式以及可靠的桩体系统。介绍了该平台的方案设计、生产制造、海上安装以及应用效果情况。     

浅海水域工程勘察钻探方法和技术措施

通过浅海水域工程勘察项目钻探施工实践，摸索出一套较实用、经济和安全的水上钻探方法和技术措施。     

浅析国外海底取样技术的现状及发展趋势--海底取样技术介绍之一

概述了海底钻探取样在海洋油气钻井和深海科学钻探中的不同特点,指出海底钻探取样是一个前沿性的复杂课题;分析了海底取样器的分类及岩石可钻性分级;针对海底柱状取样器的科研和设计方向提出了建议。     

海底硬岩钻探的现状与前景分析

海底硬岩是世界大洋钻探实现“莫霍钻”目标必然钻遇的地层。世界大洋钻探实施的航次中已多次钻遇海底硬岩,不仅采获了岩心样品,也在钻进施工中发现了诸多问题。本文搜集了近年来世界大洋钻探实施的309、312、335、360和384等有关海底硬岩钻探航次的资料,在对航次情况简要介绍的基础上,重点阐述了目前海底硬岩钻探在钻头、井壁稳定以及取心工具等方面遇到的挑战以及采取的应对措施,并对今后海底硬岩钻探的发展进行了展望。     

水利水电钻探技术进展及发展趋势

水利水电钻探是工程地质勘察的重要技术手段,通过钻探方式获取的工程地质资料是水利水电工程规划、设计和施工的重要依据。近年来,钻探技术在实践过程中不断发展和革新,包括随钻压水试验技术,自振法抽水试验技术,砂层、软土层和卵砾石层钻进及取样技术,大顶角斜孔钻进技术,声波钻探技术,全液压动力头式钻机,浅海钻探技术,水利水电帷幕灌浆自动记录仪等,掌握、合理选择和应用这些钻探技术方法对于优化水利水电工程勘察有着重要经济效益和社会效益。 本文还论述了水利水电工程钻探技术发展趋势。     

科学大洋钻探中的新技术

大洋钻探诸多科学目标的实现与包括钻探、取芯、测试和海底观测技术在内的各种新技术的开发和革新密不可分。即将开展的IODP计划,将对各种技术提出新的要求。在钻探技术上,将联合使用多平台,以实现区域更广深度更大的钻探作业;在取芯技术上,取样范围更广,从各种岩石取样到地下流体的取样,并要求样品保持原始状态,同时确保获得更高的岩芯采收率;在测试上,要求采用随钻测试技术,以适时地获得地下真实信息;在观测技术上,要求开发各种工具,去除由于钻探造成的扰动,使得各种观测仪器能够进行长期的跟踪观测。     

基于GIS的黄河水下三角洲海底滑坡稳定性预测

在浅海或海岸带地区可产生海底滑坡,海底滑坡虽然不经常发生,但一旦发生往往比较剧烈,危害性较大,对海下工程及钻井平台、海底电缆可造成严重损害。因此,应当对海底滑坡的危害及预防引起足够的重视。基于GIS技术对黄河水下三角洲海底浅层滑坡进行了区域分析,在栅格GIS的空间环境中,利用AHP多层次分析法构建了滑坡危险性评估模型,加权叠加空间图层,对黄河水下三角洲区域进行了滑坡危险性评估,预测了可能发生滑坡的位置。研究结果表明:黄河水下三角洲海底滑坡的分布是相对均匀的,具有明显的分带性,主要位于与岸线走向基本一致的水深5~15m之间的水下三角洲前缘斜坡。     

各向异性介质中的浅海海洋可控源电磁响应特征

由于受到空气波的影响,浅海海洋可控源电磁数据对海底储油层的反映较弱,如何对浅海数据进行处理和解释一直是海洋电磁理论研究的热点。随着近年来海洋电磁理论的不断完善,浅海数据已经可以被较好地处理与反演,但是其解释水平仍然受基本理论研究不足的制约。针对这一现状,本文开展了海底电各向异性对浅海数据影响规律的研究。具体方法为:利用欧拉旋转建立不同的海底电性各向异性模型,然后采用交错网格有限差分法计算浅海海洋可控源电磁响应,最后通过分析同线情况下电场E_x分量的振幅和相位曲线特征以及海底电场及电流密度分布规律,分析各向异性对浅海海洋可控源电磁响应影响的物理机制,并讨论浅海各向异性情况下海洋电磁对高阻储油层的识别能力。得出的结论为各向异性介质中的浅海海洋电磁响应特征与深海有较大区别,在进行数据的处理、反演和解释时应区别于深海情况。     

