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歡 迎 使 用 《 鉆 探 工 程 》 雜 志 稿 件 在 線 采 編 系 統 ！ 《 鉆 探 工 程 》 編 輯 部 首 頁 關 于 本 刊 版 權 信 息 雜 志 簡 介 發 展 歷 程 榮 譽 榜 領 導 題 詞 業 務 動 態 編 委 會 現 任 編 委 會 歷 屆 編 委 會 作 者 須 知 投 稿 指 南 開 放 獲 取 政 策 目 錄 下 載 學 術 論 壇 論 壇 簡 介 歷 屆 盛 況 2 0 2 4 論 壇 道 德 聲 明 聯 系 我 們 E n g l i s h 關 于 召 開 第 六 屆 探 礦 工 程 學 術 論 壇 （ E E F C h i n a 2 0 2 4 ） 的 通 知 業 務 動 態 更 多 + 共 話 鉆 探 行 業 高 質 量 發 展 — — 第 六 屆 探 礦 工 程 學 術 論 壇 召 開 征 稿 | “ 戰 略 性 礦 產 靶 區 查 證 技 術 支 撐 專 題 ” 征 稿 函 關 于 召 開 第 六 屆 探 礦 工 程 學 術 論 壇 （ E E F C h i n a 2 0 2 4 ） 的 通 知 第 六 屆 探 礦 工 程 學 術 論 壇 （ E E F C h i n a 2 0 2 4 ） 征 稿 通 知 當 期 目 錄 最 新 錄 用 優 先 出 版 主 編 推 薦 過 刊 瀏 覽 全 選 顯 示 模 式 ： : | 2 0 2 4 年 第 5 1 卷 第 4 期 特 深 井 安 全 高 效 鉆 探 技 術 與 裝 備 專 題 萬 米 井 用 超 高 強 高 韌 套 管 的 研 制 及 組 織 表 征 高 展 , 董 曉 明 , 張 忠 鏵 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 6 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 0 1 摘 要 ： ( 7 5 ) H T M L ( 2 6 ) P D F ( 5 . 0 1 M K B ) ( 4 5 0 4 ) A b s t r a c t : 根 據 萬 米 特 深 井 超 高 溫 超 高 壓 工 況 需 求 ， 開 展 超 高 強 高 韌 套 管 合 金 化 技 術 和 制 造 工 藝 研 究 ， 開 發 出 具 有 良 好 韌 性 、 高 溫 強 度 、 抗 擠 毀 和 抗 延 遲 斷 裂 性 能 的 B G 1 5 5 V 超 高 強 高 韌 套 管 ， 批 量 試 制 的 性 能 檢 測 結 果 表 明 屈 服 強 度 達 到 1 1 0 0 M P a 以 上 ， 0 ℃ 橫 向 夏 比 沖 擊 功 平 均 值 達 到 名 義 屈 服 強 度 的 1 0 % 。 對 套 管 不 同 服 役 溫 度 下 強 度 、 低 溫 韌 性 以 及 微 觀 組 織 進 行 了 分 析 ， 發 現 采 用 熱 軋 后 控 制 冷 卻 工 藝 的 管 體 晶 粒 度 達 到 1 1 級 ， 通 過 細 小 的 晶 粒 保 證 材 料 良 好 韌 性 和 抗 延 遲 斷 裂 性 能 ， 提 升 了 萬 米 特 深 井 油 氣 資 源 開 發 用 套 管 安 全 服 役 的 可 靠 性 。 1 2 0 0 0 m 特 深 井 自 動 化 鉆 機 研 制 與 應 用 王 維 旭 , 曹 曉 宇 , 馬 繼 光 , 張 洪 , 李 亞 輝 , 覃 建 , 王 安 義 , 朱 海 峰 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 7 1 3 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 0 2 摘 要 ： ( 1 2 0 ) H T M L ( 4 0 ) P D F ( 6 . 4 6 M K B ) ( 4 5 1 9 ) A b s t r a c t : 為 助 力 我 國 超 深 地 層 科 學 探 索 和 萬 米 以 上 深 層 油 氣 發 現 ， 研 制 了 2 套 1 2 0 0 0 m 特 深 井 自 動 化 鉆 機 。 該 鉆 機 配 套 1 5 m 超 高 鉆 臺 底 座 、 4 6 0 0 k W 高 載 重 比 絞 車 、 3 0 0 0 h p 五 缸 鉆 井 泵 組 、 9 0 0 0 k N 交 流 變 頻 頂 部 驅 動 裝 置 等 ， 滿 足 萬 米 超 高 壓 復 雜 井 鉆 井 作 業 需 要 ； 配 套 超 大 容 量 管 柱 自 動 化 處 理 設 備 及 集 成 控 制 系 統 ， 滿 足 萬 米 鉆 具 自 動 化 存 儲 和 排 放 要 求 ， 實 現 了 管 柱 從 堆 場 到 井 口 的 全 流 程 作 業 自 動 化 ； 全 面 應 用 電 動 驅 動 設 備 ， 控 制 更 精 準 ， 運 行 更 環 保 ， 低 溫 環 境 適 應 能 力 強 ， 安 全 性 更 高 ； 頂 部 驅 動 裝 置 、 發 電 機 組 、 國 產 變 頻 器 全 面 替 代 進 口 ， 國 產 化 程 度 高 。 鉆 機 現 場 應 用 效 果 表 明 ： 兩 套 1 2 0 0 0 m 特 深 井 自 動 化 鉆 機 綜 合 鉆 井 速 度 達 到 1 . 6 m / h ， 起 下 鉆 速 度 2 4 . 8 柱 / h ， 通 過 遠 程 在 線 檢 測 及 專 家 診 斷 系 統 使 鉆 機 的 平 均 故 障 率 較 在 役 石 油 鉆 機 降 低 5 0 % ， 可 減 少 鉆 井 作 業 人 員 3 人 / 班 ， 人 員 勞 動 強 度 大 大 降 低 。 為 我 國 萬 米 級 地 層 的 油 氣 田 開 發 提 供 了 裝 備 保 障 。 特 深 科 學 鉆 探 裝 備 技 術 現 狀 與 發 展 建 議 張 正 , 冉 恒 謙 , 張 毅 , 陳 思 祥 , 劉 冬 軍 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 4 2 2 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 0 3 摘 要 ： ( 9 0 ) H T M L ( 1 8 ) P D F ( 3 . 1 9 M K B ) ( 4 6 6 4 ) A b s t r a c t : 特 深 科 學 鉆 探 是 直 接 獲 取 地 球 深 部 信 息 的 唯 一 技 術 手 段 ， 對 于 深 入 理 解 地 球 內 部 結 構 、 探 索 地 下 資 源 具 有 重 要 意 義 ， 已 上 升 為 國 家 戰 略 科 技 問 題 。 為 響 應 黨 中 央 “ 向 地 球 深 部 進 軍 ” 的 號 召 ， 需 大 力 推 進 對 特 深 科 學 鉆 探 裝 備 技 術 的 研 發 。 本 文 簡 要 回 顧 了 國 內 外 特 深 科 學 鉆 探 裝 備 技 術 發 展 歷 程 ， 結 合 我 國 發 展 需 求 ， 梳 理 總 結 了 特 深 科 學 鉆 探 中 頂 驅 、 絞 車 、 鉆 井 泵 等 關 鍵 裝 備 面 臨 的 技 術 難 題 ， 并 在 此 基 礎 上 提 出 了 發 展 方 向 及 展 望 ， 為 我 國 特 深 科 學 鉆 探 工 程 發 展 提 供 參 考 。 深 井 高 速 渦 輪 鉆 配 套 同 徑 取 心 技 術 研 究 閆 家 , 梁 健 , 王 文 , 王 瑜 , 張 凱 , 張 恒 春 , 曹 龍 龍 , 吳 紀 修 , 王 志 剛 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 2 3 3 0 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 0 4 摘 要 ： ( 6 9 ) H T M L ( 1 3 ) P D F ( 6 . 3 2 M K B ) ( 4 4 5 1 ) A b s t r a c t : 分 析 了 渦 輪 鉆 具 結 構 特 征 及 性 能 特 點 ， 在 深 井 、 特 深 井 的 高 溫 高 壓 、 強 研 磨 性 地 層 中 ， 渦 輪 鉆 具 基 本 上 成 為 唯 一 可 選 的 用 于 復 合 鉆 進 提 速 降 本 的 井 下 動 力 鉆 具 。 針 對 深 部 資 源 的 勘 探 開 發 需 求 ， 闡 述 了 現 有 渦 輪 鉆 具 同 徑 取 心 技 術 的 優 勢 及 存 在 的 問 題 ， 利 用 數 值 模 擬 仿 真 技 術 分 析 和 研 究 了 渦 輪 鉆 具 同 徑 取 心 過 程 中 鉆 井 液 的 流 動 狀 態 對 取 心 效 果 的 影 響 ， 認 識 到 渦 輪 鉆 具 可 耐 高 溫 ， 適 于 深 井 、 特 深 井 全 面 鉆 進 及 取 心 鉆 進 ， 但 其 高 轉 速 在 取 心 鉆 進 過 程 也 容 易 造 成 巖 心 磨 損 、 巖 柱 螺 旋 ， 而 改 善 同 徑 取 心 鉆 具 高 速 單 動 性 能 、 加 長 渦 輪 鉆 具 螺 旋 穩 定 器 、 利 用 反 螺 旋 擾 流 板 等 技 術 措 施 ， 有 利 于 減 小 取 心 鉆 具 井 底 的 渦 動 、 降 低 巖 心 內 外 管 軸 向 速 度 差 ， 從 而 提 高 渦 輪 鉆 同 徑 取 心 鉆 進 的 巖 心 質 量 。 萬 米 科 學 特 深 井 防 斜 糾 斜 技 術 方 案 及 研 究 建 議 張 恒 春 , 曹 龍 龍 , 王 文 , 閆 家 , 施 山 山 , 王 躍 偉 , 薛 倩 冰 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 3 1 3 7 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 0 5 摘 要 ： ( 7 3 ) H T M L ( 3 1 ) P D F ( 1 . 3 7 M K B ) ( 4 5 2 2 ) A b s t r a c t : 根 據 科 學 鉆 探 特 點 和 我 國 特 深 井 井 身 結 構 情 況 ， 論 文 首 先 設 定 了 我 國 萬 米 科 學 特 深 井 基 本 井 身 結 構 和 取 心 井 段 ， 結 合 前 蘇 聯 S G 3 井 、 德 國 K T B 主 井 和 我 國 大 陸 科 鉆 一 井 、 松 科 2 井 等 大 陸 科 學 鉆 探 工 程 項 目 ， 闡 述 了 特 深 井 井 斜 預 測 方 法 、 測 量 方 法 、 全 面 鉆 進 和 取 心 鉆 進 的 防 斜 糾 斜 技 術 方 法 。 