浮力下管技术在天津东丽CGSD01地热调查井中的应用

CGSD01井是中国地质调查局部署在天津市东丽区的一口4000 m深的地热调查井,对天津东丽湖地区深层地热资源评价具有重要意义,对成井质量要求较高。中国地质科学院勘探技术研究所结合“4000 m地质岩心钻探成套技术装备”项目成果XD40型钻机试验,在钻机钩载能力较小的情况下,创新性地采用浮力下管技术完成了该井一开直径3397 mm深度达1467 m的套管下入作业,为后续施工打下了良好的基础。本文介绍了浮力下管技术的理论分析和实际应用。     

重庆东温泉山既有隧道疏排对岩溶水的影响

岩溶水径流路径非常复杂,而隧道疏排对岩溶水的影响更是一个长期复杂的过程。在长期观测数据以及实地调查研究的基础上,分析重庆东温泉山既有隧道疏排对岩溶水的影响,总结出水平流动带内隧道疏排岩溶水形成的降落漏斗一般可达到隧道标高附近,岩溶裂隙水带内隧道疏排岩溶水形成的降落漏斗仍保持在隧道上方一定高度,渗透性是隧道疏排对岩溶水影响的关键因素。      

冈底斯带门巴花岗岩同位素测年及其对新特提斯洋俯冲时代的约束

本文应用单颗粒锆石SHRIMP U—Pb法和角闪石^40Ar／^39Ar法,对出露在冈底斯构造带上的门巴花岗岩体进行了同位素测年,时代分别为207Ma和215Ma,表明它们形成于晚印支期。地质与地球化学研究显示该时期形成的岩体主要为黑云角闪花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩,它们形成于岛弧环境,与其南侧墨竹工卡一带出露的晚三叠世钙碱性火山岩（叶巴组）共同构成与板块俯冲有关的特征性岩石组合,揭示新特提斯洋的俯冲时代应早于晚三叠世。     

西秦岭印支期高Sr/Y花岗岩类的成因及动力学背景——以同仁地区舍哈力吉岩体为例

西秦岭印支期花岗岩类分布十分广泛,形成时代集中于248~234Ma和224~211Ma两个阶段.其中,夏河岩体(248~238Ma)和温泉岩体(223~216Ma)的部分样品被厘定为埃达克岩(Sr>400×10^-6,Yb<2×10^-6),指示陆壳厚度大于50km.本文对西秦岭同仁地区舍哈力吉岩体进行了锆石U-Pb定年、岩石学、地球化学和Sr-Nd同位素研究.舍哈力吉岩体主要由石英二长岩组成,同时含有许多暗色镁铁质微粒包体(MME).寄主岩中发育少量的钾长石巨晶,并且部分巨晶具有环斑结构.舍哈力吉石英二长岩化学成分比较均一,而且也显示出类似埃达克岩的一些地球化学特点,如富SiO₂(66.07%~67.52%)和Al₂O₃(14.85%~15.95%),高Sr(560×10^-6~692×10^-6),低Y(11.4×10^-6~12.9×10^-6)和Yb(0.99×10^-6~1.09×10^-6),并具有较高的(La/Yb)_N比值(27.8~34.3)和微弱的负Eu异常(δEu=0.77~0.95).锆石U-Pb测年结果为234.1±0.5Ma,表明其形成于印支早期.岩石为偏铝质、高钾钙碱性系列且K₂O/Na₂O>1,高Mg^#(59~60)、Cr(69.1×10^-6~81.2×10^-6)和Ni(31.6×10^-6~36.1×10^-6),以富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U)而相对亏损高场强元素(Nb、Ti、P)为特征,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.7075~0.7077,ε_Nd(t)=-6.3~-6.1,亏损地幔模式年龄为1.25~1.33Ga.舍哈力吉石英二长岩起源于石榴角闪岩相古老下地壳的部分熔融,之后经历了壳幔岩浆混合作用和以斜长石为主的分离结晶作用.寄主岩的环斑结构和相对一致的地球化学特征,很可能是高温幔源熔体对壳源富钾高黏度岩浆改造所导致的晶粥快速再活化的结果.西秦岭在印支早期可能并未经历显著的地壳加厚过程.西秦岭印支早期花岗岩类形成于活动大陆边缘局部伸展环境,可能与古特提斯洋壳俯冲极性的改变有关.     

