一种新类型的辉闪石切面的结晶学方位研究

本文提出了斜交c轴但平行b轴或垂直(100)面的第三种类型的特殊切面,并通过数学运算建立其上的解理夹角与结晶学方位之间的关系,致使据已知的辉闪石的光性方位,可计算得知该类切面的光学性质。     

三维侧位抛物线型方位漂移轨道设计的数值算法

考虑方位漂移因素的设计约束方程组是一个具有3个独立未知数、多个隐含未知数的非线性方程组,需要使用数值迭代法才能求出其数值解。给出了解析形式的垂深增量公式,利用约束方程组中的垂深方程,将3个独立未知数中的一个未知数表示成其他2个未知数的函数,并用之对设计约束方程组进行降维处理。剖析了隐含未知数的计算细节,给出了隐含未知数的递推算法。提出了降维后的约束方程组的数值求解算法——缩半网格法,该算法可以快速、可靠地求出设计问题的数值解,适用于在开发计算机软件时编程实现。     

旋扭构造研究的进展

文章综述了中国地质学家对旋扭构造研究的历史与成果,也介绍了国外相关研究成果。李四光先生通过四篇论著奠定了旋扭构造的理论基础。在后来的研究和找矿实践、多种模拟仿真新方法试验以及力学解析中进一步丰富了旋扭构造的研究内容,深化了对旋扭构造几何学、运动学特征与动力学机制等的认识,提出了有些旋扭构造是螺旋运动的结果及旋扭构造的形成很可能与地球旋转动力问题有关;特别是在找矿勘探方面取得的成功和经济效益,提高了成矿理论认识的水平。文章最后提出今后研究旋扭构造应注意的问题。      

地面岩（矿）层厚度计算公式的数学推导

地面岩（矿）层厚度计算公式是地质工作者常用的、基本的地（矿）层厚度计算公式,本文用数学方法系统推导,并阐明岩（矿）层真厚度、地表实测岩（矿）层长度、岩（矿）层倾角、地面坡角、岩（矿）层走向法线与岩（矿）层实测线的交角及岩（矿）层走向与岩（矿）层实测线的交角之间的数学关系,证明地面岩（矿）层厚度计算公式的可靠性及其数学的严谨性.     

新建筑边坡规范地震主动土压力计算公式的推导及完善

在新版《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)中,所采用的新的挡土墙地震主动土土压力公式存在一定计算问题及未给出作用点高度计算公式。针对这一问题,结合既有研究成果,给出计算公式的完整推导过程和地震主动土土压力作用点高度计算公式,并指出了该规范中的挡土墙地震主动土压力公式的错误。公式推导采用旋转挡土墙计算模型的变换法,将在地震条件下主动土压力的求解问题转化为在静力条件下主动土压力的求解问题,将经旋转地震角后的土压力计算参数,套用非地震条件下的主动土压力计算公式推导过程,直接获得在地震条件下主动土压力表达式,使以往地震土压力计算模型繁琐的求解过程得到很大程度的简化。     

电动机械取心钻具反扭装置实验台设计及实验

大扭矩反扭装置是研制铠装电缆冰下基岩电动机械取心钻具的主要部分之一,该装置的失效将导致钻进无法进行,甚至将造成钻具脱落等严重的孔内事故。设计了铠装电缆钻具反扭装置实验台,并就实验装置的设计思想、设计原则、主要结构参数及初步实验结果进行了详细介绍。该实验台可以测试反扭装置在不同温度冰层和不同孔径任意组合下所能提供的反扭矩大小以及产生的下滑阻力。初步实验验证,该实验台工作性能良好,可以为更好的选择反扭装置类型及最优的使用参数提供重要依据。     

旋扭构造的粘弹性力学分析

本文根据弹性体与粘弹性体中瞬时应力分布的对应关系,通过旋扭构造力学分析的弹性解,然后以三元件Ross粘弹性模型模拟岩石力学性质,求出粘弹性体中的瞬时应力、应变的解析解,再代入岩石的粘弹性常数,算出精确数字解答,最后作出应力应变的时间演化图。     

测井方位遮挡下的反距离加权建模方法

现有测井建模方法未考虑地质沉积方向性,建模精度低,为了解决这一问题,通过对测井反距离加权建模方法优缺点分析,提出了一种测井方位遮挡下的反距离加权建模方法。该方法采用方位遮挡反距离加权插值公式,在考虑已知信息点与插值点的距离影响因素的同时,还考虑了已知信息点间的方位遮挡因素,通过综合非方位遮挡权系数来定量描述已知样本间方位遮挡影响。数值试验和实际资料对该方法和传统方法的对比结果表明,该方法建模结果空间变化更加平缓和自然,符合地质沉积变化规律。测井方位遮挡下的反距离加权建模方法,体现了地质沉积空间连续性和方位性的特点,在提高测井地质建模精度方面优势明显,具有很好的实际应用价值。     

