栾川县多金属矿复杂地层岩心钻探技术

栾川县多金属成矿区处于马超营大断裂带中,区内4条大断裂横贯全区,主、次级构造极为发育。因碎裂蚀变带、泥质砂砾岩等松散破碎地层而引发的孔内坍塌、取心困难等钻进难题此起彼伏,软硬互层变化频繁,对钻头要求高、选择性强。而且钻孔结构复杂,生产效率难提高,多数钻孔施工中均出现程度不同的夹钻、埋钻、断钻、烧钻等孔内事故,给钻探施工带来很大困难。通过改善冲洗液性能、采用JS122绳索取心钻具,并进行钻头与地层适应性研究,取得了较好成效。     

q祁连山永久冻土带天然气水合物钻探工艺与应用

大量的研究和钻探取样证明,不仅海洋深处存在着天然气水合物,陆地永久冻土带也存在天然气水合物。从目前的地质探测技术发展现状看,确定冻土层水合物的储藏深度、含量等物理化学特性还必须靠取样钻探技术。论述了全球陆地永久冻土带天然气水合物的钻探现状,介绍了陆地永久冻土带天然气水合物取心钻具的结构设计、试制过程和在海拔4200m的青海祁连山地区进行永久冻土带天然气水合物钻探技术研究过程中取得的成果。     

横波测井技术在海洋工程中的应用

单孔波速测试的传统做法是在地面激振,在孔中接收,但该方法测试深度受限,测试精度较低,且对于海上钻孔来说,根本无法实现激振,故对于海洋工程钻孔的波速测试,则需要新技术来实现横波波速的获取。笔者介绍的悬挂式波速测井法将震源和检波器同时放入井孔中,摆脱了笨重的地面敲击震源,实现了波速测井设备的轻便化,由相距1 m的两个检波器接收S波的传播信号,为一发双收装置,利用传感器接收到震源传来的S波信号到达时间(初至)差,来确定钻孔所在处地层波速的一种新技术。该方法在南堡油田平台场址调查中发挥了重要作用,对120 m深的钻孔进行了横波测井,取得了良好的测试成果,为该工程项目提供了准确的剪切波速,为划分该场址的场地土类别发挥了重要作用。     

南方煤田绳索取心钻进的配套问题

南方（湖南、贵州、四川、云南、重庆等）煤田在绳索取心钻进时,遇到的问题及解决办法有一定的普遍性。针对该区的地层特点,提出了合理的钻进方法及钻具配套方案;根据施工区的条件及孔深要求,进行了设备配套的研究;从研究区内事故发生的普遍性入手,摸索出一套较为合理的事故处理方案和工艺配套措施。通过多方面的研究,形成了一套比较合理的配套方案,据此方案在云贵川湘等地施工,均取得了较好的经济效益与社会效益方面。     

TesTrack随钻测压工具在XX油田K14井的应用

地层压力测试是测井作业非常重要的环节,在研究地层压力剖面、判断流体性质、划分气、油、水流体界面、估算地层渗透率、预测地层产能等方面发挥着举足轻重的作用。BakerHughes公司的TesTrack随钻测压工具在XX油田首次应用,分析了该工具的特点及其应用效果,对该工具的推广应用具有重要的参考和借鉴意义。     

河北唐山宋家营勘查区施工技术研究

宋家营勘查区位于河北唐山丰南区,存在着新生界厚度大,流沙层、卵石层、砂砾层松散破碎,部分钻孔漏失严重;煤层埋藏深、层数多、层位变化大等问题,给提高钻探施工质量和效益带来了不便。为解决这些问题,作者从钻孔设计人手,针对不同的地层采用相适应钻探工艺和技术措施,对长期沿用钻探方法进行改进,使钻进方法更具有针对性;对不同的地层配制了不同的冲洗液,对地层漏失根据情况采用恰当的堵漏方法,大大减少了因堵漏增加的成本。从而使钻进效率由过去的287m／台月,提高到440m／台月,台月效率提高了53．3％,大大降低了钻探成本。     

动静组合加载下刀具破岩的力学模型

基于初始弹性和动静荷分工的假设,将动静复合加载下坚硬完整的脆性岩石的破碎过程分为弹性、损伤和断裂3阶段,综合运用弹性力学、岩石力学、损伤力学和断裂力学进行分析。由集中力作用下弹性半空间的应力场和单元体的剪切破坏,得出了岩石损伤的裂纹源和其曲线扩展路径;选定Ⅰ型、Ⅱ型裂纹作为动载冲击作用下压剪裂纹的扩展模式。提出了以冲击能（次数）来定义损伤度的方法。以相邻破碎坑的侧向裂纹扩展贯通作为岩石破碎的终点。本力学模型可以用于动静复合加载破碎岩石的系统仿真、数值模拟和机具设计。     

地质勘探套管钻进技术研究

针对复杂地层钻探,基于绳索取心钻进原理,采用不提钻换钻头取心钻进方法,开展地质勘探套管钻进新方法研究,包括套管取心钻具、代替绳索取心钻杆使用的套管,护壁措施、套管钻进工艺等,野外生产试验取得了较好的技术经济效果,并根据存在问题提出了进一步完善的建议。     

多工艺旋挖钻进施工钻具及在冻土层中的应用

针对我国旋挖钻进施工中存在旋挖钻具与主机不匹配、钻具结构形式与地层不适应等问题,研究开发了BS系列旋挖钻斗和AG系列螺旋钻头两种新型的旋挖施工钻具。通过在青藏铁路冻土层基础桩施工中的应用,钻进平均时效达6～10 m/h,较进口同类型钻具提高2～4倍,解决了我国大口径基础桩冻土层施工的技术难题。     

Validity of the Bouchet’s complementary relationship at 102 observatories across China

Bouchet in 1963 hypothesized that for large homogeneous land surface with minimum advection of heat and moisture, there exists a 1:1 complementary relationship of potential and actual evaporation coupled through land-atmosphere feedbacks. The complementary relationship has been widely used to estimate regional actual evaporation and explain the pan evaporation paradox. We examine the standardized potential evaporation (potential evaporation divided by wet environment evaporation) at 102 observatories at different elevations across China. Generally, the relationship is appropriate at the low elevations (<1000 m). With the increase of elevation, vapor transfer power becomes much less than radiation energy budget because of lower vapor pressure deficit and stronger global solar radiation. As a result, at the high elevations (over 1000 m), the excess energy resulted by limited moisture availability is not enough to be converted into drying power of the air. This result suggests that the complementary relationship is asymmetric at the high elevations. Supported by the Presidential Special Award Foundation, the Chinese Academy of Sciences (Grant No. O7R70020SD) and the National Key Technology R & D Program (Grant No. 2006BAC08B0408)