Long-range forecasts of River Po discharges based on predictable solar activity and a fuzzy neural network model / Prévisions à long terme des débits du Fleuve Pô basées sur l’activité solaire prévisible et sur un modèle de réseau de neurones flou

Abstract

Abstract Is it possible to make seasonal and interannual forecasts of hydrological variables if one cannot predict next week’s rainfall? Contrary to common view, some scientists support the hypothesis that variations in mean global temperature and precipitation are controlled more by external forcing (solar variability and volcanic eruptions) than by increasing atmospheric concentration of greenhouse gases. Temperature and precipitation are connected with special phases of the 11-year sunspot cycle, which coincide with significant accumulation of energetic solar eruptions. Because of the possibility of identifying years with many solar eruptions, the attractive prospect emerges of the long-term hydrological forecasting based on cycles of solar activity. Starting from this assumption, an expert system was built based on a fuzzy neural network model for seasonal and interannual forecasting of the Po River discharge. It was found that indices of solar activity and of global circulation are sufficient to yield useful forecasts of hydrological variables.     

Ø215.9 mm四牙轮取心钻头设计与应用

针对硬岩及复杂地层取心钻进效率低、钻头寿命短的问题,依托“深海钻探技术与工程支撑”项目研制了?215.9 mm四牙轮取心钻头。通过合理布置牙轮角度与分布、优化取心结构,有效提高岩心采取率,保证钻头在硬岩中的钻进速度与可靠性。在之前进行了陆地试验和海洋试验并不断优化改进的基础上,本次在内蒙古自治区呼和浩特市清水河县首次进行了实验性的地热勘探取心施工,全段地层均为高研磨性、高硬度花岗岩,取心困难。采用?215.9 mm牙轮取心钻头配合常规的取心钻具,钻进效率达1.2 m/h,岩心采取率为70%~90%,取得了较好的应用效果,为海洋钻探硬岩取心提供了技术保障。     

仿生自补偿一体式高胎体孕镶金刚石取心钻头研究

针对孕镶金刚石钻头齿间相互独立,在坚硬地层中钻进极易产生打滑和单齿受力太大导致钻头损坏的难题,引入仿生爪趾结构原理和自补偿理念,研制了仿生自补偿一体式高胎体孕镶金刚石取心钻头。钻头的一体式切削齿设计,主要在单齿的齿单元间采用加强筋方式强化单齿强度,单齿与单齿间设置齿间加强筋加强,使得钻头相邻齿单元、相邻单齿间相互连接形成一个整体,在钻进过程中,钻头齿的工作唇面会产生多个超过岩石极限破坏强度但远低于钻头胎体强度的应力集中区域,不容易出现少数几个接近或超过钻头胎体强度的应力集中区域的情况。如此,钻头的整体性更好,受力均匀,切削岩石的效率更高,寿命更长,尤其对于坚硬地层,防打滑效果更好。经现场试验表明：仿生自补偿一体式高胎体孕镶金刚石取心钻头较常规钻头具有更高的碎岩效率和更长的使用寿命。     

准噶尔盆地玛页1井长筒取心技术

玛页1井是新疆油田股份公司在准噶尔盆地西部隆起乌夏断裂带部署的一口风险探井,目的是探索风城组页岩油和常规高孔火山岩油藏的勘探潜力,全井设计取心275 m,实际取心445 m,该井具有取心井段长、致密泥岩地层取心效率低、裂隙发育段易堵心等特点。针对该区域地层特点及玛页1井长井段取心面临的技术难点,通过应用KT216型钻具长筒取心技术,配套井底动力高转速驱动金刚石钻进工艺,与邻井相比,玛页1井长井段取心钻进综合效率提高1.79倍,连续取心长度445 m,单回次取心长度41.97 m,创该区域历史最高纪录,可为后续该区域长井段连续取心实施提供参考和借鉴。     