基于方位伽马的煤岩界面探测数值模拟研究

为满足随钻方位伽马地质导向钻进需求,通过数值模拟研究围岩厚度和吸收系数不同情况下伽马射线强度响应值。模拟分析伽马探测器在含放射性地层条件下,伽马测量值API反映空间物理特征的差异性。在此基础上,建立八扇区随钻方位伽马钻进煤、泥、灰岩3层地质模型,模拟钻进煤层顶底板识别过程。模拟结果表明:当岩层吸收系数由0.08变为0.10时伽马射线强度减小一半,伽马幅度变化能够反映钻进地层岩性,而上下伽马变化顺序能够指示穿越煤层顶板或底板及分界面所在位置;当小角度穿层时,探测器到钻头的距离分别为1、3、7 m时,能够监测前方钻进8、6、2 m地层物性的变化。顺层钻进模拟可为地质导向工程提供技术指导,提高钻进效率减少无效进尺。      

基于RecurDyn的极地冰下基岩取心钻具反扭装置的运动仿真及运动分析

在极地钻探技术领域中,铠装电缆式电动机械取心钻具应用广泛,优化、设计可靠的反扭装置,提高其反扭力矩,是冰下基岩电动机械取心钻具钻进成功的关键所在。为了分析反扭装置的全部性能,提出了基于数字化虚拟样机RecurDyn的仿真方法。反扭装置的组成机构是平面六杆机构,在RecurDyn中导入由inventor软件建立的反扭装置几何模型进行运动仿真及分析。介绍了利用RecurDyn软件来实现平面六杆机构（反扭装置）运动仿真及分析的方法和步骤。以反扭装置作为研究对象,在RecurDyn/post模块中,用动画来表现反扭装置的运动过程,用图表来反映运动仿真的结果。仿真的结果证明反扭装置设计的科学性、合理性以及实用性,可以实现预定位置变化,满足极地钻探中平衡钻进的要求。     

定向钻井技术在垂直井中的轨迹控制分析

在重庆市区及周边乡镇开展的多口地热井钻井施工中,由于大多数取水点地层倾角过大、岩性变化频繁等原因,常规钻井方法无法保障井眼井斜角达标,从而影响获取地热水资源的成功率。采用定向钻井工具进行纠斜钻 进时,钻具工具面角与井眼方位角变化值的选择对井眼轨迹的影响尤为重要,同时当钻具工具面角确定以后,新井眼的形成还受地层岩性、钻头选型及钻井参数等各方面的影响。为了井眼轨迹更为平滑,避免形成“狗腿”井段,本文通过对某地热井中定向钻井施工案例进行分析,从实际案例中总结经验,对定向钻井井眼轨迹的可控条件进行了优化。     

基于动库容曲线的水库调洪高水位查算方法研究

河道型水库因动库容特性显著,传统的静库容调洪方法难以适用,研究动库容调洪方法是亟待解决的问题。当坝前水位爬升到最高点时,库区内的洪水演进到达一种临界状态,库区内的水文、水力条件相对稳定,在出库流量和入库流量一定的情况下,可望获得最高坝前水位与同时刻库容之间良好的对应关系。依托三峡库区水文水动力耦合预报模型,建立了一组以出库流量、入库流量为参数的动库容曲线,以供调洪时快速查算最高坝前水位。采用2009年以来三峡水库16场场次洪水资料,检验所建动库容曲线的合理性。结果表明,各场洪水的最高库水位查算值与实况平均偏差仅0.20m,证明建立的基于动库容曲线的三峡水库最高库水位查算方法具有较好的实践价值。     

一种新的阶梯水平井段轨道设计模型

对于开发有一定高度差的多个薄油层,阶梯水平井较普通的定向井和水平井,节约了钻井成本,提高了单井的开采效率。分析了现有的阶梯水平井的设计模型,采用恒工具面模型进行三维阶梯水平井的轨道设计,以上下靶点的井斜角和方位角作为已知量,造斜工具的造斜率和安装角作为控制因素,将过渡点的井斜角和方位角作为待求参数。所设计的三维井眼轨道,通过计算示例表明,可用于设计阶梯水平井段。     

基于改进水位动态法的年降水入渗补给系数推求

准确计算降水补给系数对于水资源评价等十分重要。水位动态法因其使用方便、成本低、精度高等优点被广泛用于计算降水入渗补给系数。但传统水位动态法是以次降水入渗补给过程为基础,往往忽略过程中地下水排泄、滞后等问题,导致计算结果存在偏差。针对传统水位动态法的不足,提出一种改进水位动态法,将年降水看作一次降水过程,基于水均衡原理,计算降水入渗补给系数。并以沧州市金牛镇大牛庄村为例,对比两种方法的计算结果。结果表明:虽然两种方法计算结果在同一数量级,但改进水位动态法相对于传统水位动态法减小了降水入渗补给系数间的偏差,使得结果更集中可靠。