地质钻探垂钻定向纠偏控制的工程实现与实验分析

理论提出的纠偏方法需反复进行实验验证方可应用于实际工程,然而垂钻纠偏控制过程复杂,操作难度大,所需时间长、资金庞大,直接将所提方法放置现场调试是不可取的,而仅采用计算机仿真对算法进行验证也有一定局限性,因此发展和研究纠偏控制工程实现方法十分必要。本文以地质钻探钻进过程定向纠偏控制的工程实现为导向,首先分析并给出实际纠偏工艺过程以及纠偏控制的特点与目标;然后总结基于模型预测控制的纠偏控制问题与优化目标,结合笔者早期的一些纠偏控制理论研究,分别阐述不同纠偏工况下的纠偏控制方法;其次开发定向纠偏控制系统,用于集成纠偏控制算法,使得算法能够应用于实际工程;最后设计纠偏控制实验,以验证纠偏控制算法的工程适用性。实验表明,所提纠偏控制方法能够有效应用于实际纠偏过程,并应对和完成多种纠偏任务。     

瞬变电磁测深在煤炭勘查工作中的应用

目前瞬变电磁法在地质勘探中应用的越来越广。因其分辨率高,特别是横向分辨率更高,可分辨出地下规模较小的不均匀体,所以在金属矿及煤矿采空区等勘探方面应用的比较早,技术也比较成熟。笔者将瞬变电磁法用于火成岩侵入沉积地层的煤炭勘查工作中的应用效果做一介绍。     

具有相邻建筑结构的基坑开挖影响性分析

为研究基坑开挖对邻近既有建筑物变形的影响范围,采用GTS-NX有限元软件,针对土质基坑以及土、岩二元结构基坑,分别改变开挖基坑与既有邻近建筑的水平距离、基坑开挖与邻近既有建筑物基础的相对埋深,从而得到不同工况下基坑邻近建筑结构的变形情况。研究结果表明:土质、土、岩二元结构基坑在开挖过程中,随着基坑侧壁与既有建筑结构水平距离的增大,建筑结构的变形沉降量逐渐减小,沉降形式由最初明显的差异沉降逐渐转变成近乎均匀沉降;建筑结构的沉降量随着基坑开挖深度的增大而增加;同一开挖条件下,土质基坑的开挖对既有邻近建筑结构造成的影响显著大于土、岩二元结构基坑。     

云贵高原斜坡地带典型地下水富硫酸盐地区“越层找水”模式及其机理研究

地下水是中国西南云贵高原斜坡地带重要的饮用水源,其中黔中镇宁县北部存在大面积地下水中硫酸盐超标地区,导致了当地出现水质性缺水问题。本次研究通过岩相古地理分析、水化学分析、D、18O、34S同位素测试、岩样测试、岩心观察等技术手段,查明了研究区内地下水的补给源主要为大气降水,地下水中硫酸盐(SO_4~(2-))浓度在30～1100 mg/L,平均值为221.78 mg/L,呈现高度富集SO_4~(2-)的特点;在区域相对隔水层以上,不同类型地下水中SO_4~(2-)浓度大体具有机井上升泉下降泉溶潭地下河出口基岩裂隙泉表层岩溶泉的规律;探讨了地表水、地下水中SO_4~(2-)的来源,表层岩溶泉中硫酸根的来源主要为大气降水,高硫酸盐样品中硫酸根的来源主要为石膏溶解。在此基础上,结合钻井资料,掌握了研究区膏岩层分布及含水层结构特征,通过建立"越层找水"模式,采取下层低硫酸盐含水层,获取合格饮用水源,可有效解决当地水质性缺水问题。     

黑龙江三道湾子金矿床地质特征及成因探讨

三道湾子金矿位于大兴安岭燕山期成矿带东南部,为石英脉型金矿床。通过对矿床地质特征、矿物特征、成矿期次、稳定同位素组成和流体包裹体研究表明,金以碲化物为主;黄铁矿δ34S值为-1.1‰～1.7‰,显示硫具地幔来源的特点;石英δ18O水值为-15.3‰～-9.9‰,δDV-SMOW值为-110‰～-85‰,说明成矿流体主要为大气降水;流体包裹体均一温度均值为181～267℃;盐度为15.6%～16.9%,成矿压力平均为4Mpa,估算成矿深度为0.4km,表明三道湾子金矿为浅成中-低温热液型矿床。     

