渭北地区小曲率半径定向煤层气井优化设计及应用

鄂尔多斯盆地东缘渭北地区传统定向煤层气井面临抽油杆偏磨、压裂改造效果差、单井产量低等技术瓶颈,通过对该地区煤层地质特点的深入剖析和评价,提出了适合渭北煤层气老井改造的小曲率半径定向井布井方案。在考虑排水采气等煤层气井的特殊条件下,建立了小曲率半径定向井轨迹优化设计模型,并进行了配套定向钻井工具优选。研究结果表明:通过集成应用分段压裂改造技术,小曲率半径定向井纵向上可开采3号、5号、11号三层煤,横向上可在主力11号煤层形成有效的压裂缝网,单井控制面积与常规定向井相比提高37.76%,产气量提高25%;从煤层气排采工艺角度出发,若井口能够产生1.5 MPa稳定套压,沉没度可满足常规杆式泵正常排采作业要求;小曲率半径定向井最优造斜率为11.5°/30 m,需配置1.55°及以上单弯螺杆钻具组合进行定向施工,且139.7 mm套管能够顺利下入。      

矿用电磁波随钻方位伽马测井系统的研究与实现

煤矿井下定向钻进是在螺杆马达和随钻测斜仪的配合下,按照预先设计轨迹进行钻进,不能根据实际的地层情况进行实时调整钻孔轨迹。矿用随钻方位伽马测井仪可实时测量地层放射性,实时依据地层放射性的变化判断钻孔轨迹是否在目的层中,为实时调整钻孔轨迹提供依据。从矿用电磁波随钻方位伽马测井系统（安标名称为YSDGC）的基本原理、关键技术设计、研制、试验设计等几个方面论述了该系统的研究与实现。该系统在煤矿井下的实际应用显示,系统在地层分界面处具有很好的方位伽马方位特性,为煤矿井下定向钻进根据地质情况调整钻进轨迹提供了依据。      

内蒙古北山小红山岩组变形特征及地质意义

为了研究红石山—百合山—蓬勃山古生代构造带(蛇绿岩带)物质组成和变形特征,利用数字填图方法,在内蒙古北山地区大红山一带,开展1:5万区域地质调查。发现大红山南出露一套变质基底,主要岩石组合为一套海相细碎屑岩夹中基性火山岩及磁铁石英岩组合,以含硅铁建造及变质基性火山岩为特征。该岩石组合无底无顶,变形变质强烈,分不出层序,故称之为小红山岩组。各类中低级变质岩说明变质作用达到了高绿片岩—低角闪岩相。该组北部被上石炭统白山组角度不整合覆盖,南部被早泥盆世、晚石炭世侵入岩侵入。区内出露面积约140 km²,厚约2 890 m。明显有4次变形: 前3次变形为韧性变形,形成了透入性面理S₁、大型褶皱、韧性剪切带等构造形迹; 后一次变形以脆性变形为特征,形成了较大规模的断层带。小红山岩组多期次变形、变质说明了红石山—百合山—蓬勃山古生代构造带(蛇绿岩带)确实存在,并经历了多期次变形和变质。     

大柴旦低品位硼矿的富集研究

在对大柴旦盐湖湖底低品位硼矿的组成、伴生矿物种类、含量等因素进行分析的基础上,依据各矿物物理性质的差异,通过正交试验法,确定采用旋流方法分离低品位硼矿中的石膏和碳酸盐,分别得到以碳酸盐为主要杂质的低品位硼矿和以硫酸盐为主要杂质的低品位硼矿,然后进行分别加工,有效降低大柴旦盐湖低品位硼矿加工过程分解剂的消耗,为大柴旦盐湖低品位硼矿的加工利用提供了一条新的途径。     

内蒙古四子王旗小南山地区辉长岩型铜、镍矿成矿条件分析

四子王旗小南山地区铜、镍矿赋存于辉长岩中,矿化区与线状重力等值线密集带或水平一阶导数线状异常(或串珠状异常)重叠,推断在矿区南北有近东西向断裂存在。磁法测量显示为一规则正异常。推测磁异常是由深部辉长岩岩体引起。由于该异常与化探Cu多金属组合异常吻合较好,同时在异常走向边缘有小南山Cu、Ni矿床,异常组合形式及地质条件都有可比性,进一步做大比例地质物化探工作。     

富锂巨星研究概述

锂(Li)元素最初诞生于大爆炸核合成,是最重要的轻元素之一.但锂元素丰度在很多类天体中均表现出观测与理论不符的现象,这一问题困扰了天体物理学家数十年.富锂巨星就是这样的一类天体,它们大气中的Li丰度超过了标准恒星演化模型的理论值.虽然富锂巨星早在约四十年前就被发现,但其起源依然是未解之谜.随着以郭守敬望远镜(LAMOST)巡天等为代表的大型光谱巡天项目的开展、以开普勒(Kepler)卫星为代表的星震学观测数据的产出以及数据驱动类方法和技术的飞速发展,针对富锂巨星的研究取得了一系列重要的突破.在此将回顾富锂巨星近四十年来的研究进展,并总结对于富锂巨星最新的认知.     