給 出 我 國 萬 米 科 學 特 深 井 上 部 井 段 井 斜 控 制 方 法 和 控 制 指 標 以 及 連 續 取 心 井 段 防 斜 糾 斜 工 藝 、 器 具 等 總 體 方 案 ， 并 提 出 了 進 一 步 研 究 的 建 議 。 安 全 高 效 鉆 探 用 梯 度 結 構 金 剛 石 復 合 片 制 備 技 術 研 究 邵 眾 望 , 張 紹 和 , 榮 令 龍 , 孔 祥 旺 , 李 俞 露 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 3 8 4 5 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 0 6 摘 要 ： ( 4 7 ) H T M L ( 1 1 ) P D F ( 4 . 4 9 M K B ) ( 4 4 1 5 ) A b s t r a c t : 在 油 氣 鉆 井 、 深 部 地 層 鉆 探 中 ， 聚 晶 金 剛 石 鉆 頭 有 著 廣 泛 的 應 用 。 聚 晶 金 剛 石 復 合 片 （ P D C ） 由 聚 晶 金 剛 石 層 與 硬 質 合 金 基 體 所 組 成 。 由 于 聚 晶 金 剛 石 層 與 硬 質 合 金 基 體 的 熱 膨 脹 系 數 等 性 質 差 異 ， P D C 在 燒 結 冷 卻 后 內 部 會 存 在 巨 大 的 殘 余 應 力 。 為 降 低 P D C 內 部 的 殘 余 應 力 ， 本 文 提 出 了 一 種 梯 度 結 構 金 剛 石 復 合 片 的 制 備 技 術 。 通 過 以 熔 融 沉 積 成 型 加 燒 結 的 工 藝 方 法 ， 確 定 了 梯 度 結 構 金 剛 石 復 合 片 的 制 備 技 術 路 線 ； 對 制 備 出 的 梯 度 結 構 金 剛 石 復 合 片 的 微 觀 形 貌 及 殘 余 應 力 的 分 布 情 況 特 征 等 進 行 分 析 ； 進 行 室 內 鉆 進 試 驗 驗 證 了 梯 度 結 構 金 剛 石 復 合 片 的 鉆 進 性 能 。 結 果 表 明 ， 熔 絲 制 造 工 藝 制 備 的 梯 度 結 構 金 剛 石 復 合 片 在 聚 晶 金 剛 石 層 和 梯 度 層 界 面 處 存 在 1 . 4 G P a 的 壓 應 力 ， 顯 著 提 高 了 層 間 結 合 能 力 ， 相 比 常 規 復 合 片 鉆 進 效 率 提 升 約 3 6 % 且 使 用 壽 命 更 長 。 耐 高 溫 電 鍍 鎳 錳 合 金 胎 體 金 剛 石 鉆 頭 的 鉆 進 性 能 研 究 楊 雪 嘉 , 韋 秀 潔 , 潘 秉 鎖 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 4 6 5 3 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 0 7 摘 要 ： ( 4 0 ) H T M L ( 1 8 ) P D F ( 3 . 9 8 M K B ) ( 4 4 2 3 ) A b s t r a c t : 深 部 鉆 探 的 復 雜 鉆 進 條 件 對 孕 鑲 金 剛 石 鉆 頭 的 性 能 提 出 了 更 高 的 要 求 。 為 了 提 高 電 鍍 金 剛 石 鉆 頭 的 使 用 范 圍 ， 研 究 了 M n C l 2 和 丁 炔 二 醇 乙 氧 基 化 合 物 （ B E O ） 對 鎳 基 鍍 層 表 面 形 貌 、 顯 微 硬 度 和 熱 穩 定 性 的 影 響 ， 對 比 研 究 了 3 0 0 ℃ 退 火 1 h 后 純 N i 金 剛 石 鉆 頭 、 N i M n 金 剛 石 鉆 頭 和 添 加 B E O 的 N i M n 金 剛 石 鉆 頭 的 鉆 進 性 能 。 結 果 表 明 ， 3 0 0 ℃ 退 火 1 h 后 的 純 N i 鍍 層 顯 微 硬 度 下 降 到 3 0 0 H V 。 以 此 鍍 層 為 胎 體 的 金 剛 石 鉆 頭 由 于 胎 體 耐 磨 性 過 低 ， 導 致 金 剛 石 過 早 脫 落 ， 鉆 頭 壽 命 只 有 2 . 9 4 m 。 N i M n 鍍 層 和 添 加 B E O 的 N i M n 鍍 層 都 具 有 良 好 的 熱 穩 定 性 ， 3 0 0 ℃ 退 火 1 h 后 硬 度 分 別 提 高 到 6 4 0 H V 和 6 9 3 H V 。 N i M n 胎 體 電 鍍 金 剛 石 鉆 頭 在 退 火 后 兼 有 合 適 的 鉆 進 壽 命 和 鉆 進 效 率 ， 鉆 頭 壽 命 可 以 達 到 4 . 6 7 m 。 而 添 加 B E O 的 N i M n 胎 體 金 剛 石 鉆 頭 在 本 文 試 驗 中 由 于 胎 體 硬 度 過 高 ， 導 致 金 剛 石 無 法 正 常 出 刃 而 失 效 。 深 井 鉆 桿 接 頭 耐 磨 防 護 技 術 研 究 綜 述 與 展 望 覃 泳 杰 , 王 瑜 , 張 凱 , 薛 婷 , 劉 長 碩 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 5 4 6 3 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 0 8 摘 要 ： ( 3 6 ) H T M L ( 8 ) P D F ( 3 . 0 1 M K B ) ( 4 4 6 9 ) A b s t r a c t : 在 深 井 、 特 深 井 鉆 探 過 程 中 ， 井 下 鉆 具 處 于 高 溫 、 高 壓 、 高 腐 蝕 環 境 ， 鉆 桿 與 外 部 巖 層 以 及 套 管 發 生 激 烈 的 碰 撞 和 磨 損 ， 鉆 具 耐 磨 防 護 是 需 重 點 關 注 的 問 題 。 目 前 在 鉆 桿 接 頭 上 敷 焊 耐 磨 帶 是 深 井 鉆 具 防 護 的 主 要 方 法 ， 對 減 少 鉆 具 磨 損 、 延 長 鉆 具 壽 命 起 著 重 要 作 用 。 本 文 綜 述 了 國 內 外 耐 磨 帶 技 術 發 展 研 究 現 狀 ， 闡 述 了 耐 磨 帶 失 效 原 因 以 及 關 鍵 性 能 評 價 測 試 方 法 ， 分 析 目 前 耐 磨 帶 技 術 發 展 的 關 鍵 為 耐 磨 帶 防 脫 落 、 耐 磨 帶 修 復 技 術 和 套 管 友 好 型 耐 磨 帶 材 料 研 究 。 最 后 對 耐 磨 帶 技 術 在 深 井 、 特 深 井 應 用 發 展 趨 勢 進 行 展 望 。 硅 基 材 料 在 鉆 井 液 中 的 應 用 及 研 究 進 展 安 瑩 慧 , 汪 偉 , 張 毅 , 郭 明 義 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 6 4 7 3 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 0 9 摘 要 ： ( 4 0 ) H T M L ( 1 2 ) P D F ( 2 . 0 4 M K B ) ( 4 4 0 0 ) A b s t r a c t : 在 鉆 井 工 程 領 域 ， 硅 基 材 料 因 其 出 色 的 物 理 化 學 特 性 展 現 巨 大 的 應 用 潛 力 ， 尤 其 在 深 井 、 特 深 井 的 高 溫 、 高 壓 、 高 鹽 等 惡 劣 環 境 下 的 井 下 作 業 中 。 本 文 綜 述 了 含 硅 類 處 理 劑 的 分 類 及 其 在 鉆 井 液 中 的 研 究 現 狀 ， 闡 述 了 由 無 機 硅 酸 鹽 、 納 米 二 氧 化 硅 、 有 機 硅 、 復 合 硅 作 為 主 要 成 分 的 硅 基 處 理 劑 在 加 強 井 壁 穩 定 性 、 控 制 鉆 孔 惡 性 漏 失 以 及 改 善 鉆 井 液 綜 合 性 能 等 方 面 的 具 體 應 用 。 同 時 ， 本 文 還 探 討 了 硅 基 材 料 在 未 來 油 氣 礦 產 勘 探 開 發 應 用 中 面 臨 的 技 術 挑 戰 和 研 究 方 向 。 這 對 于 進 一 步 優 化 硅 基 材 料 技 術 ， 使 其 應 用 于 復 雜 地 層 鉆 井 工 程 具 有 重 要 意 義 。 耐 2 4 0 ℃ 超 高 溫 高 密 度 鉆 井 液 探 索 性 實 驗 研 究 熊 正 強 , 鄒 志 飛 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 7 4 8 1 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 0 摘 要 ： ( 3 5 ) H T M L ( 9 ) P D F ( 7 4 4 . 8 4 K K B ) ( 4 2 8 8 ) A b s t r a c t : 隨 著 深 部 油 氣 、 高 溫 干 熱 巖 勘 探 與 深 地 探 測 戰 略 實 施 ， 鉆 井 液 長 期 處 于 高 溫 高 壓 惡 劣 環 境 ， 超 高 溫 高 壓 下 水 基 鉆 井 液 性 能 穩 定 性 是 超 高 溫 井 鉆 探 的 一 項 關 鍵 技 術 。 分 析 了 超 高 溫 科 學 鉆 探 工 程 鉆 井 液 面 臨 的 技 術 難 題 ， 提 出 了 耐 2 4 0 ℃ 超 高 溫 高 密 度 水 基 鉆 井 液 配 方 的 設 計 思 路 。 采 用 單 因 素 法 ， 優 選 了 耐 2 4 0 ℃ 超 高 溫 高 密 度 水 基 鉆 井 液 用 關 鍵 處 理 劑 。 利 用 不 同 高 溫 處 理 劑 的 協 同 增 效 作 用 ， 初 步 研 發 了 一 套 抗 溫 2 4 0 ℃ 、 密 度 2 . 0 g / c m 3 的 超 高 溫 高 密 度 水 基 鉆 井 液 配 方 。 研 究 結 果 表 明 ， 經 2 4 0 ℃ 老 化 1 6 h 后 ， 最 優 配 方 的 鉆 井 液 具 有 良 好 的 流 變 性 和 降 濾 失 性 能 ， 其 表 觀 粘 度 變 化 率 抗 高 溫 鉆 井 液 體 系 國 內 外 研 究 進 展 與 發 展 建 議 龐 少 聰 , 安 玉 秀 , 田 野 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 8 2 9 2 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 1 摘 要 ： ( 4 9 ) H T M L ( 3 0 ) P D F ( 6 3 3 . 