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钻探工程
中国地质调查局
钻探工程

中国地质调查局

李艺

月刊

2096-9686

tkgc@mail.cgs.gov.con

010-68320471

100037

北京市百万庄26号

钻探工程/Journal Drilling EngineeringCSTPCD
查看更多>>本杂志系国土资源部主管、中国地质调查局主办的国内外公开发行的技术类双月刊。主要报道我国探矿工程和岩土钻掘工程的新工艺、新技术、新方法、新设备的研究、推广、应用以及国内外有关信息。
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    极地钻探用铝合金双壁钻杆结构强度的有限元分析及试验研究

    白皓亮刘宝昌王如生彭莉...
    75-82页
    查看更多>>摘要：为了实现钻穿冰盖、直接获取冰下基岩样品的科研目标,本文设计了一种极地钻探用铝合金双壁钻杆,使钻杆可以满足极地上覆积雪层、冰层、冰岩夹层和冰下基岩等不同地层的空气反循环、水力反循环、绳索取心钻进相配合等钻进需求.依据铝合金双壁钻杆在极限拉伸、极限拉扭组合工况下的受力情况,开展了双壁钻杆的有限元分析,并对双壁钻杆外管与钢接头连接试样进行了拉伸试验与扭转试验.双壁钻杆有限元分析结果表明:在极限拉伸和极限拉扭组合工况下铝合金双壁钻杆中产生的最大应力分别为183.8 MPa与161.9 MPa,均小于铝合金材料的屈服强度489.99 MPa.双壁钻杆外管与钢接头连接试样强度试验结果也表明:拉伸试样破坏时的极限可承载拉力为399.5 kN,远大于提升1000 m双壁钻杆所需的拉力(208.11 kN);扭转试样破坏时的极限可承载扭矩为8264.7 N·m,同样大于钻杆在正常钻进过程当中所承受的最大扭矩(1990.56 N·m).上述结果表明,极地钻探用铝合金双壁钻杆设计方案可以满足极地钻探使用要求.

    极地钻探铝合金双壁钻杆结构设计有限元分析强度试验

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    自张式膨胀管技术的研究与应用

    龚恩德邓祖保马敏喻荣华...
    83-90页
    查看更多>>摘要：孔内膨胀管钻探技术是保障复杂地层孔壁稳定的有效技术之一.本文针对易出现缩径、坍塌、掉块的强水敏性地层,提出了一种自张式膨胀管护壁方法,并根据该方法的护壁原理研制了相适配的新型扩孔钻具、膨胀管及膨胀管投送装置,在不改变钻孔结构的情况下,对复杂孔段进行局部扩孔,投送膨胀管借助自身张力自然弹开而固定在相应的扩孔段,实现钻进时护壁.通过室内及现场试验对机具进行了优化,最终取得了良好的应用效果.试验证明:该方法操作简单可靠、易于定位,相较于水泥浆护壁具有处理速度快、停待时间短、减少重复处理等优势,适用于岩心钻探领域多孔段复杂地层的固壁与护壁,有利于降低孔内事故处理的成本、提高钻进效率,具有较好的推广应用价值.

    强水敏地层护壁不改变钻孔结构局部扩孔自张式膨胀管投送器

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    新型高效智能泥水分离系统的研制

    吴烁冯美贵翁炜蒋睿...
    91-96页
    查看更多>>摘要：为解决岩土工程废浆处理时面临的泥浆回收率低、设备自动化运行水平低等问题,根据岩土工程施工泥浆特点,研制了一种新型高效智能泥水分离系统.该系统采用振动与旋流相结合的二级分离工艺,可根据液面高度变化情况自动控制设备开关机与调速,并将运行数据上传至云端供技术人员分析查看.系统研制完成后通过室内实验验证了设备性能,并探究了泥浆参数对颗粒去除率的影响规律,结果表明,来浆流量和筛网规格不变时,设备颗粒去除率与固相颗粒尺寸和泥浆粘度有关,受固相含量影响不明显,分离效果可满足现场泥浆环保净化处理需求,该系统工作期间能够实现无人值守,可有效分离泥浆中大颗粒有害固相,提高泥浆重复利用率,降低工人劳动强度,节约施工成本.

