钻压水动力增效装置试验研究

在复杂地质条件下进行钻探或处理事故时,常有需要增加钻压的情况。而所选钻机其所能产生的轴向压力是一定的。因此,在钻机选定后如何增加钻压的问题是个非常重要的问题,有时是一个非常急迫的问题。乌克兰国立矿业大学的专家们利用水力动力学原理研制出了一种新型钻压水动力增效装置,可以解决上述问题,值得借鉴。介绍了这种钻压水动力增效装置（ГУОН）的工作原理及其技术性能指标,并通过试验结果与理论计算结果进行了对比。     

泡沫钻进中的腐蚀现象与泡沫发生器

泡沫钻进中有两个问题有待解决。第一是泡沫对钢铁具有明显的腐蚀作用。由于泡沫中有水和大量空气,而空气中含有氧。钢铁的腐蚀主要是水与氧的作用。在氧化锈蚀过程中发泡剂也起着重要作用。为此提出了防腐措施。第二是泡沫的发生。稳定泡沫的产生必须具备两个条件:物质条件和机械条件。没有发泡剂的加入不会产生稳定的泡沫。没有强有力的机械作用,气体进入不了液膜,也不会发泡。相应的措施是设专门的泡沫发生器。     

北京岩溶水资源勘查评价项目工程监理

以“北京市岩溶水资源勘查评价工程”项目工程监理为例,通过岩溶水勘查施工监理与建筑工程、市政及水利水电、石油钻井等项目监理工作进行对比分析,针对岩溶水勘查施工监理工作特点,结合以往监理经验,提出了岩溶水勘查施工项目监理与工程控制内容及注意事项,确保了北京岩溶水资源勘查评价项目钻探施工监理工作的顺利实施,为该类项目监理及工程控制提供思路和借鉴。     

WRF模式对福建沿海风电场风速预测的效果分析

在WRF模式中选取不同的边界层、近地面层以及陆面过程参数化方案,设计了4种不同物理过程参数化方案,组合模拟福建沿海某测风塔站2010年1月1—11日和7月1—11日的逐时风速,将数值模拟结果和同期测风塔观测数据进行对比,以寻求最佳参数化方案。经分析比较,采用MYJ边界层方案,Monin-Obukhov近地面层方案以及Noah陆面过程方案的方案2模拟效果最好。使用该方案对2010年1月和7月的风速进行模拟,按不同风速级别分别对数值模拟结果进行对比分析,结果表明:方案2对6~15m/s风速模拟的平均相对误差在20%左右,能够满足风电预测的精度需求;而对0~6m/s风速模拟的误差相对较大,这可能是由于模式地形分辨率不够精细以及风塔所处海陆交界处的特殊位置,使低风速容易受地面扰动以及海陆气流影响所致。     

含偏心点声源的随钻测井声场模拟和地层各向异性反演研究

地层横波波速测量以及各向异性评价是目前随钻声波测井应用及方法研究的难题之一.针对这些问题,本文试图从钻铤上的偏心点声源在各向异性地层中的响应出发,寻求和探讨解决方案.我们基于三维有限差分模拟的随钻测井信号,研究了偏心点声源在水平横向各向同性（HTI）慢速地层井孔中激发声波传播规律,研究结果表明：在HTI地层中偏心点声源能够同时激发出快、慢两种波形,并且此两种波形中主要分别包含快、慢弯曲波,由于与钻铤波的耦合作用,其速度总是分别小于地层快、慢横波波速,所以无法直接用于地层横波波速的测量.但根据进一步的灵敏度分析可知当在3 kHz以上时,它们的相速度分别对地层参数水平和垂直剪切模量（c₆₆和c₄₄）最为敏感.基于此特性,本文提出一种基于解析近似解的最小二乘拟合法,能够通过快、慢波频散曲线反演地层横波波速,所测值误差小于3%,并且具有很好的容错率和稳定性;进而由横波速度反演值评价地层各向异性大小.最后,地层快横波偏振方位可以利用垂直于偏心声源方向的偶极采集的信号能量变化曲线来获取.

     