3 4 K K B ) ( 4 6 2 7 ) A b s t r a c t : 深 部 鉆 探 是 獲 取 深 部 油 氣 資 源 以 及 精 準 探 測 地 球 深 部 的 必 要 手 段 ， 隨 著 深 井 、 特 深 井 井 深 的 不 斷 增 加 ， 面 臨 的 高 溫 環 境 對 鉆 井 液 體 系 提 出 了 更 嚴 格 的 要 求 。 近 年 來 ， 經 過 研 究 人 員 持 續 不 斷 的 研 究 ， 抗 高 溫 鉆 井 液 體 系 取 得 了 新 的 進 展 。 本 文 分 析 總 結 了 國 內 外 各 種 抗 高 溫 鉆 井 液 體 系 的 研 究 與 應 用 情 況 ， 并 指 出 了 不 同 體 系 的 優 勢 和 應 用 場 景 ， 主 要 包 括 抗 高 溫 聚 磺 鉆 井 液 、 高 密 度 鉆 井 液 、 低 密 度 鉆 井 液 等 抗 高 溫 水 基 鉆 井 液 體 系 ， 抗 高 溫 純 油 基 鉆 井 液 、 水 包 油 、 油 包 水 鉆 井 液 以 及 可 逆 油 基 鉆 井 液 體 系 ， 海 上 深 水 無 固 相 、 甲 酸 鹽 鉆 井 液 、 泡 沫 鉆 井 液 以 及 弱 凝 膠 鉆 井 液 等 抗 高 溫 無 固 相 鉆 井 液 體 系 ； 有 機 硅 鉆 井 液 體 系 和 生 物 質 鉆 井 液 體 系 。 未 來 的 發 展 方 向 包 括 環 境 友 好 型 、 提 高 抗 高 溫 性 能 、 降 低 成 本 和 增 強 多 功 能 性 。 這 將 需 要 不 斷 的 技 術 創 新 和 合 作 ， 推 動 鉆 井 行 業 向 更 可 持 續 和 高 效 的 方 向 發 展 ， 促 進 抗 高 溫 鉆 井 液 體 系 的 開 發 與 應 用 。 山 區 道 路 地 質 災 害 風 險 分 析 與 防 治 技 術 專 題 基 于 赤 平 投 影 和 薩 爾 瑪 法 的 西 藏 某 露 天 礦 山 邊 坡 穩 定 性 評 價 袁 進 科 , 胡 孝 洪 , 裴 鉆 , 李 夢 宇 , 陽 暉 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 9 3 1 0 0 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 2 摘 要 ： ( 3 0 ) H T M L ( 2 8 ) P D F ( 4 . 5 8 M K B ) ( 4 3 5 0 ) A b s t r a c t : 本 文 以 西 藏 某 銅 礦 區 露 天 礦 山 巖 質 邊 坡 為 例 ， 基 于 礦 山 邊 坡 現 場 調 查 及 其 工 程 地 質 特 征 ， 開 展 了 礦 山 邊 坡 工 程 地 質 分 區 研 究 ， 并 采 用 赤 平 投 影 法 和 薩 爾 瑪 法 相 結 合 ， 定 性 分 析 和 定 量 計 算 邊 坡 穩 定 性 。 研 究 結 果 表 明 ： 邊 坡 穩 定 性 評 價 結 果 與 當 前 邊 坡 現 狀 相 一 致 ， 礦 區 邊 坡 總 體 上 穩 定 性 較 差 ， 局 部 區 域 邊 坡 穩 定 性 差 。 通 過 定 性 和 定 量 兩 種 穩 定 性 評 價 方 法 相 互 印 證 ， 對 下 一 階 段 邊 坡 災 害 防 治 設 計 、 施 工 等 提 供 了 重 要 依 據 ， 對 類 似 邊 坡 工 程 有 很 好 的 參 考 和 借 鑒 作 用 。 降 雨 條 件 下 湖 南 省 紅 層 地 區 淺 層 土 坡 失 穩 機 理 研 究 姚 騰 飛 , 徐 躍 冰 , 韓 函 , 王 璨 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 0 1 1 1 0 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 3 摘 要 ： ( 5 3 ) H T M L ( 2 5 ) P D F ( 2 . 7 4 M K B ) ( 4 3 7 7 ) A b s t r a c t : 紅 層 是 典 型 的 “ 易 滑 地 層 ” ， 在 降 雨 條 件 下 很 容 易 發 生 淺 層 土 質 滑 坡 ， 因 此 研 究 紅 層 地 區 淺 層 土 質 邊 坡 在 降 雨 條 件 下 的 穩 定 性 十 分 重 要 。 本 研 究 以 湖 南 省 紅 層 區 淺 層 土 質 邊 坡 為 例 ， 采 用 修 正 G r e e n A m p t 入 滲 模 型 ， 對 不 同 坡 度 、 降 雨 強 度 、 飽 和 滲 透 系 數 和 初 始 含 水 率 條 件 下 的 紅 層 地 區 淺 層 土 質 邊 坡 的 穩 定 性 進 行 研 究 ， 分 析 得 到 了 各 因 素 對 邊 坡 穩 定 性 的 影 響 規 律 。 邊 坡 坡 度 6 0 ° 時 ， 安 全 系 數 隨 坡 度 增 大 而 增 大 ； 濕 潤 鋒 隨 降 雨 強 度 的 變 化 不 明 顯 ， 安 全 系 數 隨 降 雨 強 度 的 增 加 變 化 不 明 顯 ； 隨 著 飽 和 滲 透 系 數 的 增 加 ， 濕 潤 鋒 深 度 增 加 ， 邊 坡 安 全 系 數 減 小 ； 安 全 系 數 隨 初 始 含 水 率 的 增 加 而 減 小 。 研 究 結 果 可 為 紅 層 地 區 邊 坡 防 護 工 程 提 供 一 定 的 理 論 依 據 和 實 踐 指 導 。 基 于 足 尺 模 型 試 驗 的 泡 沫 輕 質 土 加 筋 路 堤 變 形 研 究 饒 登 宇 , 王 希 希 , 周 武 召 , 鄭 國 徽 , 褚 耀 光 , 方 程 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 1 1 1 1 6 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 4 摘 要 ： ( 2 8 ) H T M L ( 2 1 ) P D F ( 3 . 1 5 M K B ) ( 4 4 4 1 ) A b s t r a c t : 泡 沫 輕 質 土 及 土 工 格 柵 在 治 理 山 區 軟 土 路 基 病 害 中 均 有 重 要 作 用 ， 得 到 了 廣 泛 的 應 用 。 單 獨 應 用 泡 沫 輕 質 土 存 在 很 大 的 局 限 性 ， 將 泡 沫 輕 質 土 與 土 工 格 柵 的 優 勢 結 合 起 來 ， 對 泡 沫 輕 質 土 加 筋 路 堤 變 形 進 行 研 究 ， 對 公 路 工 程 有 著 重 要 的 意 義 。 通 過 開 展 足 尺 模 型 試 驗 ， 對 泡 沫 輕 質 土 路 堤 及 泡 沫 輕 質 土 加 筋 路 堤 變 形 進 行 研 究 ， 結 果 表 明 ： 使 用 泡 沫 輕 質 土 加 筋 路 堤 比 普 通 泡 沫 輕 質 土 路 堤 可 以 減 小 沉 降 ， 也 更 有 效 地 減 小 路 基 土 壓 力 ， 同 時 有 助 于 基 底 土 壓 力 擴 散 ， 解 決 基 底 應 力 分 布 不 均 勻 問 題 。 因 此 ， 采 用 泡 沫 輕 質 土 加 筋 路 堤 可 以 提 高 軟 土 路 基 承 載 力 ， 增 強 路 基 的 穩 定 性 。 福 建 漳 州 某 高 速 公 路 滑 坡 數 值 分 析 及 加 固 治 理 研 究 張 幫 鑫 , 彭 東 明 , 譚 玲 , 黃 子 洋 , 龍 春 宇 , 李 紅 衛 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 1 7 1 2 4 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 5 摘 要 ： ( 4 9 ) H T M L ( 1 8 ) P D F ( 4 . 7 3 M K B ) ( 4 4 0 6 ) A b s t r a c t : 為 治 理 某 滑 坡 ， 基 于 現 場 勘 察 資 料 構 建 了 邊 坡 數 值 分 析 模 型 ， 以 邊 坡 特 征 點 位 移 出 現 拐 點 為 判 據 ， 采 用 強 度 折 減 法 確 定 邊 坡 天 然 工 況 穩 定 性 系 數 為 1 . 0 5 ， 該 邊 坡 穩 定 性 水 平 不 滿 足 工 程 規 范 要 求 ， 處 于 欠 穩 定 狀 態 。 結 合 數 值 分 析 結 果 、 專 家 現 場 分 析 意 見 及 邊 坡 加 固 措 施 的 作 用 機 理 ， 確 定 了 3 種 加 固 治 理 方 案 ， 方 案 1 為 “ 圓 形 抗 滑 樁 + 錨 桿 + 截 排 水 ” ， 方 案 2 為 “ 方 形 抗 滑 樁 + 圓 形 抗 滑 樁 + 錨 桿 + 截 排 水 ” ， 方 案 3 為 “ 方 形 抗 滑 樁 + 圓 形 抗 滑 樁 + 截 排 水 ” 。 基 于 有 限 元 數 值 模 型 分 析 邊 坡 巖 土 體 、 抗 滑 樁 和 錨 桿 的 應 力 場 、 位 移 場 及 坡 體 穩 定 性 系 數 變 化 ， 計 算 得 到 3 種 加 固 方 案 對 應 的 邊 坡 天 然 工 況 穩 定 性 系 數 分 別 為 1 . 3 9 、 1 . 2 8 、 1 . 1 8 ， 分 別 較 加 固 前 提 升 了 3 2 . 4 % 、 2 1 . 9 % 、 1 2 . 4 % 。 經 綜 合 對 比 3 種 加 固 方 案 的 加 固 措 施 和 坡 體 應 力 、 位 移 變 化 及 其 加 固 效 果 和 經 濟 性 水 平 ， 綜 合 確 定 方 案 1 為 最 終 加 固 方 案 。 四 川 省 地 形 起 伏 度 與 斜 坡 地 質 災 害 空 間 分 布 關 系 研 究 李 強 , 伍 劍 波 , 孫 東 , 楊 濤 , 羅 小 惠 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 2 5 1 3 4 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 6 摘 要 ： ( 2 6 ) H T M L ( 8 ) P D F ( 3 . 4 6 M K B ) ( 4 3 4 0 ) A b s t r a c t : 地 形 起 伏 度 與 斜 坡 地 質 災 害 的 空 間 分 布 密 切 相 關 ， 但 同 時 考 慮 地 形 起 伏 度 最 佳 統 計 單 元 、 災 害 類 型 、 災 害 規 模 的 研 究 偏 少 。 以 地 貌 單 元 跨 度 巨 大 的 四 川 省 為 例 ， 運 用 均 值 變 點 分 析 法 確 定 地 形 起 伏 度 最 佳 統 計 單 元 ， 采 用 頻 率 比 法 、 信 息 量 法 、 確 定 性 系 數 法 等 3 種 數 據 統 計 模 型 ， 研 究 地 形 起 伏 度 對 斜 坡 地 質 災 害 空 間 分 布 的 影 響 。 