伊拉克哈法亚油田高压盐膏层安全钻井技术

盐膏层钻井是当前钻井技术的难题之一,钻井施工中存在盐膏层及软泥岩层安全钻进难度大、井身质量控制困难和卡钻几率较大等问题。本文针对伊拉克哈法亚油田的地层条件：改变了盐膏层段套管坐封点,使套管漏封漏失状况得到有效控制;将定向轨迹井斜角由71.29°优化为29.48°,避开了易形成岩屑床井段,有效控制定向段卡钻,提高施工效率23%;确定哈法亚油田软泥岩缩径周期为48 h左右。根据缩径规律开展钻井,有效减少了钻头泥包和泥环的形成。确定了依据石膏岩、盐岩含量变化控制饱和盐水钻井液密度的原则,形成了控制饱和盐水钻井液黏度的现场维护技术措施。     

基于Unity引擎的矿山三维空间辅助管理系统开发

为提高矿井的信息化管理水平和应急情况下的快速响应能力,本文通过研究三角化算法来实现动态建立矿山、采空区和矿井巷道的三维模型,利用游戏引擎Unity进行对其三维展示和浏览控制,同时集成矿山安全监测系统数据,构建基于Unity引擎的矿山三维空间辅助管理系统。系统不仅实现了三维模型的动态建立和更新,还实现了储量动态管理、掘进管理、空间分析和安全监测等基于三维模型的应用功能,为矿山管理、应急处理等工作提供辅助决策。     

点面特征约束下利用对偶四元素描述的点云配准模型求解方法

点云数据的高精度配准是保证空间物体表面三维数据完整性的关键,针对相邻测站点云数据存在位置、姿态和尺度差异的问题,提出一种在点面特征约束下利用对偶四元素描述的点云配准模型求解方法。首先,利用对偶四元素表示空间相似变换的旋转矩阵和平移向量,在此基础上顾及尺度因子,依据点在平面内和点在平面外分别所构建的向量与平面的法向量之间存在垂直和平行的空间拓扑关系,并以此作为空间相似变换的约束条件,基于最小二乘准则构建平差模型;然后,引入Levenberg-Marquardt法解算平差模型,以避免平差处理中可能由初始值的不恰当性,或由雅克比矩阵所构建的实对称矩阵接近奇异时而导致迭代不收敛;最后,通过两组实验与现有方法进行对比分析,实验结果表明,所提方法能有效实现点云配准。因此,点面特征约束下顾及尺度因子且利用对偶四元素实现空间相似变换的方法具有较强的实用价值。     

贵州西北部泥盆系镁菱铁矿床成因研究

贵州西北部地区(主要包括水城地区和赫章地区)位于扬子地块东南缘,产出有多个大型、中型镁菱铁矿床和菱铁矿床。赫章和水城地区是贵州省最重要的两大铁矿富集区,矿床赋存于泥盆系和石炭系碳酸盐岩地层中。本文报道了贵州赫章水塘、雄飞和铁矿山矿段泥盆系镁菱铁矿床岩石学、矿物学及矿床地球化学结果:矿体呈层状、似层状和脉状产出,矿石类型以米黄色和灰色镁菱铁矿为主,其构造类型有块状、条带状及米粒状构造。与镁菱铁矿共生产出有白云石、长石、黄铁矿及石英等矿物。与长石紧密共生的白云石具有典型的鞍状结构,表明其遭受了明显的热液叠加改造作用。水塘和雄飞镁菱铁矿床的钍(0.4×10-6~2.3×10-6,平均1.1×10-6;0.2×10-6~3.2×10-6,平均1.3×10-6)、锆(2.7×10-6~20.6×10-6,平均8.1×10-6;1.3×10-6~17.8×10-6,平均7.5×10-6)和钪(0.5×10-6~3.9×10-6,平均1.3×10-6;0.1×10-6~3.6×10-6,平均1.4×10-6)及Al2O3(0.24%~1.78%,平均0.85%;0.06%~2.77%,平均1.18%)含量较铁矿山铁矿(Th含量为0.2×10-6~0.8×10-6,平均0.4×10-6,Zr含量为0.6×10-6~9×10-6,平均4×10-6,Sc含量为0.1×10-6~1.7×10-6,平均0.5×10-6,Al2O3含量为0.01%~1%,平均0.38%)偏高,表明水塘和雄飞铁矿成矿过程中有较强的陆源风化物质参与。铁矿山铁矿具有较高Eu/Eu*值(6.73~8.94,平均7.68)和低Y/Ho值(26.67~33.33,平均30.01),暗示热液作用对铁矿山铁矿成矿贡献更大。结合矿床硫同位素及有机碳分析结果,认为区内镁菱铁矿床属于沉积——改造成因。     

面向东川复杂山地泥石流沟谷三维地形建模及特征分析的无人机遥感探测应用研究

以云南省东川区小江流域中游左岸大白泥河支流的泥石流沟谷为研究对象,利用无人机遥感技术采集该泥石流沟谷地表地貌数据,提出结合地面三维激光扫描建模数据进行同名地物控制点提取,实现无人机影像数据的绝对定向方法。通过Smart3D影像数据处理,构建研究区三维地形模型,得到数字正射影像（Digital Orthophoto Map,DOM）、数字表面模型（Digital Surface Model,DSM）和高密集匹配点云。利用PhotoScan软件中的不规则三角网渐进加密技术对点云数据进行处理,得到0.5 m分辨率的数字高程模型（Digital Elevation Model,DEM）。结合ArcGIS和Cloud Compare中的相关地形分析模块,实现对该段泥石流沟谷地区的地形特征分析。基于无人机遥感的泥石流沟谷地形建模及特征分析研究中采用的技术路线和方法,对于定性、定量探测高原复杂山区地质灾害及其监测、防治等具有重要实证案例参考价值与实践指导意义。     

