煤矿井下连续管钻进管柱分析及射流钻进实验

由于可连续起下钻、不间断循环等优势,连续管钻井已成为近年来发展最快的石油钻井技术之一,开发煤矿井下连续管钻进技术是煤矿实现“少人化”甚至“无人化”钻探的重要技术途径。针对该技术在煤矿井下应用存在的管柱优选、钻进方法等关键问题,提出了连续管射流定向钻进方法,根据煤矿井下钻探用泥浆泵能力和孔深设计,分析了不同管径、不同弯曲比(r₀/R_b)连续管流体摩阻;采用数值模拟方法,分析了不同连续管管径与钻孔孔径比(管孔比r_c)情况下近水平钻进管柱屈曲形态及与孔壁接触应力;通过旋转射流水力学参数研究和破岩效果实验,给出了最佳射流钻头参数:通过连续管射流定向钻进实验,分析了射流定向钻进造斜规律,不同流量、钻进速度与钻孔孔径的关系。结果表明:?19～?31.75 mm连续管的弯曲半径可满足煤矿坑道空间要求;连续管流体摩阻的主要影响因素为管径和流量,在井下常用泥浆泵流量200 L/min、压力31.5 MPa、钻孔深度200 m情况下,?31.75 mm连续管为最佳管柱方案;管孔比r_c=0.454时,连续管与孔壁接触应力...     

单孔多电极排列的正演问题研究

论述了用解析理论计算、物理模拟和数值模拟方法,对单孔多电极排列视电阻率与激电测量,在发现近井旁盲矿或井底盲矿及预测已被钻孔揭露的岩矿层横向延伸规模等方面的正演问题研究结果,并给出了一般解释规则。     

井下综合观测技术发展现状

21世纪以来,井下观测以日、美等国为首迅速进入“深钻井,多分量,宽频带”的发展时期,我国也紧随其后开始了井下综合观测技术的研究.本文介绍了10年来井下综合观测技术在世界各国大陆、大洋科学钻探工程中的应用,展示了各国井下综合观测技术上的成果,并分析比较了各种技术的特点,最后对深井高温高压环境、多测项集成技术和井下安装检测工艺等关键问题进行了分析和总结.在我国,井下综合观测仍属于技术创新项目,虽然第一批井下综合观测系统已成功研制出来,并在500m以内的钻孔中进行了小规模的实验,但成功经验较少,与技术领先的发达国家相比仍有不小的差距.     

多元线性回归算法在井下三角高程测量中的应用研究

通过对井下三角高程测量的原理、误差来源及精度分析,指出钢尺量取仪器高和棱镜高的误差对三角高程测量结果的影响,提出一种利用多元线性回归减小该误差影响的算法,并通过实例对三角高程测量结果进行改正,验证该算法用于提高井下三角高程测量精度是可行的,并基本达到四等水准的要求.     

井下甚宽频带地震仪研制内容与创新

井下甚宽频带地震观测能获取来自地球内部微弱的、丰富的、准确的宽频带地壳活动信息,包括地层微破裂、慢地震等,对地震学、地震预报和相关学科均有重要的科学研究意义和实际应用价值。研制具有我国自主知识产权的井下甚宽频带地震仪,并推进其工程化、产业化是地震观测仪器发展的重要方向之一。本文介绍了国家重点研发项目重大科学仪器设备开发专项 “井下甚宽频带地震仪的研制与应用开发” 的研究目标、研究内容及主要创新点。项目首次在国内外成功研制了可应用于2000 m深井观测的、完全自主知识产权的甚宽频带地震仪,并将在国家级重大项目中示范应用,打破了国外在井下甚宽频带地震观测的领先地位,促进了国内地震观测科学技术的发展。项目的主要进展将在项目专题中的4篇文章中分别进行介绍。      

碱性溶液中BH_4~-的电化学氧化机理及伏安法测定

对比Na BH4碱性溶液Cu、Ag、Ni、Pt和Au电极的循环伏安特性发现,BH-4在Au电极上活性最强,Pt有一定的活性,而Cu、Ag及Ni几乎没有活性。用三电极体系研究了BH-4在Au电极上的氧化机理,分析了碱性体系中不同浓度Na BH4溶液的线性循环伏安特性,讨论了扫描速度、OH-和B(OH)-4浓度等对BH-4氧化峰电位及峰电流的影响。结果表明,以Au电极为工作电极的峰值电流法是BH-4离子定性和定量检测的一种简单、快速、准确的方法。同时,溶液中较大浓度范围内变化的OH-和B(OH)-4对Na BH4的分析无明显影响。     

地电场不同电极的对比实验研究

经过对不同形式的电极:铅电极、不极化电极、圆柱形电极、板状电极等进行对比观测试验,对观测试验的数据信息进行处理及相关系数分析.分析研究实验结果,探讨不同情况下的电极性能及优缺点,得出在不同要求、不同场地、不同条件下电极的选择和使用情况的认识.     

垂直电场观测试验及数据初步分析

地震发生前的电磁异常现象已被地面、卫星等多种观测手段观测到．目前,我国已经建成了100多个水平地电场观测台站,然而对于垂直电场的观测仍是一个空白．自2009年4月开始,在甘肃天祝地震前兆科学台阵的红沙湾、黄羊川、松山建立了3个垂直电场观测试验站,进行垂直地电场的试验观测,在我国专门的垂直地电场观测试验研究尚属首次．通过近1年的观测试验,取得了有价值的观测资料．从数据的初步结果来看,垂直电场的日变化形态清晰,黄羊川和松山观测数据的日变幅度在16 mV/km左右,红沙湾观测数据的日变幅度在8 mV/km左右;垂直电场日变化周期的主要成分是24小时的全日波,其次是12小时周期的半日波．      

考虑系统柔度影响的水压致裂法测量深部岩石应力

为了有效测量水压致裂方法中的重张压力,必须使用具有足够小柔度的试验设备,否则无法从重张压力估计垂直钻孔平面的最大水平应力.仅通过替换水压致裂系统中的某一部件来大幅度降低系统柔度是很难的.但如果流量计尽可能安装在靠近跨接式封隔器隔离出的钻孔测试区.那么系统柔度就会大大降低.为此,我们研制出配有井下流量计的试验系统,并在野...     

LQC—Ⅱ型三维电阻率采集系统的设计研究

本文设计一种三维并行直流电法勘探系统：LQC—Ⅱ型三维电阻率采集系统,由主机、电测子站和多模式智能电极三部分组成。主机控制电测子站完成16通道、24位数据电性数据的并行采集与传输,每个电测子站控制与之相连的16个电板的同步与状态转换。以1台主机控制16个电测子站和256个智能电极对水池低阻体模型进行电极扫描式测量,获取32640个数据的测量为例,整个测量时间约30分钟。