研 究 表 明 ： 平 均 地 形 起 伏 度 與 統 計 窗 口 大 小 存 在 顯 著 正 相 關 關 系 ， 最 佳 統 計 單 元 的 窗 口 數 量 為 2 0 × 2 0 、 面 積 大 小 為 3 . 2 4 × 1 0 6 m 2 ； 斜 坡 地 質 災 害 主 要 分 布 于 丘 陵 和 小 起 伏 度 山 地 ， 數 量 總 占 比 為 6 8 . 9 % ， 其 中 滑 坡 易 發 優 勢 區 間 為 5 0 ~ 3 5 0 m ， 崩 塌 易 發 優 勢 區 間 為 5 0 ~ 2 0 0 m ； 小 起 伏 區 域 利 于 發 育 小 型 災 害 ， 大 起 伏 度 區 域 更 利 于 發 育 中 型 和 大 型 災 害 。 硬 質 巖 滑 坡 深 大 抗 滑 樁 一 體 化 旋 挖 成 孔 技 術 及 應 用 楊 濤 , 李 強 , 孫 東 , 伍 劍 波 , 鄒 先 敏 , 羅 小 惠 , 趙 松 江 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 3 5 1 4 4 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 7 摘 要 ： ( 2 8 ) H T M L ( 2 8 ) P D F ( 3 . 4 8 M K B ) ( 4 4 2 3 ) A b s t r a c t : 硬 質 巖 深 大 抗 滑 樁 樁 孔 成 孔 效 率 是 滑 坡 災 害 防 治 的 難 點 問 題 之 一 。 選 取 川 西 南 典 型 復 雜 山 區 硬 質 巖 滑 坡 抗 滑 樁 成 孔 為 研 究 對 象 ， 系 統 分 析 了 裂 隙 弱 發 育 深 部 硬 質 玄 武 巖 地 層 抗 滑 樁 傳 統 工 藝 成 孔 存 在 的 問 題 ， 對 此 設 計 了 9 種 組 合 旋 挖 成 孔 工 藝 方 案 進 行 現 場 試 樁 試 驗 ， 從 鉆 進 效 率 、 技 術 及 經 濟 可 行 性 等 方 面 進 行 了 分 析 論 證 。 現 場 試 驗 及 分 析 結 果 表 明 ： 采 用 “ 大 扭 矩 截 齒 筒 鉆 旋 挖 + 擴 孔 直 徑 差 0 . 4 m ” 分 級 擴 孔 一 體 化 成 孔 技 術 在 硬 質 巖 地 層 中 鉆 進 效 率 較 高 、 鉆 具 損 耗 較 低 、 成 本 較 低 ， 驗 證 了 硬 質 巖 抗 滑 樁 高 效 旋 挖 分 級 擴 孔 技 術 的 可 行 性 和 高 效 性 ， 對 比 現 有 人 工 成 孔 、 沖 擊 鉆 成 孔 、 旋 挖 一 次 成 孔 等 工 藝 ， 從 安 全 、 效 率 、 成 本 等 方 面 均 得 到 了 極 大 提 升 。 該 技 術 成 功 應 用 于 白 鶴 灘 遷 建 集 鎮 后 緣 滑 坡 樁 基 施 工 ， 每 延 米 綜 合 耗 時 1 . 4 3 h ， 較 改 進 前 旋 挖 一 次 成 孔 效 率 提 升 3 倍 ， 成 本 降 低 了 6 0 % 。 該 技 術 為 復 雜 地 質 條 件 下 水 敏 型 、 震 敏 型 硬 質 巖 滑 坡 抗 滑 樁 快 速 成 孔 施 工 提 供 了 高 效 、 可 行 的 技 術 方 案 。 工 程 實 踐 與 應 用 山 東 招 遠 大 尹 格 莊 3 0 0 0 m 科 學 鉆 探 施 工 技 術 李 寬 , 張 曉 龍 , 王 文 龍 , 王 金 平 , 馬 曉 鵬 , 商 振 華 , 董 澤 訓 , 李 凱 舟 , 田 國 亮 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 4 5 1 5 3 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 8 摘 要 ： ( 6 2 ) H T M L ( 1 8 ) P D F ( 5 . 5 8 M K B ) ( 4 4 4 0 ) A b s t r a c t : 山 東 招 遠 大 尹 格 莊 3 0 0 0 m 科 學 鉆 探 項 目 是 在 膠 東 地 區 招 平 斷 裂 帶 處 施 工 的 最 深 科 學 鉆 探 項 目 ， 設 計 鉆 孔 深 度 為 3 0 0 0 m 。 為 達 到 提 高 鉆 探 施 工 效 率 、 降 低 孔 內 事 故 概 率 的 目 的 ， 本 項 目 采 用 高 效 穩 定 的 X Y 9 D B 型 變 頻 鉆 機 、 自 主 研 發 的 高 效 長 壽 命 金 剛 石 鉆 頭 、 C H D 7 6 系 列 高 強 度 鉆 桿 及 聯 合 研 發 的 L Z R T 3 6 0 型 鉆 井 液 離 心 機 ， 采 用 了 P / H 繩 索 取 心 液 動 沖 擊 鉆 探 技 術 、 繩 索 取 心 涂 層 減 阻 內 管 技 術 等 關 鍵 技 術 ， 進 行 深 孔 鉆 進 施 工 ， 并 針 對 不 同 地 層 進 行 了 沖 洗 液 體 系 的 優 選 。 該 項 目 終 孔 孔 深 3 1 2 0 . 3 5 m ， 終 孔 孔 徑 7 8 m m ， 平 均 巖 心 采 取 率 9 5 . 6 % ， 平 均 礦 心 采 取 率 9 7 . 9 % 。 本 文 對 此 項 目 施 工 過 程 中 鉆 遇 復 雜 地 層 的 處 理 方 法 、 解 決 方 案 以 及 設 備 使 用 情 況 進 行 了 總 結 ， 為 類 似 深 部 鉆 探 工 程 項 目 提 供 了 參 考 。 渝 西 大 安 區 塊 超 深 層 頁 巖 氣 水 平 井 鉆 井 提 速 關 鍵 技 術 研 究 陳 建 國 , 汪 偉 , 都 偉 超 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 5 4 1 6 2 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 1 9 摘 要 ： ( 5 9 ) H T M L ( 2 9 ) P D F ( 5 . 3 8 M K B ) ( 4 3 4 1 ) A b s t r a c t : 針 對 大 安 區 塊 超 深 層 頁 巖 氣 水 平 井 鉆 井 過 程 中 存 在 難 鉆 地 層 機 械 鉆 速 低 、 旋 轉 導 向 儀 器 高 溫 下 的 故 障 率 高 和 鉆 井 周 期 長 等 技 術 難 點 ， 以 大 安 頁 巖 氣 高 效 快 速 開 發 為 目 的 ， 分 析 了 鉆 遇 地 層 特 征 和 鉆 井 技 術 難 點 ， 通 過 井 身 結 構 優 化 、 高 效 鉆 頭 優 選 、 “ 鉑 金 靶 體 ” 快 速 識 別 、 水 平 段 降 密 提 速 、 油 基 鉆 井 液 地 面 降 溫 、 抗 高 溫 白 油 基 鉆 井 液 體 系 及 等 壁 厚 螺 桿 技 術 等 技 術 研 究 和 使 用 ， 形 成 了 大 安 區 塊 超 深 層 頁 巖 氣 水 平 井 優 快 鉆 井 技 術 。 該 技 術 在 渝 西 大 安 區 塊 大 安 1 0 4 H 超 深 層 頁 巖 氣 水 平 井 進 行 了 現 場 試 驗 ， 實 際 完 鉆 井 深 6 7 8 9 m ， 水 平 段 長 2 4 0 6 . 1 3 m ， 平 均 機 械 鉆 速 1 0 . 6 0 m / h ， 較 區 塊 平 均 機 械 鉆 速 8 . 1 2 m / h 提 高 3 0 . 5 4 % 。 結 果 表 明 ， 超 深 層 頁 巖 氣 水 平 井 鉆 井 提 速 技 術 可 為 大 安 頁 巖 氣 高 效 開 發 提 供 技 術 支 撐 。 武 漢 長 江 I 級 階 地 原 狀 土 樣 獲 取 技 術 研 究 李 光 誠 , 邵 勇 , 伊 盼 盼 , 李 玉 才 , 王 璐 , 孔 凡 水 , 魯 雄 波 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 6 3 1 7 1 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 2 0 摘 要 ： ( 4 7 ) H T M L ( 3 0 ) P D F ( 3 . 9 1 M K B ) ( 4 3 5 1 ) A b s t r a c t : 本 文 分 析 了 原 狀 土 樣 獲 取 的 技 術 標 準 現 狀 和 行 業 現 狀 ， 研 究 了 鉆 進 方 式 、 取 樣 工 具 選 取 的 適 宜 性 綜 合 分 析 、 土 樣 的 封 裝 及 運 輸 。 對 比 試 驗 研 究 表 明 ， 在 武 漢 長 江 I 級 階 地 粘 土 層 段 采 用 錘 擊 鉆 進 配 合 使 用 敞 口 薄 壁 取 土 器 ， 在 砂 土 層 采 用 錘 擊 和 回 轉 組 合 鉆 進 配 合 使 用 內 置 環 刀 取 土 器 ， 輔 以 膠 蓋 自 封 和 膠 帶 密 封 ， 取 得 的 原 狀 樣 品 在 現 場 質 量 評 測 、 室 內 樣 品 制 備 性 和 試 驗 性 方 面 均 有 比 較 良 好 的 表 現 ， 基 于 此 套 方 法 獲 取 的 原 狀 樣 原 始 結 構 受 擾 動 較 小 ， 土 的 原 始 結 構 力 保 持 良 好 。 地 學 科 普 鉆 井 利 器 的 故 事 之 “ 全 液 壓 巖 心 鉆 機 ” 薛 倩 冰 , 王 曉 賽 , 樊 廣 月 , 伍 曉 龍 , 湯 小 仁 , 杜 垚 森 , 王 慶 曉 , 董 向 宇 , 高 鵬 舉 2 0 2 4 , 5 1 ( 4 ) : 1 7 2 1 7 6 , D O I : 1 0 . 1 2 1 4 3 / j . z t g c . 2 0 2 4 . 0 4 . 0 2 1 摘 要 ： ( 5 7 ) H T M L ( 2 5 ) P D F ( 3 . 3 1 M K B ) ( 4 4 4 1 ) A b s t r a c t : 鉆 機 作 為 鉆 探 工 程 中 最 重 要 的 地 面 設 備 ， 是 當 之 無 愧 的 鉆 井 利 器 。 全 液 壓 巖 心 鉆 機 是 巖 心 鉆 機 的 主 要 發 展 方 向 。 本 文 從 科 普 的 角 度 ， 介 紹 了 巖 心 鉆 機 在 破 巖 過 程 中 提 供 壓 力 和 旋 轉 運 動 的 主 要 作 用 ， 類 比 杠 桿 分 析 液 壓 傳 動 的 工 作 原 理 ， 回 顧 了 立 軸 式 手 把 鉆 機 、 立 軸 式 油 壓 鉆 機 到 全 液 壓 巖 心 鉆 機 的 發 展 歷 程 ， 闡 述 模 塊 化 輕 便 巖 心 鉆 機 的 特 點 及 適 合 綠 色 勘 查 要 求 的 優 越 性 ， 并 指 出 全 液 壓 巖 心 鉆 機 的 智 能 化 、 高 效 化 、 綠 色 化 的 發 展 方 向 。 