    岩土工程智能系统泥水分离系统废浆处理

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    水平孔多参数综合测试仪器研发与应用

    房勇钱锋周策蔡网锁...
    97-105页
    查看更多>>摘要：为研究引大济岷工程隧洞岩体特征、岩溶发育特征、地应力特征和地下水特征等,在泸定取水中线方案的引水线路中布置水平钻孔8个,共计2300 m.为满足对水平孔综合测试的需求,研制了一套适用于水平钻孔的存储式综合测井仪器.本文分析了水平孔多参数综合测试仪器各参数测量的基本工作原理;详细阐述了各功能单元的电路构成选型,主要采用DSP 微处理器和大规模集成电路,结合传感器技术实现多种参数的综合测量,包括:水平钻孔的压力、温度、自然伽马、声波波速、孔内电视图像.综合测试仪器集成了模拟传感器、模拟调理电路、数据采集、数据处理、信息存储、数据通讯、信息交换、测控软硬件、电脑显示等功能,是水平孔综合测试不可缺少的技术.在引大济岷工程的水平定向孔中成功应用,一趟起下钻解决了水平钻孔的井斜、方位角、压力、温度、自然伽马、孔内电视测试的难题,尽最大可能保证了钻孔的安全及降低了劳动强度.

    水平钻孔测试仪器井斜方位角压力温度声波波速自然伽马孔内电视

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    便携式在役锚索预应力检测设备研制及应用

    杨栋周天游蔡强姜昭群...
    106-112页
    查看更多>>摘要：现有的锚索预应力检测设备要求锚索外露段长度>70 cm,不适应于运维期的在役锚索检测,且质量大都在150 kg以上,对于高陡边坡锚索检测显得笨重.为此研制了HRAD-300型便携式在役锚索预应力智能检测仪,可适用于钢绞线外露长度>7 cm的在役锚索预应力检测.检测仪位移量程 200 mm,测量误差 0.01 mm;测力量程300 kN,测量误差±1%FS,单件质量<15 kg,总质量<40 kg.基于反拉法原理及检测曲线形态,提出锚下有效预应力算法,并编制了相关软件.室内试验表明,检测曲线形态多为拐点不明显型,计算值与原始锁定值基本一致.使用该设备对邛崃市天台山景区凤凰岩不稳定斜坡锚固工程进行检测,结果表明,现场锚索检测曲线多为拐点明显型,具有明显的突变点及陡降;锚索运行状态良好,持续发挥功效,2号锚索预应力损失较为明显,可以采取补偿张拉方式;同一锚索的不同钢绞线存在受力不均的情况.便携式在役锚索预应力检测仪智能、轻便,可为锚固工程健康评价提供数据支撑.

    预应力检测在役锚索锚下预应力运维期反拉法便携式智能检测仪

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    西藏甲玛3000m科学深钻经济技术指标统计与分析

    杨芳翟育峰田志超刘振新...
    113-119页
    查看更多>>摘要：西藏甲玛3000 m科学深钻JMKZ-1孔是青藏高原固体矿产调查领域首个3000 m科学钻探项目,项目于2019年7月开钻,2020年10月终孔,历时488 d,终孔孔深3003.33 m,终孔口径98 mm,岩心采取率99.38%,在5200 m海拔创造了青藏高原小口径固矿勘查领域孔深纪录.通过对其钻进时间、钻探效率、回次进尺长度等指标进行详细的技术指标统计,分析了影响高原特深地质钻孔钻进效率的主要因素包括环境、地层、钻进工艺、设备、管理措施等.总结了提高特深孔钻探效率的措施,包括钻孔设计、钻探设备配置、钻进工艺方法选择、孔内事故预防、新技术新方法应用、施工组织管理等.项目经验通过推广应用,取得了良好的效果,可以为提高特深孔钻探施工效率提供技术参考.

