模糊综合评判法在岩石可钻性分级中的应用

将传统的岩石物理力学性质测试方法与模糊理论中的模糊综合评判法相结合,总结出一种相对简单但有效的岩石可钻
性分级模型。结合实际钻进的岩石,确定分级模型的影响因素分别是为压入硬度、摆球塑性系数、金刚石钻进时效;以正态分布函
数作为隶属函数来计算模型的评价矩阵,通过模型确定岩石的可钻性等级。运用Matlab软件将计算过程实现程序化,模型计算
结果表明该方法能够对岩石可钻性作出较客观精确的分析。      

基于岩石可钻性分级的月壤可钻性初探

在分析“Apollo”和“Luna”月表实钻进取心对象的基础上,依据相关的概率分析结果,得出在月表钻进遇见岩石的几率
≤5%,月表钻进对象是月壤的可能性为95%;分析了月壤的物理力学特性,确定月壤的内摩擦角和内聚力是影响月壤可钻性的主
要特性参数,基于岩石可钻性模型建立了以内摩擦角和内聚力为主要参数的月壤可钻性的初步模型;对“Luna”与“Apollo”的月表
钻探取心在钻进方法、钻头材料、钻进深度和钻进速度等方面进行了分析比较,参考岩石可钻性分级指标,得到了月壤可钻性的初
步评价结果。      

岩石可钻性及金刚石岩心钻探岩石分级

根据在统一操作规程下钻进的78种岩石、803块岩样、868个钻孔,共进尺82米;测试了压入硬度、研磨性、塑性系数,声学特性等岩石物理机械性质,岩样进行了镜下鉴定;阐述了岩石可钻性的有关概念;建立了以压入硬度、研磨性、塑性系数为主因子的岩石可钻性预测方程,其预估精度达80％左右;提出了适合金刚石钻进特点的岩石综合分级方法。     

金刚石孕镶钻头钻进“打滑”岩石特征之商榷

作者用φ20毫米微型孕镶人造金刚石钻头,钻进规程:N=1500转/分、Fv=4900千巴、Q=2-/3升分,在多参数回转钻进试验台上对强硅化英安斑岩等九种“打滑”岩石进行了大量的室内模拟钻进试验。从观察孔底碎岩过程着手,结合钻头胎体唇面摩擦状态分析,认为所谓“打滑”岩石的基本特征是:坚硬、致密、强研磨性、高硬度、低可钻性。本文最后指出,针对“打滑”岩石的具体特性,改善钻头结构设计,合理选择钻进规程、采用适当的人工辅助措施进行综合防治,可以提高“打滑”岩石中钻进的技术经济效益。     

高寒地区岩石可钻性分析及金刚石钻头选型

以高寒地区铁矿钻探施工项目为背景,采用压入硬度测试、摆球硬度测试、研磨性测试、微钻实验法和碎岩比功法等手
段对矿区代表性岩石进行了可钻性分析。结果表明:新疆西昆仑塔县高寒地区地层岩性为中硬及以上的岩层,研磨性中等级以
上。大部分岩心在金刚石胎体硬度为中软至中硬时,钻进效果较好。并在此基础上优选出的钻头在高寒地区适应性强,提高了钻
头寿命和时效,可为同类地区的钻探施工提供参考。      

高温花岗岩遇水冷却后可钻性试验研究

快速冷却作用下花岗岩可钻性的研究,对提高干热岩坚硬研磨性地层的钻进效率具有重要意义。以花岗岩为研究对象,对不同温度（室温至６００℃）遇水冷却后的岩样进行了压入硬度试验、摩擦磨损试验和室内微钻试验。试验结果表明:高温与快速冷却对花岗岩的可钻性产生了显著影响,可钻性上升明显;冷却后的岩样压入硬度减小,塑性系数增大,但６００℃的花岗岩仍然处于低塑性阶段;摩擦磨损试验下对磨件胎体与岩样失重量随温度升高逐渐增大,花岗岩的研磨性越来越强;微钻试验下钻进速度加速增大,３００℃前后的上升幅度分别为２２．５％,１１０％,这是岩石力学性质劣化、结构破坏的突出 反 映。试验结果可以为干热岩等中深层地热钻井施工过程中的破岩和钻井技术提供理论指导。      

用孕镶金刚石钻头处理金刚石钻进孔内事故的体会

金刚石钻进工艺已被广泛应用，与合金、钢粒等钻进方法比有其自身独特的优势，特别对于可钻性等级高、研磨性高的岩层，更显金刚石钻进优势。但在小口径金刚石钻进中，孔内烧钻事故的处理一直是一个比较复杂的难题，一旦处理不当，不但影响生产进度，还会造成较大的经济损失。在我队小口径金刚石钻进的进程中，     