全 選 顯 示 模 式 ： | 基 于 粒 子 群 優 化 的 融 合 特 征 選 擇 鉆 速 預 測 模 型 研 究 胥 知 畫 , 姜 杰 , 周 長 春 , 李 謙 , 任 軍 摘 要 ： ( 0 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 傳 統 的 鉆 速 預 測 模 型 經 常 受 到 數 據 維 度 過 高 和 特 征 相 關 性 等 問 題 的 制 約 , 導 致 鉆 速 預 測 效 率 和 精 度 受 限 。 為 了 解 決 這 些 問 題 , 本 文 提 出 了 一 種 基 于 粒 子 群 優 化 ( P S O ) 的 融 合 特 征 選 擇 鉆 速 預 測 算 法 模 型 。 在 數 據 預 處 理 的 基 礎 上 , 首 先 以 三 個 關 鍵 參 數 t h r e s h o l d _ 1 、 t h r e s h o l d _ 2 和 t h r e s h o l d _ 3 為 優 化 目 標 , 通 過 結 合 歷 史 數 據 和 粒 子 群 優 化 算 法 構 建 適 應 度 函 數 , 從 而 建 立 鉆 速 預 測 模 型 。 接 著 , 使 用 實 際 鉆 井 數 據 對 所 提 出 的 鉆 速 預 測 方 法 進 行 驗 證 , 并 與 傳 統 的 機 器 學 習 算 法 模 型 進 行 對 比 實 驗 。 實 驗 結 果 表 明 , 所 提 出 的 粒 子 群 優 化 融 合 特 征 選 擇 算 法 在 特 征 選 擇 方 面 具 有 更 高 的 效 率 和 準 確 性 , 使 用 優 化 后 的 融 合 特 征 優 選 結 果 所 訓 練 的 4 個 機 器 學 習 鉆 速 預 測 模 型 精 度 相 較 于 優 化 前 分 別 提 升 了 5 9 % 、 1 % 、 3 % 和 1 % , 相 較 于 使 用 全 部 特 征 所 訓 練 的 模 型 分 別 提 升 了 2 4 % 、 2 % 、 4 % 和 3 % 。 本 文 為 鉆 井 工 程 中 提 取 到 的 特 征 參 數 過 多 時 提 供 了 一 種 有 效 的 特 征 選 擇 方 法 , 并 對 特 征 選 擇 算 法 在 工 程 領 域 的 實 際 應 用 具 有 一 定 的 指 導 意 義 。 1 P V A 改 性 P L A 纖 維 復 合 地 熱 暫 堵 水 泥 的 研 制 及 性 能 表 征 崔 曦 月 , 譚 慧 靜 , 陳 瑤 , 鄭 云 天 , 王 宇 昊 , 葉 有 摘 要 ： ( 0 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 裂 隙 發 育 地 層 更 易 獲 得 較 好 的 地 熱 水 源 補 給 ， 鉆 探 中 的 嚴 重 漏 失 需 要 采 用 水 泥 進 行 封 堵 ， 但 這 容 易 造 成 儲 層 損 害 問 題 。 本 文 基 于 可 降 解 纖 維 研 制 了 地 熱 暫 堵 水 泥 ， 該 材 料 在 鉆 井 過 程 中 滲 透 率 較 低 ， 起 到 護 壁 堵 漏 作 用 ， 完 井 后 部 分 降 解 為 地 熱 流 體 產 出 提 供 通 道 。 在 P V A 覆 膜 P L A 纖 維 （ P V A P L A ） 的 制 備 、 改 性 及 表 征 的 基 礎 上 ， 探 究 了 改 性 纖 維 對 水 泥 漿 性 能 及 高 溫 熱 水 浸 泡 前 后 固 結 水 泥 石 性 能 的 影 響 規 律 及 機 理 。 結 果 表 明 ： 通 過 覆 膜 、 熱 處 理 和 硅 烷 改 性 的 方 式 ， 可 實 現 對 聚 合 物 纖 維 降 解 性 能 的 調 控 ； P V A P L A 纖 維 水 泥 石 的 6 0 ℃ 抗 壓 強 度 最 大 為 1 9 . 8 M P a 、 9 0 ℃ 浸 泡 后 的 孔 隙 率 最 高 為 2 8 . 8 8 % ， 最 符 合 低 溫 堵 漏 、 高 溫 解 堵 的 要 求 ； 6 0 ℃ 下 P V A 覆 膜 減 少 了 P L A 與 水 泥 基 質 接 觸 ， 9 0 ℃ 熱 水 浸 泡 過 程 中 P V A 膜 溶 解 、 P L A 暴 露 在 水 泥 堿 性 環 境 下 被 水 解 消 耗 ， 從 而 在 水 泥 石 中 形 成 較 多 > 2 0 0 n m 的 孔 隙 。 低 溫 下 P V A P L A 纖 維 保 持 完 整 與 水 泥 石 共 同 堵 漏 ， 高 溫 下 纖 維 降 解 在 水 泥 石 內 部 形 成 通 道 而 解 堵 ， 可 在 支 撐 破 碎 孔 壁 的 同 時 ， 實 現 高 溫 水 熱 條 件 下 對 地 熱 井 的 部 分 解 堵 。 1 “ 斜 撐 內 支 撐 環 ” 在 高 陡 危 巖 治 理 工 程 中 的 應 用 劉 伍 , 樊 金 桂 , 郝 龍 , 劉 延 鵬 , 徐 林 山 , 金 姍 姍 摘 要 ： ( 4 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 內 容 提 要 ： 本 災 害 點 的 危 巖 體 處 于 一 座 小 型 古 亭 下 方 的 地 基 部 位 , 在 保 護 古 建 的 前 提 下 , 治 理 危 巖 體 的 難 度 明 顯 增 大 ； 另 外 , 危 巖 體 位 置 高 陡 、 其 下 方 已 形 成 自 上 而 下 的 “ 倒 三 棱 錐 形 崩 塌 巖 腔 ” , 這 種 巖 腔 的 存 在 , 對 治 理 方 法 的 選 擇 構 成 了 極 大 限 制 ； 其 次 , 在 危 巖 體 所 在 巖 石 陡 壁 坡 腳 處 , 即 為 “ 石 景 山 古 建 山 體 特 色 景 觀 公 園 ” 的 景 觀 小 路 。 這 3 項 因 素 疊 加 , 極 大 的 限 制 了 對 該 危 巖 體 的 治 理 方 法 選 擇 。 經 多 方 案 比 選 , 最 終 決 定 在 危 巖 體 下 方 采 用 “ 工 字 鋼 斜 撐 內 支 撐 環 ” 治 理 措 施 。 經 實 施 及 竣 工 后 觀 察 , 其 對 小 型 古 亭 地 基 的 保 護 及 治 理 效 果 良 好 。 筆 者 認 為 , 對 于 這 種 特 殊 條 件 下 的 危 巖 治 理 工 程 , 選 用 “ 工 字 鋼 斜 撐 內 支 撐 環 ” 治 理 措 施 , 方 法 特 殊 、 有 效 , 對 類 似 治 理 工 程 具 有 一 定 借 鑒 作 用 。 1 基 于 截 齒 切 削 試 驗 的 旋 挖 鉆 具 布 齒 規 律 研 究 馬 寧 , 胡 亞 偉 , 謝 志 勇 , 肖 丹 桂 摘 要 ： ( 6 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 旋 挖 鉆 機 施 工 過 程 中 ， 巖 石 鉆 進 效 率 與 筒 鉆 布 齒 方 式 密 切 相 關 。 采 用 截 齒 切 削 試 驗 系 統 ， 對 筒 鉆 關 鍵 布 齒 參 數 進 行 研 究 。 采 集 試 驗 過 程 的 三 向 荷 載 、 破 碎 體 積 、 變 形 位 移 、 破 碎 形 態 等 數 據 。 從 破 碎 比 功 、 切 削 阻 力 、 荷 載 波 動 及 截 齒 自 旋 等 多 個 維 度 ， 應 用 控 制 變 量 法 進 行 截 齒 切 削 試 驗 ， 定 量 評 價 切 削 角 、 齒 偏 角 、 切 削 順 序 、 齒 尖 高 度 差 和 齒 尖 軌 跡 間 距 等 參 數 對 巖 石 切 削 的 影 響 。 研 究 表 明 ： 存 在 與 地 層 性 質 匹 配 的 最 優 布 齒 參 數 組 合 ， 以 鉆 進 花 崗 巖 地 層 為 例 確 定 了 最 優 布 齒 參 數 范 圍 ， 分 別 為 ： 切 削 角 6 8 ~ 7 2 ° ， 齒 偏 角 5 ~ 1 5 ° 、 跳 躍 式 切 削 、 齒 尖 高 度 差 3 m m 左 右 、 齒 尖 軌 跡 間 距 3 0 m m 左 右 。 根 據 試 驗 結 果 進 行 了 筒 鉆 設 計 和 工 程 驗 證 ， 鉆 進 效 率 比 普 通 筒 鉆 提 升 1 3 . 6 4 % ， 單 位 進 尺 成 本 降 低 3 9 . 1 3 % 。 研 究 成 果 對 指 導 截 齒 筒 鉆 布 置 、 降 低 鉆 齒 損 耗 、 提 高 巖 層 鉆 進 效 率 具 有 重 要 意 義 。 1 基 于 巖 芯 定 向 和 O T V / A T V 技 術 的 露 天 邊 坡 巖 體 穩 定 性 研 究 周 旭 摘 要 ： ( 3 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 某 露 天 礦 邊 坡 巖 體 穩 定 性 主 要 受 區 內 斷 層 和 節 理 裂 隙 等 地 質 結 構 影 響 , 為 查 明 巖 體 結 構 面 分 布 特 征 , 通 過 對 4 個 巖 土 工 程 勘 察 鉆 孔 進 行 R e f l e x A C T I I I 巖 芯 定 向 處 理 , 但 由 于 花 崗 巖 侵 入 體 與 沉 積 巖 接 觸 帶 附 近 的 巖 體 破 碎 、 裂 隙 發 育 影 響 了 巖 芯 定 向 準 確 率 , 各 鉆 孔 高 可 靠 程 度 的 巖 芯 定 向 數 據 比 例 僅 為 8 . 0 5 3 4 . 2 9 % 。 為 此 , 本 文 采 用 O T V / A T V 電 視 圖 像 測 井 技 術 , 通 過 高 分 辨 率 、 連 續 、 定 向 的 3 6 0 ° 鉆 孔 壁 圖 像 有 效 獲 取 了 巖 性 和 構 造 特 征 、 關 系 和 方 向 數 據 , 提 高 了 鉆 孔 巖 芯 定 向 的 地 質 結 構 信 息 數 據 精 度 。 在 此 基 礎 上 , 利 用 赤 平 極 射 投 影 理 論 , 通 過 動 力 學 分 析 , 發 現 該 露 天 邊 坡 主 要 破 壞 模 式 是 楔 形 滑 動 破 壞 , 概 率 為 1 2 . 6 6 % 3 4 . 9 9 % , 其 次 為 平 面 滑 動 , 概 率 為 3 . 4 0 % 2 0 . 3 6 % , 為 露 天 開 采 邊 坡 控 制 提 供 了 依 據 。 