西藏澜沧江班达水电站水上钻探施工技术

在水上尤其是在水流比较快的江、河上进行钻探施工,与陆地相比,具有施工难度大、危险系数高、钻探效率低等难点。大型水电站往往选在高山峡谷之中,前期勘探条件极为恶劣,水上钻场运送极为困难,而河心孔钻探是一种有效验证河床覆盖层厚度的技术手段,在水电站勘探中通常会遇到。本文根据班达水电站勘探水上钻探工程,介绍该项目水上钻探施工所用的油桶筏制作安装及参数计算和验证,锚固使用的钢丝绳选择及强度验证,江面过渡设备优化设计,保护套管下入方式和垂直度校核,油桶筏转移,覆盖层成孔及取心工艺,坚硬强研磨基岩钻进工艺等关键技术。     

超短高能涡轮钻具研制及应用

针对超深层强研磨、高硬度地层机械钻速慢的问题,研制了一种超短高能涡轮钻具,并对其进行了参数校核和现场应用。该涡轮钻具创新设计了多曲面3D转子叶片,基于流体力学CFX软件,优化了转子叶片空间形态布局,使叶片的水力能量转化效率提高45%,扭矩增加了43.55%;通过将装有叶片的动力端和装有止推轴承的轴承端合二为一,使分体式的涡轮芯轴改进为一体式结构,长度由进口涡轮钻具的15 m缩短至8.3 m,大幅提高了涡轮钻具的可下入性和安全性,缩短了划眼和通井作业时间;最后采用有限元仿真对涡轮钻具产生的扭矩和丝扣连接强度进行了校核测试。该涡轮钻具先后在博孜、元坝等区块石英砂岩、火成岩、砾石层地层的48口井中成功应用,应用混合钻头后机械钻速平均提高100%,为我国深层超深层钻井提供了有力保障。     

研磨对文石红外光谱的影响

系统测试了研磨后溶洞文石和乌贼骨文石的FTIR光谱,首次发现文石晶体中CO3^2-基团的v2（面外弯曲振动）和v3（反对称伸缩）频率与研磨强度密切相关,随研磨强度增加,其最大频移值分别可达5.5cm^-1和11.7cm^-1,而对称伸缩振动v1和面内弯曲振动v4基本不存在频移现象.     

机械力研磨引起的生物成因文石和方解石的低温可逆相变北大核心CSCD

采用翡翠贻贝和近江牡蛎为实验样品对生物成因纯文石和方解石矿物进行了1min^10h不同时间段的机械力研磨实验,并采用XRD和SEM对研磨产物进行了系统的分析。结果表明,生物成因的文石和方解石在低温下就可以实现相互相变。其中纯文石在研磨15min后即部分相变成方解石,在研磨1h左右,方解石质量分数达到最大值(约33%)。继续研磨,方解石含量反而会逐步减小直至平衡。相比之下,纯方解石在研磨5h后才出现明显的文石相。继续研磨,文石的含量快速增加,在约6.5h时质量分数即达80%以上,随后文石含量缓慢增加直至平衡。总之,无论原始材料为文石还是方解石,当研磨足够长时间后,研磨产物会达到相同的平衡状态(文石约88%,方解石12%),充分说明在低温下文石与方解石的相变符合勒夏特列原理。     

提高金刚石钻头钻进效率的两项新途径

小秦岭金矿田属太古界太华群中段上部的变质岩、超变质岩，其物质成份主要为石英、斜长石、微斜长石等。岩石可钻性8～9级，硅质伟晶岩和石英脉可钻性可达10级以上，属中硬一坚硬、中研磨性和弱研磨性地层。根据岩石物理力学性质，采用小口径金刚石Sc56绳索取芯钻进工艺。小秦岭金矿田中深部的含金石英脉勘查钻孔，一般设计深度在800～1300m之间，钻探施工困难，如起下钻辅助时间增多、钻进效率低等等。经过探索和生产实践，下面介绍两种行之有效的快速钻进技术方法。