青海东昆仑重点成矿带岩石钻进特性及金刚石钻头使用效果分析

为了解决青海东昆仑重点成矿带金刚石钻进中钻头使用寿命较短的问题,对该区域典型岩石的研磨性、可钻性进行了测试分析,并对影响钻头寿命的因素进行了现场调研。测试结果表明:岩石的研磨性主要在5~6级,可钻性为7~8级。回归统计分析表明,影响钻头寿命的显著因素是钻孔深度和钻头回转速度:钻孔越深,转速越高,钻头寿命越短;认为这是由于地层漏失,导致环空粗颗粒岩屑不断累积,造成钻头重复破碎岩屑、拉槽和微烧,从而降低了钻头的寿命。      

不同冷却时间对高温花岗岩可钻性实验研究

为了研究高温后花岗岩的可钻性和微观损伤变化, 同时也为了研究高温后不同冷却时间对可钻性的影响, 对高温热处理后的花岗岩冷却不同时间(2, 4, 24, 48 h), 通过可钻性实验和铸体薄片鉴定, 得到高温对花岗岩可钻性的影响规律和影响机理, 同时也得到不同冷却时间对花岗岩可钻性的影响。研究结果表明, 花岗岩在热处理不超过500℃和自然冷却2 h的约束下始终保持一个较高的可钻性级值, 在冷却4, 24, 48 h后, 高温对可钻性的影响表现为3个阶段(第一次劣化阶段、强化阶段、第二次劣化阶段)。微裂纹产生的位置及数量影响着岩石抵抗破碎的难易程度, 400℃热处理后花岗岩内部微裂纹开始显著增加, 当石英颗粒内部产生大量微裂纹时, 花岗岩的可钻性显著降低。100℃热处理后同时冷却不超过4 h会显著影响花岗岩的可钻性, 200~400℃热处理后, 花岗岩的可钻性级值会随着冷却时间(4~48 h)的继续增加显著增加, 500℃对花岗岩产生的损伤是不可恢复的, 600℃已经完全使花岗岩劣化。弄清高温和冷却时间对花岗岩可钻性的影响, 可以为干热岩资源的高效开采提供基础的理论支撑。      

基于岩石热解和荧光显微图像分析的储层流体性质划分及应用——以轮南2油田JIV油组为例

塔里木盆地轮南2油田JIV油组电阻率普遍偏低,个别油层电阻率比水层电阻率还低,含油性评价主要根据试油和试采结论;未试油层段储层含油和油藏油水界面不明确。为精细解释储层流体性质、判断油水界面及解决采收率低等问题,利用轮南2油田JIV油组12口取心井的岩石热解和荧光薄片图像分析进行流体性质划分,明确在不同流体性质下岩石热解数据和荧光显微图像的变化特征。利用岩心含油性观察、岩心物性分析和生产动态资料,制定划分储层流体性质的方法,建立一套适合轮南2油田JIV油组的流体性质半定量划分标准。生产动态资料分析证明流体性质划分标准的准确性和方法的实用性。     

Analysis of effects of operating parameters on rate of penetration in drilling process with air down-the-hole hammer

Air down-the-hole(DTH)hammer drilling has long been recognized to have the potential of drilling faster than conventional rotary drill,especially in some hard rocks such as granite,sandstone,limestone,dolomite,etc.with the same weight on bit(WOB)and rotations per minute(RPM).So,it has been widely used in many drilling fields including mineral resource exploration drilling,oil and gas drilling and geothermal drilling.In order to reduce drilling cost by selecting optimal drilling parameters,rate of penetration(ROP)should be estimated accurately and the effects of different factors on ROP should be analyzed.In this research,ANN model with several multi-layer perception back propagation(BP)networks for predicting ROP of air DTH hammer drilling was developed using controllable parameters such as impact energy,impact frequency,WOB,RPM and bit operating time for the formations with a certain drillability index of rock.Several BP neural networks with the different neurons in hidden layers were developed and compared for selecting optimal architecture of ANN.The effects of the drilling parameters such as impact energy,impacting frequency,WOB,RPM and bit operating time on the ROP of air DTH hammer drilling were investigated by trained ANN.From the analyses,the optimum range of drilling parameters for providing high ROP were determined and analyzed for a formation with a certain drillability index of rock.The methodology proposed in this study can be used in many mathematical problems for optimization of drilling process with air DTH hammer.     

Experimental study on large diameter drilling in hard rock annular coring

Based on analyzing method of large diameter hard rock drilling at home and abroad, the authors proposed a set of drilling of large diameter hard rock annular coring in low energy consumption, low cost and high efficiency. The prototype of drilling tools was designed and was made. The experimental result of the prototype indicates that this plan and technology are feasible and reach the anticipated object of design. A set of drilling tools has been offered for the constructs of large diameter hard rock coring.     

Experimental study on large diameter drilling in hard rock annular coring

Based on analyzing method of large diameter hard rock drilling at home and abroad, the authors proposed a set of drilling of large diameter hard rock annular coring in low energy consumption, low cost and high efficiency. The prototype of drilling tools was designed and was made. The experimental result of the prototype indicates that this plan and technology are feasible and reach the anticipated object of design. A set of drilling tools has been offered for the constructs of large diameter hard rock coring.     