1 深 部 含 層 理 弱 面 儲 層 井 壁 失 穩 力 學 研 究 進 展 趙 龍 飛 , 尹 武 兵 摘 要 ： ( 4 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 深 部 儲 層 氣 藏 資 源 儲 量 豐 富 , 但 由 于 復 雜 的 地 質 條 件 , 如 孔 裂 隙 以 及 裂 縫 發 育 , 層 理 弱 面 的 存 在 等 因 素 致 使 井 壁 失 穩 一 直 阻 礙 深 部 油 氣 藏 安 全 高 效 開 采 , 井 壁 失 穩 導 致 的 卡 鉆 , 井 塌 , 井 漏 等 一 系 列 問 題 會 給 工 程 帶 來 巨 大 損 失 , 因 此 全 面 了 解 井 壁 失 穩 機 理 及 研 究 進 展 十 分 重 要 , 本 文 從 井 壁 穩 定 性 出 發 , 從 力 學 機 理 及 發 展 歷 程 進 行 總 結 。 研 究 發 現 ： 層 理 弱 面 發 育 , 多 因 素 地 應 力 , 巖 石 物 理 力 學 參 數 , 孔 隙 裂 縫 存 在 等 因 素 是 導 致 的 力 學 強 度 弱 化 , 深 部 儲 層 井 壁 失 穩 的 主 要 影 響 因 素 。 對 于 含 層 理 弱 面 地 層 , 井 壁 失 穩 更 加 明 顯 , 不 同 傾 角 下 的 巖 石 力 學 強 度 存 在 巨 大 差 異 , 沿 層 理 面 間 巖 石 更 容 易 發 生 水 化 膨 脹 , 需 合 理 優 化 鉆 井 工 程 參 數 以 及 鉆 井 液 密 度 。 本 文 較 為 系 統 對 井 壁 穩 定 性 力 學 及 相 關 方 面 的 研 究 進 行 了 歸 納 , 以 便 更 好 的 深 了 解 深 部 儲 層 井 壁 穩 定 性 力 學 機 制 , 為 實 際 生 產 與 工 程 實 際 提 供 參 考 。 1 巖 心 填 充 率 自 動 監 測 系 統 研 制 及 應 用 邵 帥 , 蘇 波 , 王 榮 璟 , 張 濤 , 盧 春 華 摘 要 ： ( 3 0 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 巖 心 填 充 率 自 動 監 測 系 統 的 研 制 是 來 填 補 取 心 過 程 中 缺 少 取 心 狀 態 監 測 的 不 足 。 巖 心 填 充 率 自 動 監 測 系 統 由 主 控 制 器 、 預 留 溫 度 壓 力 監 測 模 塊 、 霍 爾 傳 感 器 模 塊 、 數 據 儲 存 模 塊 、 串 口 調 試 模 塊 組 成 , 其 中 實 現 取 心 狀 態 監 測 的 原 理 是 基 于 霍 爾 效 應 。 該 系 統 可 監 測 的 取 心 速 度 范 圍 為 : 0 3 0 m m / s , 監 測 精 度 約 為 1 % , 系 統 選 用 低 功 耗 A V R 單 片 機 、 大 容 量 存 儲 器 、 高 速 U S B 接 口 等 器 件 或 模 塊 , 具 備 在 線 調 試 、 編 程 、 升 級 功 能 。 采 用 研 制 的 樣 機 進 行 了 室 內 、 外 實 驗 , 結 果 表 明 該 系 統 可 在 水 深 3 0 0 0 m 的 環 境 下 ( 0 ~ 3 5 M P a 的 孔 底 壓 力 ) 自 動 監 測 巖 心 貫 入 巖 心 管 的 過 程 , 可 為 現 場 取 樣 器 類 型 的 選 擇 和 取 樣 器 工 作 參 數 優 化 提 供 理 論 指 導 , 具 有 廣 闊 的 應 用 前 景 。 1 基 于 組 態 王 與 P L C 的 深 水 壓 力 模 擬 測 試 系 統 的 設 計 劉 曉 林 , 高 潔 云 , 王 嘉 瑞 , 陳 浩 文 摘 要 ： ( 4 2 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 在 深 海 鉆 探 中 , 深 水 儀 器 在 下 水 前 通 常 需 要 進 行 壓 力 模 擬 測 試 以 驗 證 水 密 性 與 耐 壓 性 , 因 此 經 常 用 到 深 水 壓 力 模 擬 測 試 系 統 。 本 文 對 傳 統 的 深 水 壓 力 模 擬 測 試 系 統 進 行 了 改 進 , 改 進 后 的 系 統 電 控 部 分 主 要 由 組 態 王 與 P L C 組 成 。 P L C 作 為 下 位 機 , 通 過 其 內 置 的 A / D 模 塊 , 配 合 壓 力 傳 感 器 可 實 現 對 壓 力 信 號 的 采 集 , 用 戶 可 以 設 置 參 數 與 預 設 程 序 , 通 過 開 關 量 輸 出 點 、 接 觸 器 等 實 現 試 壓 泵 的 啟 停 和 閥 門 開 關 控 制 ； 系 統 支 持 手 動 、 自 動 兩 種 工 作 模 式 ； 通 過 P L C 串 口 配 合 藍 牙 串 口 透 傳 模 塊 , 可 實 現 藍 牙 設 備 端 數 據 顯 示 。 組 態 王 作 為 上 位 機 通 過 串 口 以 M o d b u s R T U 協 議 方 式 與 下 位 機 通 信 , 組 態 編 程 開 發 人 機 交 互 界 面 , 實 現 用 戶 對 壓 力 模 擬 測 試 全 過 程 的 加 壓 、 保 壓 、 卸 荷 設 置 , 以 及 實 現 監 控 測 試 過 程 、 顯 示 壓 力 曲 線 、 顯 示 報 表 等 功 能 。 深 水 壓 力 模 擬 測 試 系 統 具 有 人 機 界 面 友 好 、 模 擬 監 控 形 象 直 觀 、 功 能 齊 全 、 性 能 可 靠 、 操 作 方 便 、 安 全 和 具 備 可 擴 展 性 等 優 點 。 1 偏 心 沖 擊 回 轉 鉆 進 工 藝 試 驗 研 究 及 其 所 用 鉆 頭 的 開 發 湯 鳳 林 摘 要 ： ( 2 5 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 沖 擊 回 轉 鉆 進 是 一 種 重 要 的 鉆 進 方 法 ， 在 地 質 鉆 探 中 得 到 了 廣 泛 應 用 。 傳 統 上 ， 沖 擊 回 轉 鉆 進 中 ， 沖 擊 脈 沖 是 垂 直 的 ， 不 是 偏 心 的 。 俄 羅 斯 專 家 提 出 利 用 偏 心 沖 擊 產 生 的 沖 擊 脈 沖 來 破 碎 巖 石 ， 以 提 高 其 破 碎 效 果 ， 這 是 一 個 新 的 理 念 ， 是 一 種 創 新 。 他 們 進 行 了 試 驗 研 究 ， 證 明 了 偏 心 沖 擊 回 轉 鉆 進 中 ， 在 巖 石 中 不 僅 產 生 垂 直 正 應 力 ， 還 產 生 切 向 剪 應 力 ， 有 利 于 巖 石 破 碎 效 果 和 鉆 進 效 率 的 提 高 。 在 偏 心 距 E = 1 m m ~ 2 m m 沖 擊 脈 沖 鉆 進 粗 粒 玄 武 巖 和 大 理 巖 條 件 下 ， 機 械 鉆 速 和 鉆 頭 每 轉 進 尺 ， 比 E = 0 m m 時 都 有 大 幅 度 的 提 高 。 此 外 ， 還 研 發 了 與 之 配 套 的 偏 心 沖 擊 回 轉 用 鉆 頭 ， 并 取 得 了 發 明 專 利 ， 使 偏 心 沖 擊 回 轉 鉆 進 在 地 質 勘 探 中 的 效 果 和 作 用 得 到 了 進 一 步 的 加 強 。 1 柔 性 馬 達 載 荷 傳 遞 中 撓 軸 力 學 特 性 研 究 郭 強 , 張 德 龍 , 楊 鵬 , 翁 煒 , 吳 爍 , 金 博 摘 要 ： ( 3 3 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 撓 軸 是 超 短 半 徑 柔 性 馬 達 單 元 節 間 扭 矩 傳 遞 的 關 鍵 部 件 。 針 對 超 短 半 徑 柔 性 馬 達 鉆 進 過 程 中 存 在 撓 軸 斷 裂 等 失 效 現 象 ， 本 文 對 柔 性 馬 達 內 部 撓 軸 進 行 了 力 學 建 模 和 設 計 強 度 校 核 ， 采 用 有 限 元 仿 真 對 柔 性 馬 達 單 元 節 間 扭 矩 傳 遞 過 程 中 撓 軸 的 力 學 特 性 進 行 應 力 分 析 ， 并 通 過 室 內 試 驗 測 試 柔 性 馬 達 的 機 械 性 能 進 而 分 析 撓 軸 的 力 學 特 性 。 結 果 表 明 ， 撓 軸 在 傳 遞 扭 矩 中 ， 其 根 部 及 花 鍵 接 觸 面 是 扭 矩 傳 遞 中 的 應 力 集 中 區 域 ， 且 撓 軸 疲 勞 壽 命 可 滿 足 井 下 連 續 作 業 需 求 。 有 限 元 分 析 和 室 內 測 試 均 表 明 撓 軸 可 傳 遞 扭 矩 5 0 0 N · m ， 可 實 現 交 變 彎 扭 應 力 下 柔 性 馬 達 內 部 扭 矩 載 荷 傳 遞 。 這 為 超 短 半 徑 柔 性 馬 達 在 水 平 井 開 發 中 的 鉆 進 工 藝 提 供 了 重 要 的 理 論 依 據 ， 對 提 高 超 短 半 徑 水 平 井 水 平 段 的 鉆 進 長 度 和 鉆 進 效 率 提 供 了 新 型 的 技 術 手 段 。 1 三 門 峽 盆 地 油 氣 調 查 優 快 鉆 井 技 術 趙 洪 波 , 張 龍 , 沈 立 娜 , 張 交 東 , 劉 旭 鋒 , 李 大 勇 , 胡 浩 , 孟 祥 龍 , 朱 迪 斯 摘 要 ： ( 4 2 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 【 研 究 目 的 】 三 門 峽 盆 地 靈 寶 凹 陷 古 近 系 沉 積 厚 度 大 且 分 布 連 續 , 暗 黑 色 泥 巖 發 育 , 通 過 部 署 鉆 探 工 程 , 有 望 實 現 中 小 盆 地 油 氣 取 得 新 發 現 。 但 該 類 油 藏 鉆 井 地 質 環 境 復 雜 , 砂 泥 巖 互 層 頻 現 , 易 引 起 鉆 頭 泥 包 、 井 壁 坍 塌 、 掉 塊 、 涌 漏 風 險 并 存 和 難 鉆 進 等 工 程 難 點 。 【 研 究 方 法 】 通 過 鉆 具 組 合 與 井 身 結 構 優 化 、 不 同 井 段 鉆 井 液 技 術 研 究 、 個 性 化 P D C 異 形 齒 鉆 頭 研 發 以 及 “ 低 轉 速 + 中 鉆 壓 + 螺 桿 + 高 效 P D C 鉆 頭 ” 鉆 井 工 藝 研 究 , 【 研 究 結 果 】 有 效 解 決 了 井 壁 穩 定 性 和 鉆 頭 選 型 難 題 , 在 豫 峽 地 1 井 實 鉆 中 , 全 面 鉆 進 平 均 機 械 鉆 速 達 到 5 . 6 7 m / h , 實 現 提 高 機 械 鉆 速 3 0 % 以 上 , 相 比 設 計 鉆 井 周 期 縮 短 1 0 d 。 【 結 論 】 創 新 形 成 了 防 泥 包 鉆 井 液 技 術 體 系 、 長 裸 眼 井 壁 保 護 鉆 井 液 技 術 體 系 、 砂 泥 巖 互 層 高 效 P D C 異 形 齒 鉆 頭 提 速 技 術 、 “ 兩 低 一 高 ” 變 密 度 水 泥 漿 固 井 技 術 等 可 推 廣 的 三 門 峽 盆 地 砂 泥 巖 互 層 “ 新 優 快 ” 鉆 完 井 技 術 體 系 , 可 為 同 類 地 區 鉆 井 工 程 設 計 和 施 工 提 供 有 益 借 鑒 。 