关于现代浅海型海底热液活动的研究进展

浅海型海底热液活动一般出现于海底火山顶部或者翼部,其所处的特殊地理位置是深海热液活动和陆上热泉的过渡地形。研究浅海型海底热液活动使我们更全面了解地球内部热量的缓慢散发形式。目前浅海型热液活动研究多侧重于流体、伴生气体、沉积物等方面：对于流体研究主要通过流体元素特征探讨流体源,虽然浅海热液活动流体在海底喷出,但流体主要组分有时是海水,有时是陆上大气水—海水只是作为少部分加入其中。对于伴生气体的研究表明：热液喷出时伴生气体组分多是火山气来源,火山气的加入导致热液流体酸性增强,使热液流体较容易淅沥出围岩中的元素,因此尽管浅海型热液流体流经路程短,但是流体中依然包含了较多物质,从而在海底表面沉淀沉积物,甚至可以形成烟囱体,由此可见浅海型热液活动与火山活动紧密相关。对于沉积物的研究显示浅海热液活动产生的沉积物组分简单,也有像深海热液活动中烟囱状沉积体的形成。沉积物对周围水域中元素浓度起到积极影响,如Fe、As含量等,这是热液流体与海水相互作用的结果。 现代浅海型热液活动往往出现于近海岸处,距离人类生活较深海热液活动更加接近,所以浅海热液活动对周围环境影响的深度及广度应该成为下一步研究重点。     

浅海勘探的钻探工艺

采用自得设计制造的自升式液压升降钻探平台承担了４０多项浅海勘探工作。钻孔结构为Х１６８ｍｍ开孔,Х１３０ｍｍ终孔,使用海水泥浆护壁,其ｐＨ值控制在９～１１。土层及淤泥质土用Х１１０ｍｍ锥阀式强制密封邓土器取原状样,砂性土采用８９ｍｍ薄壁自由活塞式取土器取原状样。同时指出了海上钻探的注意事项。     

海底沉积地层保真取样钻具的设计及应用

钻探取样技术作为海洋地质调查和资源勘探的主要方法,在海洋探索领域占据着十分重要的地位。海底地层以松软沉积物为主,常规钻探回转取样的方法极易破坏样品原状性,且样品采取率低,难以满足科学研究的要求。研制了一种以泥浆泵压驱动的沉积物保真取样钻具,并结合绳索取心技术,实现海底沉积地层保真取样。试验证明,该海底沉积地层保真取样钻具取样成功率高、作业效率高,所采取样品原位性、原状性好,完全满足海洋地质和土工实验等对样品的严格要求。     

海洋地球物理探测技术在浅海井场地质灾害调查中的应用

随着我国经济的快速发展,对海洋资源的开发利用不断加强,浅海及海岸工程建设日益增多。在施工前,为确保工程安全,前期地质调查至关重要。地球物理探测作为一门综合性较强的探测技术,在海洋工程地质和海洋灾害地质调查中有着不可替代的作用。本文基于浅海油气钻井的需要,在钻井平台就位前,应用测深仪、旁侧声纳仪、浅层剖面仪,单道地震仪4种物探设备,对井场进行了地球物理详查。调查范围为预设井位周围1km。的海域,共布设了24条地球物理调查测线,对井场的水深、海底地形、海底障碍物、层序结构等基础地质状况进行了探测和收集。调查结果表明：埋藏古河道、凹凸地和沙波等灾害地质因素在本区均有分布,这些地质因素将会导致地层沉积的不均匀性,对未来海上钻井工程的作业有着潜在的影响,在工程设计及实施过程中应给予高度重视。     

海底天然气水合物取样器冷却技术研究现状

天然气水合物是一种潜力巨大的替代性能源,其可以稳定地存在于一定的低温高压条件之下。在天然气水合物钻探作业中,冷却保温技术是天然气水合物钻探的关键技术之一。低温可以抑制天然气水合物分解,这对获取水合物样品有着十分重要的作用。本文首先概述了海底天然气水合物取样器保温冷却技术研究现状,并对取样器冷却保温技术进行深入的调查研究和分析。然后对日本的PTCS取样器中的冷却保温技术和国内具有冷却保温功能的取样器进行了详细介绍,并对相关技术进行分析和总结,最后对海底天然气水合物取样器冷却保温技术的发展做了总结与展望。