一种新型电动定向取芯器及定向取芯技术研究

开展了适用于深部钻探小口径钻孔的孔底电动定向打印取心技术研究,克服了传统定向取心器的一些弊端,岩心定向标记清晰、可靠,解决了在垂直孔和斜孔中坚硬岩层进行岩心定向的技术难题,扩大了应用范围。研制的新型电动定向取心器,在国家科学钻探及深部找矿钻孔中应用,取得了良好的应用效果。本文重点介绍了研发的新型电动定向取心器的结构、工作原理、定向取心工艺及应用效果等,以供广大钻探技术人员参考。     

SDQ-91型随钻测量定向取心钻具的试验研究

SDQ-91型随钻测量定向取心钻具包括定向取心器和随钻测量仪2个部分。叙述了其工作原理、技术性能和结构组成,说明了采用4个岩心定向参数由微机求解岩层构造面产状的方法;介绍了试验情况及结果。     

随钻定向取心器研究

介绍了一种具有随钻定向取心特点、定向精度高、标记清晰可靠、结构简单、操作简便、性能比SDQ－91型更好的SDQ－94A型定向取心器。     

存储式岩心定向取心技术应用研究

采用岩心定向取心技术不仅可以迅速而方便地确定地下矿层和结构面的产状,而且还可以判断矿层的走向,了解地层倾向,预测钻孔弯曲的趋势。介绍了存储式岩心定向取心原理、关键技术问题、器具构成、技术参数以及现场应用情况。     

定向取心器在绳索取心钻具上的定向操作工艺

定向取心是借助于专门的定向器,从孔内取出定向岩心,确定岩层产状.在评定岩体稳定性时,深部岩层不连续面的产状,只有采用岩心定向技术才能方便地求得.定向取心对工程水文地质勘察、地质石油找矿勘探,都具有十分重要的意义. 为研究德兴铜矿露采边坡的稳定性,1981年,我所仿照瑞典C CO-T-46型岩心定向器,设计了与NQ钻具配套的YD-ND型岩心     

国内水平井定向取心技术及工具

定向水平井取心技术得到了迅速的发展,国内在中、长曲率半径定向井取心系统比较成熟。水平井取心工具也比较成熟。详细介绍了JQX系列和DQX系列水平井取心工具和SP-8100型水平井取心工具的结构特点;还介绍了定向井取心的钻井方法和岩心定向的内容。     

三峡坝址岩心定向技术

介绍了国内外各种岩心定向技术、确定岩石结构面产状的基本基本及其优缺点，并首次将高森教授由赤平投影理论得出的定向取心公式用于三峡坝址，确定岩石结构面产状，并与孔内电视结果进行对比，结果较为一致。     

定向取心技术在松科1井中的应用

介绍了DX101型岩心定向取心钻具的工作原理和性能特点,并就其在松科1井中的现场应用及效果作了总结与分析。     

提高复杂地层取心质量的一种发夹式岩心提断器及其应用

为了解决普通取心钻具在软弱、松散性复杂地层钻进中的取心问题,降低堵心、磨心概率,提高钻进回次进尺长度和岩心采取率,研制了安装在普通S95绳索取心钻具上的一种新式岩心提断器。该岩心提断器是利用女性头饰发夹卡取软弱、松散岩心,其构件由发夹、发夹座、发夹室组成,无须通过铆焊工艺固定,可在施工现场由手工借助一种发夹装配器进行组装。在某勘查区3个钻孔中进行了试验,试验孔段总进尺45.11 m,平均回次进尺1.16 m,平均岩心采取率91.42%。试验结果表明:该岩心提断器与底喷式钻头及“引心管”配合使用,能够在软弱、松散性破碎地层大幅度提高回次进尺量、岩心采取率及取心质量,解决了试验前应用普通绳索取心钻具,在钻遇松软夹石、水敏性强的复杂地层中岩心采取率不足30%的难题。用发夹卡取软弱、松散岩心的方法与类同现有技术中簧片的卡心方法比较,更具经济性、灵活性和普适性。其应用领域不限于矿山地质,还可拓展到水文地质、工程地质及环境地质的岩心钻探,具有广泛的应用前景。      

天然气水合物钻探取样技术介绍

介绍了国内外 9种天然气水合物取心器和 1种岩心恢复取样系统的主要技术指标、结构组成和工作原理 ,以及岩心的保存和卸压分离技术 ,并对取心器和取心钻探工艺的技术方案提出了看法和建议。     

Reflex ACT岩心定向设备及其工程应用

岩心定向技术是一种可直接准确获得岩矿层原始产状的工程技术。本文介绍了澳大利亚Reflex公司生产的Reflex ACT系列岩心定向设备的结构组成、技术参数、工作原理以及该设备岩心定向工艺的操作过程。Reflex ACT系列岩心定向设备在青海滩涧山金矿的应用取得了很好的效果,达到了矿区的要求。结合该矿区90个钻孔的应用数据,分析了影响定向效果的因素,总结了使用该设备的经验和体会。     

面向对象有限元方法在岩土工程中的应用

介绍了面向对象的程序设计方法和它与有限元程序相结合的原理和优点,提出了这种方法在岩土工程中的应用实例,并设计了基于Windows 95/98平台的有限无软件。利用面向对象的方法来研究有限元,是对有限元方法新的有益尝试。     