1 超 高 溫 井 固 井 水 泥 漿 體 系 研 究 與 應 用 高 元 , 李 小 江 , 劉 仍 光 摘 要 ： ( 6 1 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 針 對 目 前 高 溫 水 泥 漿 抗 高 溫 外 摻 料 以 石 英 砂 為 主 ， 水 泥 石 2 0 0 ℃ 下 高 溫 強 度 衰 退 導 致 環 空 密 封 失 效 問 題 ， 研 發 了 具 有 水 化 活 性 的 富 硅 鋁 材 料 ， 其 加 量 占 水 泥 3 0 % ~ 7 0 % 時 2 0 0 ℃ × 2 0 . 7 M P a × 3 0 d 下 水 泥 石 高 溫 強 度 不 衰 退 ； 將 富 硅 鋁 材 料 為 水 泥 石 高 溫 強 度 穩 定 材 料 ， 優 選 配 套 外 加 劑 ， 構 建 了 富 硅 鋁 基 超 高 溫 固 井 水 泥 漿 體 系 ， 1 0 0 ~ 2 0 0 ℃ 下 A P I 失 水 量 ＜ 5 0 m L ， 稠 化 時 間 1 5 0 ~ 5 0 0 m i n 可 調 ， 水 泥 漿 綜 合 性 能 良 好 ； 水 泥 石 2 0 0 ℃ × 2 0 . 7 M P a 養 護 1 0 d 、 6 0 d 、 1 2 0 d 、 1 8 0 d 抗 壓 強 度 均 ＞ 2 6 M P a ， 未 見 高 溫 強 度 衰 退 ， 超 聲 波 強 度 曲 線 顯 示 6 0 0 h 內 水 泥 石 強 度 持 續 增 長 直 至 穩 定 發 展 ， 水 泥 石 高 溫 力 學 性 能 優 異 。 S E M 和 X R D 分 析 表 明 富 硅 鋁 材 料 參 與 水 泥 水 化 反 應 ， 消 除 體 系 中 氫 氧 化 鈣 ， 生 成 高 溫 性 能 優 良 的 鋁 氧 四 面 體 和 硅 氧 四 面 體 相 互 鍵 接 的 空 間 三 維 網 狀 結 構 ， 以 及 托 勃 莫 來 石 、 鈣 硅 鋁 石 等 水 化 產 物 維 持 水 泥 石 的 高 溫 強 度 穩 定 ， 水 泥 石 結 構 致 密 。 該 水 泥 漿 體 系 在 干 熱 巖 固 井 中 應 用 1 井 次 ， 固 井 質 量 優 質 ， 截 至 目 前 1 0 0 0 d 水 泥 環 密 封 良 好 。 1 深 水 油 氣 含 水 合 物 地 層 固 井 過 程 數 值 模 擬 分 析 及 工 藝 參 數 優 化 研 究 王 曉 宇 , 鄭 明 明 , 吳 雙 , 顏 詩 純 , 馬 婷 , 唐 承 相 摘 要 ： ( 3 3 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 南 海 地 區 被 證 實 富 含 油 氣 資 源 和 天 然 氣 水 合 物 資 源 ， 然 而 在 油 氣 鉆 井 過 程 中 常 鉆 遇 水 合 物 地 層 。 固 井 作 業 是 油 氣 開 發 的 重 要 環 節 ， 然 而 在 深 水 鉆 井 中 ， 固 井 過 程 中 水 泥 水 化 放 熱 可 能 引 發 水 合 物 的 分 解 ， 降 低 地 層 穩 定 性 ， 甚 至 影 響 固 井 質 量 。 本 研 究 采 用 數 值 模 擬 方 法 ， 以 南 海 神 狐 海 域 G M G S 1 工 程 S H 7 站 位 水 合 物 地 層 為 對 象 ， 建 立 了 固 井 數 值 模 型 ， 分 析 了 固 井 過 程 中 水 泥 漿 侵 入 水 合 物 地 層 所 引 發 的 問 題 及 固 井 工 藝 參 數 的 影 響 。 研 究 發 現 ， 水 泥 水 化 放 熱 速 率 的 增 加 會 顯 著 提 前 反 侵 現 象 的 發 生 時 間 ， 增 加 反 侵 量 ； 固 井 壓 差 對 反 侵 現 象 影 響 較 小 ， 但 超 過 一 定 閾 值 后 會 抑 制 反 侵 ； 延 長 保 壓 時 間 會 顯 著 推 遲 反 侵 的 起 始 時 間 ， 減 少 反 侵 量 。 因 此 ， 在 實 際 工 程 中 ， 建 議 采 用 低 水 化 熱 水 泥 ， 適 當 延 長 保 壓 時 間 ， 并 在 早 期 階 段 避 免 過 高 的 固 井 壓 差 ， 以 減 少 水 合 物 的 分 解 ， 降 低 反 侵 現 象 的 發 生 。 本 研 究 為 水 合 物 地 層 的 固 井 作 業 提 供 了 理 論 基 礎 ， 對 提 高 固 井 作 業 的 安 全 性 和 效 率 具 有 重 要 意 義 。 1 基 于 封 隔 器 式 膨 脹 管 的 有 限 元 數 值 模 擬 分 析 李 運 鵬 , 尹 飛 , 孫 肖 , 馮 建 月 , 劉 義 , 陳 志 昂 , 張 云 飛 摘 要 ： ( 3 0 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 封 隔 器 式 膨 脹 管 技 術 被 研 發 用 于 水 文 地 質 勘 探 護 壁 和 破 損 井 井 管 補 貼 修 復 ， 具 有 成 本 低 、 工 藝 簡 單 的 特 點 。 為 了 使 封 隔 器 能 滿 足 膨 脹 管 的 要 求 ， 對 封 隔 器 膨 脹 機 構 進 行 了 改 進 ， 利 用 封 隔 器 對 不 同 性 能 的 管 材 進 行 了 試 驗 ， 根 據 試 驗 結 果 決 定 選 擇 3 1 6 L 不 銹 鋼 作 為 膨 脹 管 管 材 。 為 了 研 究 封 隔 器 式 膨 脹 管 兩 次 膨 脹 過 程 中 膨 脹 壓 力 與 膨 脹 管 長 度 和 厚 度 變 化 的 關 系 ， 通 過 A b a q u s 軟 件 對 Φ 2 1 9 m m ， 壁 厚 為 4 m m 的 膨 脹 管 膨 脹 過 程 進 行 數 值 模 擬 ， 以 獲 得 膨 脹 過 程 中 的 應 力 和 應 變 變 化 情 況 ， 并 對 同 樣 規 格 的 膨 脹 管 進 行 野 外 試 驗 ， 然 后 把 模 擬 結 果 與 試 驗 結 果 對 比 ， 得 出 結 論 是 模 擬 結 果 與 實 際 示 范 結 果 基 本 相 同 ， 說 明 數 值 模 擬 結 果 可 以 作 為 實 際 施 工 的 參 考 。 1 金 剛 石 取 心 鉆 頭 干 鉆 熱 特 性 試 驗 研 究 沈 立 娜 , 李 春 , 趙 義 , 劉 海 龍 , 吳 海 霞 , 張 建 元 摘 要 ： ( 1 9 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 干 式 鉆 進 對 環 境 的 影 響 很 小 ， 在 沒 有 冷 卻 介 質 的 情 況 下 ， 對 于 鉆 進 一 些 遇 水 或 鉆 井 液 發 生 反 應 或 者 產 生 新 的 污 染 等 情 況 而 言 ， 可 有 效 解 決 鉆 孔 取 心 問 題 ， 因 此 ， 該 方 法 是 地 外 天 體 采 樣 的 重 要 手 段 之 一 。 然 而 以 往 地 外 天 體 鉆 頭 多 為 合 金 鉆 頭 ， 對 于 鉆 進 堅 硬 巖 層 具 有 一 定 局 限 性 。 金 剛 石 鉆 進 是 一 種 比 較 先 進 的 回 轉 鉆 進 技 術 ， 在 油 氣 勘 探 和 地 質 勘 查 中 應 用 廣 泛 ， 是 鉆 進 堅 硬 巖 層 的 利 器 。 本 文 針 對 堅 硬 花 崗 巖 開 展 了 金 剛 石 鉆 頭 的 干 式 鉆 進 試 驗 研 究 ， 探 討 了 鉆 進 參 數 及 鉆 頭 種 類 等 對 鉆 進 過 程 熱 特 性 的 影 響 。 研 究 結 果 顯 示 ： （ 1 ） P D C 鉆 頭 的 升 溫 速 率 較 常 規 表 、 孕 鑲 取 心 鉆 頭 更 低 ， 約 為 常 規 孕 鑲 鉆 頭 的 1 / 2 ； （ 2 ） P D C 取 心 鉆 頭 在 適 宜 的 工 藝 參 數 下 ， 可 實 現 花 崗 巖 的 干 式 鉆 進 ； （ 3 ） 干 式 鉆 進 中 轉 速 對 金 剛 石 鉆 頭 升 溫 的 影 響 較 大 ， 且 呈 現 非 線 性 增 長 趨 勢 ； （ 4 ） 鉆 頭 在 空 氣 中 的 降 溫 曲 線 整 體 呈 現 指 數 下 降 趨 勢 。 在 3 0 0 ℃ 降 溫 至 1 0 0 ℃ 過 程 中 ， 降 溫 速 率 ≥ 6 0 ℃ / m i n 。 該 研 究 成 果 可 為 科 學 設 計 與 合 理 使 用 干 式 鉆 進 鉆 頭 提 供 依 據 。 1 基 于 觸 變 性 漿 體 的 雙 液 法 堵 漏 研 究 龔 浩 宇 , 任 培 罡 , 張 福 榕 , 馬 迪 , 謝 冰 汐 , 范 海 嬌 摘 要 ： ( 3 7 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 針 對 鉆 井 過 程 中 裂 縫 型 、 溶 洞 型 等 嚴 重 漏 失 問 題 ， 提 出 雙 液 法 堵 漏 。 具 體 是 將 兩 種 或 多 種 不 同 性 質 的 流 體 同 時 注 入 井 筒 ， 利 用 混 合 后 流 體 產 生 的 觸 變 性 達 到 封 堵 漏 層 的 一 種 新 型 堵 漏 技 術 。 為 了 研 究 混 合 流 體 的 堵 漏 性 能 ， 從 而 獲 得 最 佳 堵 漏 配 方 ， 室 內 采 用 有 機 凝 膠 溶 液 配 置 水 泥 漿 ， 并 與 坂 土 漿 按 不 同 比 例 混 合 ， 采 用 滯 后 環 法 測 得 混 合 漿 體 的 觸 變 性 能 以 評 價 其 堵 漏 性 能 。 結 果 表 明 ： 有 機 凝 膠 加 量 為 0 . 0 8 % b w o c 時 ， 有 機 凝 膠 溶 液 制 備 的 水 泥 漿 與 0 . 2 5 % 濃 度 坂 土 漿 以 1 0 : 1 . 8 的 比 例 混 合 后 ， 漿 體 具 有 最 好 的 堵 漏 性 能 ， 且 固 化 后 的 抗 壓 強 度 能 滿 足 現 場 施 工 要 求 。 現 場 應 用 表 明 利 用 有 機 凝 膠 溶 液 制 備 的 水 泥 漿 與 坂 土 漿 組 合 堵 漏 效 果 良 好 。 1 長 裸 眼 段 長 浸 泡 地 層 鉆 井 技 術 朱 迪 斯 , 孟 祥 龍 , 王 勝 建 , 王 小 明 , 陳 兆 明 , 遲 煥 鵬 , 趙 洪 波 , 高 永 進 , 李 大 勇 , 岳 偉 民 摘 要 ： ( 4 2 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 新 蘇 地 2 井 是 部 署 在 新 疆 塔 里 木 盆 地 的 一 口 油 氣 地 質 調 查 井 ； 該 井 鉆 進 至 2 4 6 8 . 