新疆西天山新发现新源县卡特巴阿苏大型金铜矿床

乌兹别克斯坦-吉尔吉斯斯坦中天山不乏世界级金铜矿床,新疆西部中天山及其南北缘是值得高度关注的金铜找矿方向。最近,新疆地质矿产勘查开发局第一区域地质调查大队在新疆西天山新发现新源县卡特巴阿苏大型金铜矿床。矿床位于新源县城南东直线距离30km处,产在新疆西部中天山北缘,矿体主体形成于石炭纪二长花岗岩热液蚀变体内,呈板状和透镜状,长度几米到几千米,厚度几米到几十米,上部以金矿体为主,下部铜矿体增多。矿石中黄铁矿和黄铜矿可能是主要的载金矿物,矿石平均品位金 3.84g/t、铜 0.65%。金铜成矿作用受控于二长花岗岩等岩体侵入期后热液蚀变过程。矿床的发现具有重要的经济价值,同时证实新疆西部中天山及其南北缘具备金、铜矿的巨大潜力;是地质调查先行、引导商业勘探、实现找矿突破的典范。     

贵州省松桃杨家湾锰矿含锰岩系地质地球化学特征

贵州松桃南华系“大塘坡式”锰矿经过多年的勘查研究,浅部已形成以西溪堡、李家湾、杨家湾为主的全新“锰三角”格局。杨家湾锰矿是该“锰三角”中一个大型锰矿床。通过对该矿区含锰岩系的地质地球化学特征研究,发现该区含锰岩系中见凝灰质等火山物质,同时具有热水成因的黄铁矿、重晶石、锰方解石等矿物组合。该锰矿在Fe-Mn-(Ni+Co+Cu)×10及P₂O₅-Y图解上均落在热水沉积区内,As、Sb、Ga、Ag、Ba、Zn、Co、Bi、W及Pb的含量较正常沉积岩明显偏高,且Co/Ni、Y/Ho及Nb/Ta比值均与海底黑烟囱热流体特征类似,该锰矿床稀土含量总体偏高,轻重稀土分异明显,轻稀土相对较富集,稀土配分曲线平缓,略向右倾斜,δEu (0.49~0.71)、δCe(0.94~1.25)及Ce/La-La/Yb图解也均表明热水参与的特征。此外,该锰矿δ¹³C_PDB为-3.80‰~-4.17‰、δ¹⁸O_PDB为-6.95‰~-8.78‰,据此估算成矿温度为54.2~65.7 ℃,为中低温热水条件。杨家湾锰矿为海底热水沉积成因。     

空气间隔装药爆炸冲击荷载作用下混凝土损伤分析

采用JHC混凝土损伤演化模型,模拟计算了不同空气间隔装药结构情况下炮孔近区岩石损伤破坏机制,分析了空气层比例以及起爆方式对爆破效果的影响。计算表明,不同空气层位置及比例会产生不同的爆破效果,并能运用于不同的爆破目的。空气层比例与炮孔粉碎区大小成反比,空气比较小时可以用于梯段爆破,而空气比较大时可用于预裂或光面爆破。对于梯段爆破、反向起爆（空气层位于上部）和中间起爆（空气层位于中间）的效果要好;起爆方式对梯段爆破效果的影响要比预裂和光面爆破效果明显。     

安棚油田储层裂缝特征及其形成期次分析

安棚油田深层系储层属扇三角洲相沉积，储层岩石的成分成熟度和结构熟度均较低，岩性胶结致密，具有特低孔隙度和特低渗透率特征。储层中天然裂缝较发育，以高角度或垂直裂缝为主，裂缝中常有部分次生方解石充填，该类破裂成组出现，裂缝性质包括张性破裂和剪切破裂，裂缝成因类型是与区域拉张应力有关的区域性裂缝。与局部构造变形作用无关。通过对裂缝充填物——次生方解石进行稳定同位素测定，对储层岩石进行声发射实验，确定了储层岩石的破裂期次，研究得到安棚油田储层的天然破裂期次有4期，第二期是主要的破裂期。分析了影响裂缝发育程度的两个方面因素：一为区域构造应力场强度；二为储层岩石的力学性质及厚度。并建立了储层厚度与裂缝间距的相关方程，该关系式可应用于裂缝预测。     

二连盆地中东部赛汉组古河谷砂岩型铀矿床控矿成因相研究

二连盆地为中国北方重要的油、煤、铀能源盆地,盆地内沉积型铀矿床主要分布于中东部赛汉组古河谷内,典型的矿床有巴彦乌拉大型铀矿床、巴润小型铀矿床、赛汉高毕中型铀矿床和哈达图矿床。古河谷内矿床表现为"同河谷多矿床、同河谷多类型"的特点。古河谷砂岩型铀矿床(体)受古河谷内河流沉积体系和氧化还原界面的控制。本文在赛汉组古河谷铀源、沉积体系、控矿结构面和典型矿床研究的基础上,总结了控矿成因相特征,建立了古河谷内矿床的控矿成因相模式。将赛汉组古河谷内典型矿床的控矿成因相模式划分为辫状河-潜水/辫状河潜水-层间氧化型和曲流河-潜水氧化型。