麦饭石促进异养反硝化去除水中硝酸盐的研究

微生物异养反硝化技术是市政污水处理中广泛应用的技术,但在实际应用中,微生物活性易受冲击负荷、重金属胁迫等环境条件影响,使出水效果不稳定。麦饭石作为一种天然硅酸盐矿物,能有效提高微生物活性及对环境胁迫的抗性,可以将其应用于微生物污染治理领域。通过批实验研究麦饭石的剂量、处理方式对异养反硝化的促进作用并探究麦饭石作用于微生物的机理。结果表明,麦饭石的投加剂量和处理方式均显著影响了微生物对硝酸盐的去除效果。硝酸盐去除率与麦饭石投加量呈正相关,麦饭石投加量为350 g/L时硝酸盐去除率可达96%,未添加麦饭石的空白组硝酸盐去除率仅为25%;处理方式会影响麦饭石对反硝化过程的强化作用,研磨后过200目筛的麦饭石在投加量<150 g/L时具有优势,投加量继续增大后,未经处理的麦饭石表现出更强的反硝化促进作用。进一步采用未经处理的麦饭石、研磨后过200目筛麦饭石及球磨麦饭石浸出液进行反硝化的促进实验及微生物毒性实验探究麦饭石作用于微生物的机理。实验结果表明,麦饭石浸出液能够提高微生物的活性及对环境胁迫的抗性,影响麦饭石生物促进作用的主要因素为其溶出微量元素的成分及浓度。本研究为天然矿物麦饭石应用于微生物污染治理提供理论依据和实际应用价值。     

煤矿井下套铣打捞技术研究与应用

基于煤矿开采深度的增加,在复杂地层中进行定向钻孔施工发生卡钻事故的风险也在急剧增加。采用套铣打捞技术进行卡钻事故处理,能够提高事故处理的成功率,并起到保护原钻杆的作用,降低经济损失。文章分析研究了套铣打捞钻具的选择、冲洗液选择、工艺参数以及工艺方法,结合在玉溪矿和临涣矿打捞实例,优化了套铣打捞工艺及相关参数。     

硬岩超高胎体偏心齿钻头的研制及应用

本文针对硬地层钻头寿命短、钻进效率低等问题,研制了一种新型超高胎体偏心齿钻头。该钻头通过条状或类条状设计提高了单齿工作压力;偏心布齿设计改善了钻进过程中钻头的切削齿受力状态,不但提高了钻头的强度,而且使得排浆更加通畅;扭面后支撑结构保证了钻头具有最高可至30 mm的超高胎体工作层。在钻头的制造工艺上,将无压烧结、热压烧结与二次镶焊3种工艺进行了有机结合,钻头金刚石热损伤小、钻头胎体强度高,保径优势明显,为深部硬地层高效长寿命钻进提供了技术支撑。     

近年来钻探用超硬材料的发展与展望

超硬材料在工业发展中扮演着举足轻重的角色,特别是地质钻探行业中超硬材料的研制与应用更显突出。以前钻探界有句话：“有什么样的磨料就有什么样的钻进设备和钻进工艺”,这充分说明了它们的因果关系。金刚石钻头随着人造金刚石的品种、结构、性能、品质等方面不断提高,很大程度上满足了地质钻探行业的需求,并推动了钻探行业的飞速发展;同样钻探应用中提出的新需求,又不断促进超硬行业继续探索。两者相辅相成,互相促进,共同发展。本文结合大量实例阐述了地质钻探行业中使用的超硬产品的特点、种类、性能等。真切地期待未来超硬材料能够更精更新,更多地在钻探产业实现创新突破。     

广西向阳坪铀矿“打滑”地层绳索取心钻进存在问题与对策

通过绳索取心钻进金刚石钻头选型试验,介绍了广西资源县向阳坪铀矿区“打滑”地层中绳索取心钻进存在的问题及采取的技术措施。     

大宝山复杂钼矿地层钻孔堵漏技术研究与应用

钻孔漏失是钻进过程中经常碰到的问题。大宝山钼矿区地层条件复杂,多以软硬夹层和岩石裂隙为主,地下水丰富,局部漏失比较明显。为了解决该区域地层钻孔的漏失问题,笔者在分析地层及现场工艺条件后,提出并设计了脲醛树脂水泥球堵漏方案。经室内评价性实验,确定了以水泥、脲醛树脂、酒石酸等为主要原料的现场堵漏配方,该方案初凝和终凝时间比较短,操作过程比较简单,水泥球在酸性条件下能够保持自身的稳定,减少浸泡条件下堵漏材料的分解,配比材料经济。通过现场漏失钻孔段的实际堵漏验证,该方案可以有效解决大量漏失的问题,减少了辅助作业的时间,降低了工程成本。