反循环气体钻井非线性温度模型

在反循环气体钻井中,循环介质与地层之间不断进行着热交换,因此井内温度分布是影响气体反循环钻井流体动力学参数的重要因素。基于反循环钻井技术特点,考虑循环介质与地层间热量的交换,沿钻孔径向取传热平衡微分单元作为研究对象,建立中心通道内流体和环状间隙内流体热平衡方程。通过求解线性非齐次方程推出反循环气体钻井非线性温度模型,并给出了模型求解的边界条件。通过算例可知,按照自然地层温度计算的井底温度比采用该模型计算的井底温度高21.14 K,这是因为随井深增加,热量由温度较高的地层向温度较低的气体传递,但是热传递并不完全,考虑地层与井眼流体热交换的反循环气体钻井非线性温度模型符合井内温度分布。     

嵌岩桩潜孔锤的研究与应用

嵌岩桩孔钻进是目前桩孔施工急待解决的难题。本文介绍的大直径潜孔锤钻具，钻进中实现潜孔锤碎岩，泵吸反循环排渣，泥浆湿式循环护壁和压气闭式循环，潜孔锤设计采用计算机模拟仿真技术，对结构参数进行了优化，耗气量低，能量利用率高。其结构为闭型贯通式，钻杆系统采用了三通道，实现压缩空气的全孔封闭循环，同时泵吸反循环排渣，两循环体系相互独立，隔离，经六个嵌岩工程３１５个桩孔钻进表明，钻孔效率高，成孔质量优，具有     

强夯后填土CFG桩复合地基现场试验分析

在多种地基处理和桩基础工法的综合比较基础上,修建于某大面积填土上的新区拟采用强夯后填土 CFG桩复合地基.经理论分析计算,初步确定了CFG桩单桩和复合地基的承载力及桩的几何参数.按初步确定的参数在现场进行了试验性施工并实测了单桩和复合地基的承载力及桩、土应力比的变化规律.现场试验表明,实际测得的指标大于理论值,初步确定的参数可满足设计要求.     

地质勘探空气反循环钻进技术找矿效果示范应用研究

2011年,“地质勘探空气反循环钻进技术找矿效果示范应用研究”项目在云南省大理州北衙金矿进行了对比试验。介绍了设备的选择、钻孔结构、钻进工艺、试验的技术指标、地质找矿效果和需要进一步研究的主要问题。     

空气反循环取样钻探的岩样收集和缩分技术

简要介绍了国内外空气反循环取样钻探的岩样收集和缩分技术。主要包括美国和澳大利亚的岩样收集缩分设备和技术,以及国内吉林大学、中国地质科学院勘探技术研究所和探矿工艺研究所在岩样收集和缩分技术方面所开展的工作和成果。     

HC-15型大直径环状取心潜孔锤钻具结构的改进设计

针对HC-15型大直径环状取心潜孔锤配风盒存在结构复杂、难以加工、密封性能差、局部维修困难的问题，设计采用配气罐来代替配风盒，结构简单，易于加工，不但密封性能好，强度可靠，而且易于拆卸，局部维修方便，大大降低了生产成本。     

两种贯通潜孔锤反循环钻头应用效果及理论分析

对于矿区钻孔作业存在的粉尘污染严重、岩矿心采取困难等问题,常规金刚石钻进取心难以满足现场施工要求。采用贯通式潜孔锤反循环连续取心技术替代常规金刚石取心工艺,在保证了较高钻进效率的同时,可有效解决干旱缺水矿区存在的取心及其引起的污染问题,保障施工人员的身体健康。为此,笔者所在课题组研发了两种新型潜孔锤反循环钻头并进行了野外试验,同时,运用LSDYNA数值模拟对设计的两种反循环钻头进行了强度分析。试验结果表明,两种钻头均具有较好的碎岩钻进效果,但花键内喷孔式反循环钻头易发生断裂;数值模拟分析结果显示,钻头的最大应力远高于材料疲劳极限是造成钻头破坏的根本原因,数值模拟结果与试验结果取得了较好的一致性。由此证实了花键内喷孔式反循环钻头结构存在缺陷,设计时应尽量避免在内喷孔周围设置环槽,以保证钻头体强度。     

金刚石绳索取心钻杆接头螺纹的优化研究

金刚石绳索取心是一种高效优质、快速经济、应用广泛的钻探技术。我国绳索取心钻杆螺纹强度低,使用寿命短,钻杆折断事故时有发生,不能满足深孔钻进的需要。以接触非线性有限元理论为基础,运用大型通用有限元分析软件研究了钻杆接头螺纹螺距及螺纹长度等参数对螺纹强度的影响规律,并实现了对螺距和螺纹长度等的优化。研究结果表明,适当增大螺距及螺纹总长度,可以有效改善接头螺纹内部的应力分布状态,优化后的接头螺纹整体强度提高约15.4%。     

反循环钻头实验器研制

介绍了一种新研制的反循环钻头实验器,旨在深入研究新型反循环钻头形成的反循环机理,以及钻头结构对取心和携粉能力的影响。叙述了这一实验器的主要结构和实验研究成果。      

桩锚支护设计中单支点位置优化的探讨

针对桩锚支护结构设计中支点位置的优选问题,以一个具体工程为实例,分别采用等值梁和极限平衡两种方法与多目标优化设计方法相结合进行计算。结果表明:最佳的支点位置与上述两种桩锚支护结构计算方法的选择无关。结合该工程实例,利用等值梁和极限平衡两种方法计算出的最佳支点位置的确定值为4.65m和4.57m。