江汉盆地潜江凹陷东南部储层特征研究

研究了江汉盆地潜江凹陷东南部地区构造演化、沉积体系类型及其沉积相模式、沉积体系展布及其控制因素,分析认为潜江凹陷东南部地区新沟嘴组下段主要发育三角洲-咸水湖泊沉积体系,新沟嘴组下段沉积之前发育的深大断裂、继承性古隆起对新沟嘴组下段沉积相展布具有明显的控制作用。沉积微相包括水下分流河道、河口沙坝、席状砂、滨浅湖滩沙、沙坝等多种微相。物源供给和砂体展布都有两支,分别是汉水水系和汉川水系。由于对储层展布认识不清,致使油气的进一步勘探受到了制约。因此,开展沉积相控制下的储层展布特征研究,对该区油气勘探具有重要的意义。     

新生代阿尔金断层中、东段右行走滑特征

从柴达木、准噶尔、塔里木3个地块近4个古地磁样品中得出的古纬度数据表明,新生代阿尔金断层中、东段的右行走滑特征明显。白垩纪以来,新疆板块相对柴达木地块向北移动了0.6°-5.4°。据此将断裂两侧各地块复原到白垩纪末的位置,天山-北山地体与祁连山地体相联,柴达木地体成为塔里木地体的东延部分。     

低位真空预压法加固软土地基技术研究

低位真空预压法是利用吹填泥浆做密封层的一种新的真空预压法 ,具有多功能的特点。在分析该方法作用机理的基础上 ,通过现场试验验证了利用该方法加固软土地基的效果     

东昆仑印支晚期埃达克质花岗岩的成因和地质意义

东昆仑造山带印支期的碰撞造山过程目前尚存在争议,在东昆仑小南川地区新发现的三叠纪埃达克质花岗岩为约束碰撞造山演化提供了新的地质证据。研究通过对小南川地区出露的磨石沟和本头山2个花岗岩体开展岩石学、地球化学、锆石U-Pb和Lu-Hf同位素分析,探讨其岩石成因和构造环境,并结合以往东昆仑印支晚期岩浆作用和沉积作用的研究成果,初步讨论了东昆仑印支造山带的碰撞造山过程。磨石沟岩体岩性为花岗闪长岩和二长花岗岩,形成时代为209~208 Ma;本头山岩体岩性为花岗闪长岩,形成时代为201~200 Ma。2个岩体的花岗岩含较高的SiO2和Al2O3,富碱且相对富钠,同时含较高的Sr（398×10−6~613×10−6）和Sr/Y比值（50~97）,亏损重稀土,无Eu异常,表现出埃达克质花岗岩的地球化学特征。磨石沟花岗岩具有负的全岩εNd（t）值（−3.60~−3.34）和变化的锆石εHf（t）值（−1.3~5.9）,表明其来源于加厚下地壳的部分熔融。本头山花岗岩具有负的全岩εNd（t）值（−1.65~−1.55）和正的锆石εHf（t）值（+3.4~+7.3）,表明其来源于变质基性岩组成的加厚下地壳,残留相为榴辉岩。磨石沟岩体和本头山岩体花岗岩形成于东昆仑印支造山带碰撞后伸展的构造环境。综合分析表明,东昆仑造山带在晚三叠世处于碰撞和碰撞后阶段,而碰撞后阶段的岩浆活动可以进一步划分为晚三叠世早期和晚三叠世晚期—早侏罗世初期2个阶段。     

Inversion of two-dimensional tidal open boundary conditions of M<Subscript>2</Subscript> constituent in the Bohai and Yellow Seas

Two-dimensional tidal open boundary conditions of the M2 constituent in the Bohai and Yellow Seas(BYS) have been estimated by assimilating T/P altimeter data.During inversion,independent point(IP) strategy was used,in which several IPs on the open boundary is assumed,values at these IPs can be optimized with an adjoint method,and those at other grid points are determined by linearly interpolating the values at IPs.The reasonability and feasibility of the model are tested by ideal twin experiments.In the practical experiment(PE) after assimilation,the cost function may reach 1% or less of its initial value.Mean absolute errors in amplitude and phase can be less than 5 cm and 5°,respectively,and the obtained co-chart can show the character of the M2 constituent in the BYS.The results of the PE indicate that using only two IPs on the open boundary can yield better simulated results.