车装全液压钻机桅杆模态分析及拓扑优化

车装全液压钻机具有自动化程度高、工艺适用范围广、机动性好及施工效率高等优点,因此被广泛应用于煤层气抽采井、水井等钻井施工。桅杆作为钻机的重要构件,支撑着动力头的回转钻进工作,桅杆工作振动的稳定性对钻机工作的可靠性具有十分重要的影响。通过对桅杆进行模态分析,明确了桅杆的固有频率和模态振型,结果表明桅杆可能发生共振现象;通过对桅杆进行拓扑优化分析,并且根据桅杆的实际功能,得到优化模型,静力分析和模态分析结果均表明优化效果显著,满足结构强度要求且避免了共振的发生。桅杆的有限元分析,为桅杆的结构设计提供了理论支撑,同时提供了一种现代机械结构设计方法,具有一定的参考意义。     

滇西北高原强对流天气客观物理量特征分析

应用MICAPS客观物理量资料,对丽江市2006—2011年82次强对流天气进行诊断分析。结果表明,强对流天气发生前,水汽大多处于高湿或中等湿度状态,一般暴雨时700hPa比湿大于等于9g/kg,冰雹时大于等于6g/kg,或700hPa相对湿度暴雨时大于等于80%,冰雹时大于等于60%;热力状况大多处于高温、高热、高能和对流不稳定状态,部分在川滇间有明显的能量锋存在,特别是暴雨,一般沙氏指数SI小于等于0℃、K指数大于等于35℃、丽江假相当位温θse大于等于68℃,丽江与西昌或成都间的θse差大于等于10℃;动力条件则大多表现为低层正涡度,高层负涡度的有利配置,部分中高层有明显的冷平流,特别是冰雹时,一般700hPa涡度大于等于0×10-5s-1,300hPa以上任一层涡度小于等于-30×10-5s-1,或700hPa层以上任一层温度平流小于等于-1×10-5℃·s-1。     

雷达用于地震预测的基础实验研究

为将雷达技术应用于地震预测,在实验室对花岗岩等不同岩性的27个岩石试样进行了加压实验观测研究,使用的雷达测量仪器是美国HP公司生产的专用RSC测量系统,观测8mm,2cm,3cm和5cm四个雷达波段,在加压的过程中自动连续测量岩石试样的雷达波反射强度随压力的变化,实验表明：反映岩石试样微波反射特性的雷达波反射强度随压力变化而变化,在实验的27个岩石试样中,无一例外,只是在不同试样、不同波段或不同极化方式的实验中存在变化幅度和趋势的差异. 岩石试样反射波强度的相对变化量为百分之几到百分之十几,花岗岩的最大变化量达到202%(113号试样),砂岩的最大变化量达到279%(212号试样). 实验结果为将雷达技术应用于地震预测、岩体及岩土工程稳定性监测和稳定性评价提出了实验依据,奠定了物理基础.     

典型构造微破裂集结的实验研究

通过大理岩破裂实验,考察了典型构造中微裂纹的演化、集结的过程和特征．根据损伤理论,分析了构造对微破裂演化的控制作用．根据微破裂集结临界条件的相似原理,认为这些特征可以类推到公里尺度,它们有助于解释地震中短期阶段的前震或广义前震分布,作为地震前兆的一次效应．其它物理效应为二次或三次效应．微破裂集结时局部密度突然加大,有助于解释部分前兆记录突跳现象．非集结部分出现部分微裂纹愈合,密度反向变化,有助于解释一些前兆记录在短临阶段记录中出现反向的现象．考察了不同构造的不同部位微破裂萌生和演化的范围差异,这些差异有助于解释不同地质构造孕震区域的孕震过程,从而可解释板缘和板内地震前兆记录的差异．这种差异可能被不同观点学者分别引用,以论证地震是否有前兆记录的问题．然而,在考察不同地区的前兆记录时,必须注意不同地区的地质背景．      

渤海35油田非均质储层钻井应对技术

渤海35油田沙河街组水平井穿层较多,整体水平段砂泥岩比例不稳定、交互较多,若处理措施不当,易发生井壁失稳,也易造成防砂管柱下入困难、盲管配管较多以及投产后筛管堵塞严重的问题。通过钻进过程中使用随钻工具及时跟踪,调整井眼轨迹,对钻井液体系、钻井工艺技术等方面进行调整,有效提高了渤中深部地层强非均质水平井油层钻遇率,得出了一些实际操作的方法和经验,对深部地层强非均质水平井现场实施具有较高的参考价值。     

北京密云元古宙常州沟组之下环斑花岗岩古风化壳岩石的发现及其碎屑锆石年龄

在北京密云地区,最近发现环斑花岗岩(脉)上发育有古风化壳,并被长城系常州沟组砂岩覆盖。风化壳物质的组成主要为来自环斑花岗岩的原地风化残留物和粗碎屑岩,采用SHRIMP和LA-ICP-MS方法,分别获得环斑花岗岩古风化壳碎屑岩的碎屑锆石U-Pb年龄值为(1682±20)Ma、(1708±6)Ma等,与相邻的密云环斑花岗岩年龄相同。这套古风化壳碎屑岩的存在和测年结果显示,长城系常州沟组的底界年龄应小于1682Ma。