On the origin of oriented rutile needles in garnet from UHP eclogites

Although oriented rutile needles in garnet have been reported from several ultrahigh‐pressure (UHP) rocks and considered to be important UHP indicators, their crystallographic features including growth habit and lattice correspondences with garnet host have never been properly characterized. This paper presents a detailed analytical electron microscopic (AEM) study on evenly distributed oriented rutile needles in garnet of two eclogitic rocks from Sulu. Some garnet in one UHP diamondiferous quartzofeldspathic rock from the Saxonian Erzgebirge, and in one high‐pressure (HP) felsic granulite from Bohemia also contain a few unevenly distributed oriented rutile needles. They have also been studied for the purpose of comparison. Despite different distribution patterns, AEM revealed that all rutile needles are oriented along the 〈111〉 directions of garnet with their lateral sides surrounded by the {110} planes of garnet, and that the growth directions of most needles are close to the normal of the {101} planes of rutile. No other specific crystallographic orientation relationships between rutile and garnet host were observed, and there is no pyroxene associated with rutile, as necessitated by the precipitation reaction of rutile in garnet as previously proposed. A simple solid‐state precipitation scenario for the formation of the rutile needles in garnet in these two eclogitic rocks is not justified. Three alternative mechanisms are considered for the formation of oriented rutile needles: (i) the rutile needles may be inherited from precursor minerals; (ii) the rutile needles may be formed by a dissolution–reprecipitation mechanism; and (iii) the rutile needles may be formed by cleaving and healing of garnet with rutile deposition. None of these mechanisms can fully explain the observations, although the first one is less likely and the third one is preferred. This study presents an example where the presence of oriented/aligned inclusions in minerals does not necessarily imply a precipitation origin.     

DJ型单动双管取心器的改进与应用

针对传统的单动双管取心器存在的内外管同心度差、轴承容易损坏、没有滤浆沉砂装置、双管间隙容易堵塞、取心效率低等问题,研制出DJ型单动双管取心器。该取心器主要由滤浆沉砂装置、密封单动装置、内管（半合管）调节组件和卡心装置组成,具有同心度高、密封性好、滤液及水路设计合理、取心管长度大、可减少钻进回次、提高取心效率等特点。现场应用表明：该取心器取心效果好,使用寿命是传统取心器的2倍以上。     

编程计算确定岩石结构面产状

许多地下工程都需要确定岩石结构面的产状。阐述了确定岩石结构面产状的两类方法:岩心定向方法和直接计算方法的主要特点。依据同种结构岩石中的3点钻孔弯曲参数(顶角、方位角),以及该3点处的岩心参数(岩心直径、高点高度),即可确定岩石的结构面产状,开发了其计算程序;论述了该程序的使用方法和程序计算原理。实测和勘探工作检验证明,采用编程计算法确定的岩石结构面产状参数准确无误,是可行的。编程计算法避免了大量繁杂的人工计算工作,可简单快速地得到计算结果;采用编程计算法得到的都是符合实际情况的单解,从而避免了经常出现的人工计算错误率高的现象。     

定向射孔压裂起裂与射孔优化设计方法研究

目前定向射孔压裂时起裂压力的预测仅立足于裸眼的情况,忽视套管对起裂压力的影响,在工程应用中将产生较大的误差。考虑套管作用,推导建立定向井井周应力模型。假设地层岩石为张性破坏,并综合以上模型,得到定向射孔井水力压裂起裂压力和起裂角的预测模型。根据该模型编程开发一套定向射孔压裂起裂与射孔优化的软件,可预测定向射孔井的压裂起裂压力和起裂角,并优化选择射孔角度和射孔长度。应用软件对渤海油田三口井进行模拟计算和射孔优化,结果发现,模型的起裂压力预测结果与现场实测结果误差最大仅为4.33%,预测的起裂角也与实际结果相一致,从而验证了本模型的正确性。模型和软件对于现场压裂施工和射孔优化有重要的指导作用。     

Template elastic‐plastic computations in geomechanics

In this paper we present a new approach to computations in elasto‐plastic geomechanics. The approach is based on the object oriented design philosophy and observations on similarity of most incremental elastic–plastic material models. This new approach to elastic–plastic computations in geomechanics allows for creation of template material models. The analysis of template material models will in turn allow for an easy implementation of other elastic–plastic material models based on the object oriented design principles. Furthermore we present some illustrative implementation details. Finally we present analysis results that emphasize features of template elastic–plastic computations in geomechanics. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

阿尔金断裂剪切过程中定向生长锆石的发现及其意义—来自于显微构造和锆石内部矿物包裹体的证据

阿尔金断裂带中段出露一套走滑过程中形成的花岗质和角闪质糜棱岩。从糜棱岩中分选出3种类型的锆石:岩浆成因的长柱状锆石、柱状锆石和变质成因的次浑圆状锆石。这3种锆石的显微结构和构造特征以及它们内部的矿物包裹体均有所区别。其中长柱状锆石在岩石中定向排列,晶体长轴方向与拉伸线理方向一致,并且内部的所有矿物包裹体的长轴方向均与锆石的长轴方向平行,即与拉伸线理方向平行;拉曼研究表明包裹体矿物具熔融相特征;阴极发光图像中反映出这种锆石具有相对均一的内部结构。因此,该长柱状锆石是在韧性剪切过程中部分熔融环境下快速定向生长的,不仅代表了走滑剪切过程中的剪切应变方向,而且其生长年龄代表了走滑剪切的时代。     

GK-15型地质岩心钻探泥浆固控装置研究应用

固相控制装置在石油钻井中应用比较广泛,已实现系列化、标准化和专用化。地质岩心钻探在深度、口径和工艺等方面不同于石油钻井。因此,石油钻井固相控制装置不适合在地质岩心钻探施工中使用。GK-15型地质岩心钻探泥浆固相控制装置是在综合石油钻井固相控制装置特点的基础上,结合地质岩心钻探工艺的需求,把振动筛、清洁器和离心机通过管路联接,构成封闭的泥浆固相控制装置,实现泥浆的制备、循环、固相控制和储备。介绍了GK-15型泥浆固相控制装置结构、性能参数以及取得的使用效果。