    高原钻探深部钻探科学钻探钻探效率回次进尺长度

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    地应力监测孔钻进效率统计与分析研究

    张建杰李海明刘春生段石敦...
    120-125页
    查看更多>>摘要：随着地应力监测台站的不断建设,地应力监测孔钻探施工技术在实践中不断得到改进.本文简要介绍了地应力监测孔的钻探技术要求、钻探设备选型及钻进工艺,对施工完成的地应力监测孔的钻进时间和钻进效率进行了系统的统计和分析.通过分析研究,总结了影响地应力监测孔钻进效率的几个因素,包括监测孔选址、钻进过程管理、钻进工艺和试验配合等.并针对这些影响因素,提出了通过强化钻进过程管理、利用技术套管和分级扩孔等关键技术、加强开孔和测斜等重要环节的技术管理、做好试验配合等措施提高钻进效率的建议,为今后实施类似钻探工程项目提高钻进效率提供了参考依据.

    地应力监测孔钻进效率钻进时间统计分析

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    雄安新区基岩热储钻探施工技术探讨

    齐恭李杨齐晓凤高鹏举...
    126-130页
    查看更多>>摘要：针对雄安新区基岩热储钻探中风化壳钻进、地层大量漏失封堵及基岩取心的钻探工程难点,通过对所处牛驼镇地热田、容城地热田和高阳地热田地热地质状况、岩性特点的分析,提出了基岩热储地热钻探有效解决方案,包括采用小径探孔施工工法、采用封隔器有效完成水泥浆堵漏、借鉴金刚石满眼取心钻具技术等.

    基岩热储地热钻探风化壳漏失地层泥浆封隔器取心雄安新区

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    顺北油气田二叠系火成岩钻井技术研究与应用

    易浩郭挺孙连忠
    131-138页
    查看更多>>摘要：塔里木盆地顺北区块二叠系火成岩地层厚度大、硬度高、裂缝发育、非均质性强,导致机械钻速低与堵漏耗时长,相比邻区平均钻井周期增加达1.5倍.近几年,通过持续强化钻井液堵漏技术与优选高效钻井工艺,漏失量与堵漏时间逐步缩短,钻井指标逐年提高.本文分析了影响堵漏时间长与机械钻速低的主控因素,提出堵漏浆中加入竹纤维、变形颗粒以改善堵漏工艺技术,明确了冲击工具的适用条件,优选攻击性与抗冲击性的PDC钻头,改进混合钻头结构以及配套大扭矩、长寿命螺杆等技术对策,提速降本成效显著,为加快顺北油气田的高效勘探开发提供了指导.

    二叠系火成岩堵漏PDC钻头大扭矩螺杆冲击工具顺北油气田

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    原位剪切试验在工程滑坡勘察中的应用

    张祥恒王振曹凡王延宁...
    139-146页
    查看更多>>摘要：岩土体的抗剪强度指标,尤其是作为薄弱层的岩体结构面的抗剪强度,在滑坡稳定分析中起着至关重要的作用.现场原位剪切试验,试样受扰动小,试验状态与岩土体所处真实状态较为吻合,得到的参数也更加真实,是滑坡勘察原位测试的重要手段之一.适用于测定边坡的岩土结构面、岩土接触面、滑动面以及含碎石黏土的混合土层和其他粗颗粒土层的抗剪强度.重庆华宇·观澜华府项目工程滑坡勘察,在现场做原位剪切试验的同时,采集原状样品进行室内直剪试验,获取2种不同试验下的抗剪强度参数,分别取用2种参数对不同工况下的滑坡体进行稳定性分析计算,并与滑坡体的实际变形特征进行比较,从而验证了原位剪切试验确定岩土体抗剪强度参数的合理性,可为类似工程提供参考和借鉴.

    滑坡勘察抗剪强度原位剪切试验变形特征稳定性分析

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