国内外割心钻具研发概况与分析

在松散、松软、破碎等复杂地层钻进时,与常规取心技术相比,割心技术能够获得更高的岩心采取率。国内外研发的割心钻具主要包括双动双管、单动双管和绳索取心割心钻具3种,钻具研发的关键点主要包括岩心爪结构设计和加压方式选择。从钻具研发情况看,三角形岩心爪具有良好的闭合性能,液力加压能够实现对割心压力的准确控制,绳索取心割心钻具钻进效率较高,但研发难度相对较大。本文详述了国内外割心钻具的结构设计特点及取心操作流程,分析了钻具设计原理的优缺点,提出了割心钻具发展趋势,为割心钻具的优化设计奠定了基础。     

高强耐热铝合金钻杆材料优选

铝合金钻杆的使用性能是制约深部钻探技术发展的“瓶颈”。本文综合考虑孔内工况因素和钻杆性能因素,以钻柱组合设计为基础准则,从特深孔钻探工程技术需求出发,开展了高强耐温铝合金钻杆材质选择和评价的试验研究。试验结果表明：2219铝合金固溶时效制度分别为535 ℃/1 h、165 ℃/20 h,2618铝合金固溶时效制度分别为530 ℃/1 h、200 ℃/20 h;2219铝合金在高温长时间暴露后的室温力学性能优于2618铝合金,在高温瞬时条件下的力学性能劣于2618铝合金;2219铝合金中含有Zr,该元素在热暴露过程中起到减缓溶质扩散速率的作用,这对提高热暴露后的剩余强度是有利的。     

国内外绳索取心钻具研发应用概况及特深孔钻进问题分析

随着钻孔深度的不断增加,对绳索取心钻具的使用性能提出了更高要求。在分析了国内外绳索取心钻具研发现状、结构设计特点及特深孔应用情况的基础上,整理了特深孔钻进绳索取心钻具使用存在的技术问题,定位机构打捞可靠性、到位报信提示可靠性、堵心报信机构工作稳定性、单动机构使用寿命均有待提高,并相应地分析了原因,为5000 m特深孔绳索取心钻具优化设计打好基础。     

土耳其卡赞天然碱矿溶采对接井工程HSE管理

HSE管理是现代企业走出国门、承揽国际大型项目的必备条件,并且在现代工程管理中具有越来越重要的地位。土耳其卡赞天然碱矿水溶开采对接井工程的实施过程中,在借鉴国内外相关行业经验的基础上,结合项目自身特点,成立了HSE管理机构,加强了人员安全培训和机械设备的升级改造,使之符合当地的行业安全标准。引入了JSA工作安全分析工具,建立了切实可行的HSE管理体系,并强调了现场监督,从而实施了行之有效的HSE管理,为该项目的顺利运行提供了有力的安全保障。     

套管锻铣开窗技术在土耳其贝帕扎里碱矿中的应用

土耳其贝帕扎里碱矿在矿区边缘的碱层出现埋深起伏大、厚度变化大、易尖灭、易涌水等情况,这些特殊的地质情况导致水溶开采钻井过程中同一组井的套管最终下入到了不同的层位,或是原先下入的矿层不稳定,易坍塌。为了解决以上问题而引入了套管锻铣开窗技术。该技术可以将老井眼中已被套管封闭的上部碱层暴露出来形成新的采矿通道,从而提高矿区采收率。先后在14口老井眼中完成了套管锻铣作业,均达到了预期效果。本文介绍了套管锻铣器的工作原理,并以H066井组为例,详细阐述了套管锻铣开窗工艺技术。工程实践表明,套管锻铣开窗技术对于换层开采、钻井处理事故、事故井恢复性生产等方面具有一定的效果,具有减少钻井工期、降低施工成本、延长老井使用寿命、提高矿藏产量等优点,有广阔的应用前景。     

热处理砂岩微观结构及力学性质试验研究

采用核磁共振、电镜扫描、X射线衍射、单轴压缩等试验手段对某砂岩试样不同温度下（25～900 ℃）微观结构及力学性质的变化情况进行研究。研究表明：温度对砂岩试样微观结构具有重要影响,试样总孔隙率随温度的升高而升高,在150 ℃以下,由于中、大孔隙的减少,试样渗透性反而降低;当温度超过600 ℃时,中、大孔隙快速增加,试样渗透性能大幅增加;温度升高导致砂岩试样弹性模量减小、峰值应变增大以及孔隙压密阶段变长,宏观表现为脆性降低、塑性明显增强;热处理条件下,除微观结构的变化会导致砂岩试样力学强度改变外,试样矿物成分对其力学强度也具有十分重要的影响;450 ℃以下,由于矿物成分变化较小,试样力学强度主要受到孔隙度增加的影响,表现为强度随温度升高而降低;450～600 ℃,虽然孔隙率继续增长,但由于主要矿物高岭石发生脱水以及与其他离子形成新相矿物,进而导致试样强度没有随着孔隙增加而降低,反而出现一定的增长;超过600 ℃后,孔隙尤其是大孔隙的急剧增加,导致强度重新开始降低。     

扎鲁特地区无烟煤分子结构特征和模型构建

为了构建内蒙古扎鲁特地区无烟煤的分子结构模型,采用工业分析、元素分析、核磁共振碳谱、高分辨率透射电镜和X射线光电子能谱等测试方法对该地区无烟煤的分子结构进行研究。结果表明无烟煤分子结构中以芳香碳为主,脂肪碳以短烷基侧链和环烷烃为主。煤分子结构中氧原子主要以酚羟基和醚氧基的形式存在,氮原子主要以吡咯型氮和吡啶型氮的形式存在,硫原子主要的赋存形态是硫醇硫酚。结合由核磁共振碳谱测得的煤结构参数和由高分辨率透射电镜测得的芳香环尺寸和含量,构建了无烟煤大分子平均结构模型。对构建的模型进行了结构优化与能量分析,发现煤分子结构的芳香片层趋于平行排列,非键结势能中的范德华力是保持煤结构稳定的主要因素。本研究为采用分子动力学模拟从分子尺度研究扎鲁特地区无烟煤在石墨化过程中,其芳香碳层的拼叠过程及其反应路径提供了模型基础。      

基于ArcGIS Engine的地质灾害信息管理与应用

以地质灾害风险信息管理与应用为例,运用AE技术实现多源灾害信息统一管理、快速提取、专题图输出,揭示了GIS技术在此领域应用的可行性和广阔前景。     

基于数据融合的浅层地下水提取技术研究

为提高浅层地下水遥感探测的准确性和效率,开辟遥感找水新思路,首次将空间分辨率为30 m的Landsat-7ETM多光谱数据和空间分辨率为150 m(Wide Swath模式)的Envisat-1 ASAR先进合成孔径雷达数据进行了融合,并利用基于主成分变换(PCA)和小波变换(WT)的融合算法成功地找到了浅层地下水信息异常带。通过实地调查和物探、钻探验证,I、II、III级找水靶区的富水性情况与预测结果基本一致,并在上述靶区找到了丰富的浅层地下水,证实了该方法的可行性和实用性,可为今后地下水快速勘察提供新的技术手段。