RESEARCH ON THE CHARACTERISTICS OF QUATERNARY ACTIVITIES OF SU-XI-CHANG FAULT

Running across the urban areas of Changzhou, Wuxi and Suzhou, the NW-trending Su-Xi-Chang Fault is an important buried fault in Yangtze River Delta. In the respect of structural geomorphology, hilly landform is developed along the southwest side of the Su-Xi-Chang Fault, and a series of lakes and relatively low-lying depressions are developed on its northeast side, which is an important landform and neotectonic boundary line. The fault controlled the Jurassic and Cretaceous stratigraphic sedimentary and Cenozoic volcanic activities, and also has obvious control effects on the modern geomorphology and Quaternary stratigraphic distribution. Su-Xi-Chang Fault is one of the target faults of the project "Urban active fault exploration and seismic risk assessment in Changzhou City" and "Urban active fault exploration and seismic risk assessment in Suzhou City". Hidden in the ground with thick cover layer, few researches have been done on this fault in the past. The study on the activity characteristics and the latest activity era of the Su-Xi-Chang Fault is of great significance for the prevention and reduction of earthquake disaster losses caused by the destructive earthquakes to the cities of Changzhou, Wuxi and Suzhou. Based on shallow seismic exploration and drilling joint profiling method, Quaternary activities and distribution characteristics of the Su-Xi-Chang Fault are analyzed systematically. Shallow seismic exploration results show that the south branch of the Su-Xi-Chang Fault in Suzhou area is dominated by normal faulting, dipping to the north-east, with a dip angle of about 60° and a displacement of 3~5m on the bedrock surface. The north branch of the Su-Xi-Chang Fault in Changzhou area is dominated by normal faulting, dipping to the south, with a dip angle of about 55°~70° and a displacement of 4~12m on the bedrock surface. All breakpoints of Su-Xi-Chang Fault on the seismic exploration profiles show that only the bedrock surface was dislocated, not the interior strata of the Quaternary. On the drilling joint profile in the Dongqiao site of Suzhou, the latest activity of the south branch of Su-Xi-Chang Fault is manifested as reverse faulting, with maximum displacement of 2.9m in the upper part of Lower Pleistocene, and the Middle Pleistocene has not been dislocated by the fault. The fault acts as normal fault in the Pre-Quaternary strata, with a displacement of 3.7m in the Neogene stratum. On the drilling joint profile in the Chaoyang Road site of Changzhou, the latest activity of the north branch of Su-Xi-Chang Fault is manifested as reverse faulting too, with maximum displacement of 2.8m in the bottom layer of the Middle Pleistocene. The fault acts as normal fault in the Pre-Quaternary strata, with a displacement of 10.2m in the bedrock surface. Combining the above results, we conclude that the latest activity era of Su-Xi-Chang Fault is early Middle Pleistocene. The Su-Xi-Chang Fault was dominated by the sinistral normal faulting in the pre-Quaternary period, and turned into sinistral reverse faulting after the early Pleistocene, with displacement of about 3m in the Quaternary strata. The maximum magnitude of potential earthquake on the Su-Xi-Chang Fault is estimated to be 6.0.     

深部盐矿勘探钻井液研究与应用

ZK001井钻遇地层为大段泥岩,部分地层为页岩、含盐泥岩、盐膏层。在泥页岩地层进行大口径全面钻进,钻速较快,固控设备能力有限,引起钻屑中粘土颗粒重复性膨胀、软化及裂解分散,最终可能造成粘土侵,对井内安全造成威胁。深部岩膏层易溶于水,从而导致盐层蠕变、井径扩大、井壁失稳等问题。以ZK001井为例,通过优化钻井液体系及现场施工工艺,解决了地层强造浆、盐层失稳等问题。通过岩石力学测试、阳离子交换容量测试、钻井液体系优选及性能测试,确定了上部地层采用聚合物钻井液体系,下部含盐层取芯钻进转换为饱和盐水钻井液体系。通过选用合适的钻井液密度、粘度、切力量、滤失量、含盐量等指标,可以有效控制上部泥岩井壁稳定、含盐层蠕变、井径扩大的问题。钻进过程中钻井液性能稳定且易于维护,从而保证了钻进工作安全、高效、顺利的进行。     

空气反循环连续取样钻进技术在紫金山金铜矿区的应用

紫金山金铜矿矿产勘查中使用空气反循环连续取样钻进工艺,解决破碎地层、缺水地区钻探取样难、施工成本高的问题。介绍了机具的配套、钻进工艺流程及施工注意事项,特别是针对紫金山金铜矿区破碎、漏失地层,为提高钻进效率,采用正反循环2种潜孔锤钻进,获得了高的采样率,提高了施工效率,大幅度降低了施工成本。     

JD直连式深孔绳索取心钻杆的研制与应用

根据深部找矿的需要,立足于我国目前钻探设备现状和材料冶炼及机械加工水平,通过对钻杆选材、结构、制造工艺的创新,研制了一种两端镦粗后整体热处理再车螺纹的新型深孔绳索取心钻杆及配套钻具,经使用,效果达到了设计要求。     

超深水钻井作业隔水管顶张力确定方法

对于深水和超深水钻井作业,确定钻井隔水管系统顶张力是钻前设计非常重要的工作。研究三种隔水管系统顶张力确定方法,分别是理论方法、基于隔水管系统底部残余张力方法和基于下放隔水管系统的最大钩载方法。算例计算与超深水钻井实践对比表明,在相同的隔水管系统配置下,三种方法计算结果都接近于实际钻井作业时的顶张力设定值。但研究认为,基于下放最大钩载的顶张力计算方法简单实用,推荐作为优选方法。