5 0 m 裸 眼 完 井 ， 裸 眼 段 長 2 0 0 9 . 2 4 m ， 地 質 評 估 后 設 計 在 原 井 眼 加 深 鉆 探 至 3 1 6 8 m 。 本 文 以 5 0 0 6 0 0 m 井 段 為 例 進 行 井 壁 穩 定 性 分 析 ， 井 筒 被 鉆 井 液 長 時 間 浸 泡 導 致 井 壁 含 水 率 增 加 ， 泥 巖 的 粘 聚 力 和 內 摩 擦 角 等 強 度 指 標 隨 之 下 降 ， 導 致 井 筒 不 具 備 承 壓 能 力 ， 輕 微 的 擾 動 都 會 造 成 井 壁 失 穩 。 加 深 工 程 通 過 通 井 劃 眼 階 段 采 用 新 型 抗 污 染 聚 合 物 防 塌 鉆 井 液 體 系 、 復 雜 井 況 下 鉆 具 組 合 搭 配 隨 鉆 震 擊 器 解 卡 、 鉆 遇 目 的 層 采 用 低 鉆 壓 、 低 轉 速 、 低 排 量 參 數 組 合 鉆 進 等 技 術 方 法 的 集 成 應 用 ， 解 決 了 長 裸 眼 段 長 浸 泡 地 層 帶 來 的 一 系 列 復 雜 情 況 ， 保 障 工 程 順 利 完 工 并 實 現 了 地 質 目 的 ， 積 累 形 成 了 長 裸 眼 段 長 浸 泡 地 層 鉆 井 的 寶 貴 經 驗 和 技 術 。 1 水 平 定 向 鉆 進 堅 硬 地 層 孕 鑲 金 剛 石 鉆 頭 的 研 究 與 應 用 胡 立 , 李 俊 萍 , 唐 治 建 摘 要 ： ( 3 2 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 針 對 水 平 定 向 鉆 進 堅 硬 地 層 效 率 低 的 問 題 ， 通 過 利 用 F e C o C u 預 合 金 胎 體 的 硬 脆 性 以 及 硬 質 顆 粒 碳 化 硅 弱 化 胎 體 的 特 點 ， 提 高 鉆 頭 自 銳 性 。 采 用 分 層 結 構 設 計 ， 將 高 、 低 耐 磨 性 胎 體 層 沿 鉆 頭 徑 向 方 向 交 替 排 布 ， 其 中 高 、 低 耐 磨 性 胎 體 層 厚 度 分 別 為 2 . 5 ～ 3 . 5 m m 和 1 . 0 ～ 1 . 5 m m ， 可 實 現 高 、 低 耐 磨 性 胎 體 層 同 步 磨 損 ， 提 高 鉆 進 效 率 。 將 F e C o C u 預 合 金 胎 體 和 分 層 式 胎 體 結 構 相 結 合 ， 研 制 的 孕 鑲 金 剛 石 鉆 頭 鉆 頭 成 功 應 用 于 水 平 定 向 鉆 進 堅 硬 鉀 長 花 崗 巖 地 層 ， 平 均 機 械 鉆 速 0 . 8 ～ 1 . 5 m / h ， 鉆 頭 使 用 壽 命 為 3 0 ～ 4 0 m 。 與 普 通 同 心 圓 尖 齒 鉆 頭 相 比 ， 機 械 鉆 速 提 高 約 1 倍 ， 壽 命 提 高 3 0 % 以 上 。 1 深 海 泥 漿 舉 升 泵 設 計 與 水 力 特 性 研 究 秦 如 雷 , 高 潔 云 , 陳 浩 文 , 和 國 磊 , 許 本 沖 , 宿 向 輝 , 殷 國 樂 摘 要 ： ( 7 4 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 泥 漿 舉 升 泵 作 為 無 隔 水 管 泥 漿 循 環 鉆 井 的 核 心 功 能 單 元 , 驅 動 儲 存 在 吸 入 模 塊 中 的 含 屑 泥 漿 沿 上 返 管 線 回 流 至 鉆 井 平 臺 。 本 文 以 離 心 泵 為 研 究 對 象 , 通 過 C F D E D M 構 建 泵 的 計 算 模 型 , 開 展 全 尺 度 流 場 模 擬 , 對 泵 的 葉 輪 設 計 、 流 場 和 顆 粒 運 移 分 布 規 律 、 樣 泵 水 力 性 能 試 驗 等 方 面 進 行 研 究 。 研 究 結 果 表 明 該 泵 具 有 較 好 的 工 作 特 性 指 標 , 其 水 力 性 能 達 到 設 計 要 求 , 可 以 應 用 于 深 海 無 隔 水 管 鉆 井 作 業 , 也 表 明 該 泵 的 設 計 方 法 和 試 驗 過 程 是 合 理 可 行 的 。 1 抗 高 溫 保 溫 筒 相 變 材 料 仿 真 特 性 研 究 劉 聃 , 陳 劍 垚 , 侯 岳 , 何 楠 , 劉 靜 濤 , 周 紹 武 摘 要 ： ( 2 7 ) H T M L ( 0 ) P D F ( 0 . 0 0 B y t e K B ) ( 0 ) A b s t r a c t : 隨 著 以 “ 慧 磁 ” 鉆 井 中 靶 導 向 系 統 為 代 表 的 主 動 磁 測 技 術 的 不 斷 提 升 和 應 用 范 圍 的 不 斷 擴 展 ， 未 來 將 更 多 應 用 在 地 熱 開 發 井 、 深 部 礦 產 資 源 勘 探 井 等 高 溫 井 中 ， 高 溫 會 成 為 限 制 儀 器 在 上 述 領 域 應 用 的 瓶 頸 問 題 。 為 進 一 步 提 升 “ 慧 磁 ” 系 統 的 耐 溫 性 能 ， 提 出 采 用 被 動 熱 管 理 方 式 ， 通 過 使 用 有 限 元 方 法 對 保 溫 筒 相 變 儲 熱 特 性 進 行 仿 真 計 算 ， 探 究 了 吸 熱 體 最 佳 耦 合 長 度 并 橫 向 對 比 控 溫 能 力 最 佳 的 相 變 材 料 ， 分 析 了 保 溫 筒 內 部 軸 向 溫 度 和 吸 熱 體 相 態 隨 時 間 變 化 情 況 。 結 果 表 明 ， 上 吸 熱 體 長 度 4 0 0 m m 和 下 吸 熱 體 長 度 2 5 0 m m 為 最 佳 耦 合 長 度 ， 保 溫 筒 在 1 5 0 ℃ 下 工 作 6 h 后 ， 上 吸 熱 體 相 變 潛 熱 利 用 率 9 6 . 7 % ， 下 吸 熱 體 相 變 潛 熱 利 用 率 7 0 . 5 % ， 電 路 板 最 低 溫 度 6 3 . 4 8 ℃ ， 低 熔 石 蠟 控 溫 效 果 最 佳 。 1 全 選 顯 示 模 式 ： : | 全 選 顯 示 模 式 ： : | 用 戶 中 心 作 者 登 錄 審 稿 登 錄 編 輯 登 錄 讀 者 登 錄 期 刊 檢 索 2 0 2 5 年 第 5 2 卷 2 0 2 4 年 第 5 1 卷 2 0 2 3 年 第 5 0 卷 2 0 2 2 年 第 4 9 卷 2 0 2 1 年 第 4 8 卷 2 0 2 0 年 第 4 7 卷 2 0 1 9 年 第 4 6 卷 2 0 1 8 年 第 4 5 卷 2 0 1 7 年 第 4 4 卷 2 0 1 6 年 第 4 3 卷 2 0 1 5 年 第 4 2 卷 2 0 1 4 年 第 4 1 卷 2 0 1 3 年 第 4 0 卷 2 0 1 2 年 第 3 9 卷 2 0 1 1 年 第 3 8 卷 2 0 1 0 年 第 3 7 卷 2 0 0 9 年 第 3 6 卷 2 0 0 8 年 第 3 5 卷 2 0 0 7 年 第 3 4 卷 2 0 0 6 年 第 3 3 卷 2 0 0 5 年 第 3 2 卷 2 0 0 4 年 第 3 1 卷 2 0 0 3 年 第 3 0 卷 2 0 0 2 年 2 0 0 1 年 2 0 0 0 年 1 9 9 9 年 1 9 9 8 年 1 9 9 7 年 1 9 9 6 年 1 9 9 5 年 1 9 9 4 年 1 9 9 3 年 1 9 9 2 年 1 9 9 1 年 1 9 9 0 年 1 9 8 9 年 1 9 8 8 年 1 9 8 7 年 1 9 8 6 年 1 9 8 5 年 1 9 8 4 年 1 9 8 3 年 1 9 8 2 年 1 9 8 1 年 1 9 8 0 年 1 9 7 9 年 1 9 7 8 年 1 9 7 7 年 1 9 7 6 年 1 9 7 5 年 1 9 7 4 年 1 9 7 3 年 1 9 6 6 年 1 9 6 5 年 1 9 6 4 年 1 9 6 3 年 1 9 6 2 年 1 9 6 0 年 1 9 5 9 年 1 9 5 8 年 1 9 5 7 年 提 交 元 數 據 檢 索 請 選 擇 中 文 標 題 英 文 標 題 作 者 中 文 名 作 者 英 文 名 中 文 摘 要 英 文 摘 要 中 文 關 鍵 詞 英 文 關 鍵 詞 單 位 中 文 名 單 位 英 文 名 中 圖 分 類 號 D O I 提 交 引 用 排 行 更 多 + 關 于 天 然 氣 水 合 物 開 發 問 題 的 思 考 關 于 天 然 氣 水 合 物 鉆 探 的 思 考 旋 挖 鉆 機 選 型 及 其 在 成 孔 施 工 中 存 在 問 題 的 探 討 我 國 旋 挖 鉆 進 技 術 及 設 備 的 應 用 與 發 展 樁 土 接 觸 面 單 元 參 數 分 析 基 坑 工 程 周 邊 地 面 沉 降 規 律 的 初 步 分 析 氣 動 潛 孔 錘 鉆 進 技 術 若 干 問 題 下 載 排 行 更 多 + 狹 陡 型 泥 石 流 成 災 特 征 與 防 治 對 策 研 究 — — 以 阿 壩 州 金 川 縣 劉 家 溝 泥 石 流 為 例 日 本 南 海 海 槽 天 然 氣 水 合 物 取 樣 調 查 與 成 功 試 采 特 深 科 學 鉆 探 裝 備 技 術 現 狀 與 發 展 建 議 抗 高 溫 鉆 井 液 體 系 國 內 外 研 究 進 展 與 發 展 建 議 萬 米 科 學 特 深 井 防 斜 糾 斜 技 術 方 案 及 研 究 建 議 1 2 0 0 0 m 特 深 井 自 動 化 鉆 機 研 制 與 應 用 氣 動 潛 孔 錘 鉆 進 技 術 若 干 問 題 萬 米 井 用 超 高 強 高 韌 套 管 的 研 制 及 組 織 表 征 主 管 ： 中 國 地 質 調 查 局 主 辦 ： 中 國 礦 業 報 社 中 國 地 質 科 學 院 勘 探 技 術 研 究 所 編 輯 出 版 ： 《 鉆 探 工 程 》 編 輯 部 主 編 ： 孫 友 宏 I S S N ： 2 0 9 6 9 6 8 6 C N ： 1 0 1 7 3 0 / T D 郵 發 代 號 ： 2 3 3 3 目 錄 下 載 更 多 + 行 業 資 訊 更 多 + 友 情 鏈 接 中 國 礦 業 報 社 中 國 地 質 科 學 院 勘 探 技 術 研 究 所 北 京 探 礦 工 程 研 究 所 中 國 地 質 科 學 院 探 礦 工 藝 研 究 所 中 國 地 質 大 學 （ 北 京 ） 工 程 技 術 學 院 中 國 地 質 大 學 （ 武 漢 ） 工 程 學 院 吉 林 大 學 建 設 工 程 學 院 成 都 理 工 大 學 環 境 與 土 木 工 程 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