陆相层序界面的物质表现及成因类型——以鄂尔多斯盆地中生界为例

根据野外露头、钻井岩性剖面和地球物理资料等,在鄂尔多斯盆地中生界可识别出的层序界面有古暴露剥蚀面、不整合界面、河流回春作用面、冲刷侵蚀面、岩性与岩相转换面、上超面、最大湖泛面。在详细讨论各类型界面特征的基础上,将成因划分为:构造运动造山侵蚀不整合界面、升隆侵蚀不整合界面、暴露不整合界面、冲刷侵蚀不整合界面、最大湖泛沉积界面5种类型。     

贯通式气动潜孔锤反循环钻进初探

贯通式气动潜孔锤反循环钻进是以压缩空气作为碎岩动力和洗井介质，配用双壁钻杆，实现全孔反循环连续取芯（样）的钻进技术。本文在对反循环钻进机理分析的基础上，提出了反循环钻头的设计依据和原则，并依据野外生产试验资料，确定了贯通式气动潜孔锤反循环钻进的设备配套方案、钻进规程参数和工艺技术措施。     

实物地质资料岩心数字化实践、意义及建议

岩心是地质矿产资源勘查、区域基础地质调查和基础地质研究过程中产生的重要实物地质资料,随着互联网+地质信息共享时代的来临,为了使馆藏岩心资料更便于查询,为生产找矿、科学研究及科普展示提供便利,开展岩心数字化工作具有重要的现实意义。本文通过阐述"中国岩金勘查第一深钻"岩心数字化的工作过程及取得的成果,对实物地质资料数字化在实际应用方面进行了探讨。     

二氧化碳爆破致裂激发干热岩储层作用效果

采用二氧化碳爆破致裂为激发干热岩储层提供了一种新的技术思路和途径。为了探究二氧化碳爆破致裂激发干热岩储层的作用效果, 开展了二氧化碳爆破致裂干热岩储层作用范围的数值模拟研究。考虑实际开采过程中钻井液对井壁附近干热岩储层的降温影响, 采用以温差为变量的拟合函数设置损伤区储层材料参数, 用洗井后井壁附近储层温度分布函数设置损伤区储层温度场, 并借助炸药爆破的相关理论、公式设置爆破荷载, 结合COMSOL软件模拟了二氧化碳爆破致裂激发干热岩储层的过程。结果表明, 二氧化碳爆破致裂干热岩过程中存在多次应力集中作用, 且在炮孔附近压应力集中造成压碎区, 压碎区外拉应力作用形成裂隙区; 储层的初始温度以及定压片厚度都会影响二氧化碳爆破致裂激发干热岩储层的作用效果, 其中初始温度对爆破压碎区范围影响较大, 对裂隙区范围影响较小, 定压片厚度改变对压碎区范围影响较小, 主要影响爆破裂隙区的分布。本研究成果可为干热岩地热能后续的开采利用提供理论支持和参考。      

三山岛西部海域构造带发现及其地质意义

胶东金矿集中区金矿十分发育,截至目前,陆地已探明资源储量的金矿床有200余处,近年来,地质工作者将找矿目标转向近岸海域,2013—2018年,山东省地质调查院利用地质调查专项及省地勘资金项目,在三山岛海域开展地质矿产调查工作。通过开展海上重力测量,在三山岛西部海域发现近似平行于三山岛断裂带的一条重力梯级带。利用海上钻探验证揭露了前寒武纪变质岩与岩体的接触面,通过SHRIMP锆石U-Pb测年,确定该岩体为中生代晚侏罗世玲珑二长花岗岩。对比该梯级带与三山岛断裂带,在重力场均表现为南陡北缓,南端验证均见到前寒武纪变质岩与玲珑二长花岗岩界面,且三山岛断裂带上具有规模的矿床均分布在北段重力场较缓的部位,结合钻探验证及样品分析,推断该梯级带北段具有较好的找矿潜力。     

Air flow calculation of reverse circulation drilling technique with air DTH hammer

Air DTH hammer has been successfully applied in minor-caliber solid mineral exploration,water-well drilling and other drilling areas.In order to expand the applications of the technology,the authors further studied the principle and analyzed the mechanism of reverse circulation drilling technique with air DTH hammer to get the perfect assembles of equipments by optimizing working parameters.No parameter seemed more important than the air volume because it could maintain the working performance stability.The minimum air volume is related to the parameters such as depth and pressure,which was calculated under the actual conditions.It was solved for the air injection flow tables of the air DTH Hammer working at the different pressures.According to the data tables,operators could adjust the air volume to meet the demand on this technique,which had a realistic guiding significance.So it could build up a set of systematic and complete hi-technique.