由现今小震资料研究琼北地区区域应力场和发震构造

利用2000年以来海南地震台网记录的琼北地区的波形资料,采用双差法对103个地震进行重新定位,采用振幅比方法测定震源机制.在此基础上,反演了琼北地区的区域应力场,由震源位置拟合出两个震源断层面,并且计算在区域应力场作用下的滑动方式.对照历史大震的等震线,WNW走向的震源断层位于极震区中部稍偏东的地方,与等震线长轴方向相同,表明该震源断层是1605年琼山大震的发震构造;高倾角震源断层的北东盘向东南斜下方滑动,对于该盘NNW象限产生强烈拉张,以致出现罕见的陆陷成海现象.另外一条NS向震源断层恰好位于第四系火山岩和第四系盆地交界处,是区域升降运动最为强烈的地方,正断层类型的震源断层东盘下降,与沉积盆地一致.研究表明由现今小震反演的两条震源断层分别与历史大震及构造运动有关,而与浅表断裂并不重合,存在深浅构造不协调的现象.     

滇东南弧形构造带现今活动性质的地震学研究

利用hypo2000和hypoDD程序对滇东南弧形构造带1990—2011年间的小震进行了重新定位和精定位;精定位后水平误差≤1.4km,垂直误差≤1.9km。在此基础上,根据P珔波和S珔波最大振幅比法,得到区内2007—2012年间148个小震的震源机制解。研究表明,正-走滑滑动性质的节面数几乎为逆-走滑的2倍,显示该区现今构造活动以正-走滑性质为主。根据精定位后的小震震源深度剖面特征,曲江断裂、石屏-建水断裂倾向SW,红河断裂倾向NE,与该地区地壳速度结构剖面所反映的断裂几何学特征一致。在大陆动力学背景上,苏门答腊-缅甸海沟的回拉效应影响边界可能已经沿NEE方向深入到曲江断裂和石屏-建水断裂,而川滇块体SSE向的推挤作用在滇东南弧形构造带可能已居于次要地位,与SSE-NNW向的挤压作用相比,SWW-NEE向的拉张效应在滇东南现今构造活动中起着更重要的作用。这样的构造动力学背景与小震震源参数的总体特征所反映的构造力学环境也是一致的,滇东南弧形构造带可能是一个正在形成的张-剪性构造区。     

矿业活动区农田土壤重金属累积风险的评判方法——以小秦岭金矿区为例

金属矿产资源开发活动通常会导致矿区土壤重金属含量的累积,选用科学的评价标准及方法成为评判、区分矿业活动农田土壤重金属累积影响和风险的关键问题。在简述土壤背景值和土壤环境质量标准含义的基础上,提出采用与矿区其他环境条件基本相同或相近的邻区耕作层土壤重金属元素的平均含量作为评判矿业活动重金属对耕作层土壤的累积影响的对照值。以2011年小秦岭金矿区80件耕作层土壤重金属含量为例,金矿开发活动区耕作层土壤重金属的累积风险研究表明,土壤重金属低风险以上样品数占总样品数百分比的排序为HgCdPbCu,矿业活动对土壤重金属累积的贡献率排序为HgCuPbCdZn。土壤中的Cr、As、Zn元素有轻度累积但无风险。土壤中Hg元素的累积风险面积达到了187.77km2,占到研究区总面积的47.08%。其中,中、高风险的面积为99.55km2,土壤重金属累积风险极其严重。研究结果科学地评判了矿业活动对耕作层土壤重金属的累积影响及其贡献,为土壤污染防治指明了方向。     

基于瓦斯抽采穿层钻孔的瓦斯地质勘查研究

针对回采工作面煤与瓦斯突出事故多发于煤厚变化带和隐伏小构造附近,研究了利用大量瓦斯抽采钻孔探明工作面瓦斯地质信息的技术途径。结合试验煤层工作面抽采钻孔施工设计,对抽采钻孔信息进行处理、建立数学模型,利用计算机作图软件对煤层厚度变化规律、隐伏小断层立体呈现,从而达到利用穿层抽采钻孔探明工作面前方隐伏瓦斯地质信息的目的。试验结果表明,工作面煤厚变化部位、遭遇断层位置与预测结果基本一致,回采阶段未出现瓦斯异常情况。