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期刊信息/Journal information
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。
正式出版
收录年代

    美国能源部地热钻井技术研发最新部署及干热岩开发示范创新实践

    张炜王海华翁炜姚树青...
    1-8页
    查看更多>>摘要：与其他主要的可再生能源相比,地热能是唯一能够提供基本负载电力的能源.干热岩是指不含原生水或含少量水的高温深部岩体,可通过水力刺激改造形成增强型地热系统储层,从而提取数量可观的地热能.干热岩型地热资源的开发面临两方面主要技术挑战,一是花岗岩和玄武岩等极坚硬岩石对机械钻速的限制,二是钻井所处地层温度超过随钻测量和旋转导向等工具电子设备的运行温度上限.近年来,美国能源部资助的FORGE计划犹他州项目为测试新的钻头技术和优化钻井作业流程提供了机会,以逐步提升机械钻速并降低钻井成本.本文综述了美国能源部地热技术办公室近年发展规划中对地热钻井技术研发的部署,重点分析了犹他州项目在钻井实践过程中对基于物理限制因素重新设计的工作流程的应用,总结了美国能源部围绕地热钻井技术开展的多次规划编制以及部署实施的相关项目涉及的主要领域,以及犹他州项目在探索和实践钻井作业流程优化方面取得的认识.

    干热岩型地热资源增强型地热系统地热能前沿瞭望台研究计划机械比能钻压转速PDC钻头

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    井工厂井网部署与压裂模式发展现状与展望

    王遵察程万艾昆胡清海...
    9-19页
    查看更多>>摘要：随着我国油气对外依存度逐渐加剧,致密油气、页岩油气等非常规油气能源成为了我国能源发展的重点方向.井工厂压裂技术因其可以改造低渗透性地层、大幅降低施工成本、缩短施工周期、提高设备利用率、节约用地而被广泛应用于非常规油气开发之中.本文在论述井工厂压裂技术发展现状的基础上,介绍了丛式水平井的井筒走向、水平段长度、井筒间距等井网部署特点,统计分析了水平井分段分簇的裂缝长度、簇间距和射孔簇数等关键技术参数特点;介绍了丛式水平井井工厂压裂常用的压裂方式,包括双井同步压裂、双井拉链式压裂和多井组合压裂等,对比分析了各种压裂方式的利弊.建议有针对性的发展立体井网井间裂缝干扰预测、井丛压裂孔簇设计等理论,为我国非常规油气储层井工厂压裂技术发展指明了方向.

    水力压裂井工厂压裂丛式水平井分段分簇井网部署井丛压裂立体井网非常规油气

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    极端生态环境水循环关键参量监测技术研究现状与进展

    刘勇周策赵远刚张佳佳...
    20-26页
    查看更多>>摘要：针对高寒和干旱极端生态环境水循环变化对国家生态安全的重要性,需要开展水循环关键参量监测设备与技术研究.本文重点围绕水循环关键参量野外原位/移动/非接触式、自动、稳定监测等技术难点,开展了一系列监测生态系统水-土-气-冰-雪的关键参量的新技术设备研究.通过构建基于物联网的天地一体化生态系统监测体系,打破行业技术壁垒,促进工程技术、地质学、计算机科学等不同领域的跨学科合作,共同开展极端生态环境水循环关键参量监测技术研究与创新,并将实现对重要生态功能区的大范围、全天候、立体化监测,对推进我国生态文明建设具有重要支撑作用,促进并实现我国生态监测技术的综合应用和发展.

    冻土含冰量冰川厚度雪水当量干旱环境蒸散发径流量地下水位

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    直推钻进钻遇有机污染地层微观特征试验研究

    邓盈盈孙平贺曹函杨涵涵...
    27-36页
    查看更多>>摘要：直推钻进技术具有无冲洗介质、速度快、扰动小等优点,但是易受到有机污染场地土体工程性质差异等因素干扰,造成钻孔倾斜等现象.有机污染物会改变土体微观结构,导致土体工程性质发生变化,进而降低直推钻进取样点位精度.选取典型的有机污染物甲苯和四氯乙烯,制备不同污染浓度(甲苯浓度:75、120和672 mg/kg;四氯乙烯浓度:11、53和183 mg/kg)的土样来模拟钻遇的有机污染地层.通过XRD、扫描电镜、接触角和低温氮气吸附脱附试验探究土样在不同有机污染物浓度影响下微观结构的变化规律.SEM图像分析与氮气吸附脱附试验结果表明:甲苯、四氯乙烯对土样的包裹作用和化学破坏作用会让土颗粒团聚、比表面积减小、小孔隙数量明显增多、土体孔体积减小;其中粘粒含量最高为30.28%的2号土样在受672 mg/kg甲苯和183 mg/kg四氯乙烯污染后比表面积分别减小了30.70%和33.40%,Pearson相关系数r=0.382说明粘粒含量与比表面积减小率存在一定的正相关性.由于非极性分子甲苯、四氯乙烯对土颗粒的包裹作用,隔绝了土样的亲水性基团,导致土样亲水性变差、接触角增大.本研究表明有机污染物会导致土体微观特征的改变,最终会导致有机污染地层非均质性增强,进而会对直推钻进轨迹产生影响.

    有机污染物土体微观结构接触角试验氮气吸脱附试验直推钻进

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    钻遇复杂溶洞群注浆处置材料室内试验研究

    魏涛刘利松严文钦王乐...
    37-44页
    查看更多>>摘要：以潇水某盾构掘进工程段为案例,研究解决岩溶地质条件下注浆材料配比的关键问题.在试验前期使用粘土、砂石和水泥等原料开展了一系列预实验,在此基础上通过就地取土的方式进行膏浆配比因素的正交试验.试验结果表明,干土和水胶比是对膏浆抗压强度影响最大的因素;膏浆坍落度的主要影响因素是水胶比,而干土和砂的掺量对坍落度的贡献相当;在抗压强度方面,贡献度依次为水胶比>干土>砂.综合考虑膏浆性能参数和经济性,建议选用6号(A2B1C3)膏浆作为本次施工的填充注浆材料.研究结果表明,利用施工现场的粘土和机制砂制备膏浆可以满足设计院对岩溶填充材料的性能指标要求.

    注浆工程注浆材料溶洞群膏浆配比盾构施工

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    藏东高原浅丘红层区泥石流发育特征及活动性研究

    李金洋尹国龙黄海陈龙...
    45-53页
    查看更多>>摘要：藏东贡觉县高原浅丘红层区降雨条件有限,泥石流发生、发展主要受控于物源条件及沟道条件,属"物源控制型"泥石流.通过地质调查及统计分析的方法,详细分析了泥石流形成条件、形成机制及活动特征,得出了以下结论:流域面积<1.0 km2、沟道纵比降100‰～300‰的沟道容易发生泥石流;受构造、冻融风化及含石膏岩的影响,泥石流物源相对丰富,物源类型以坡面侵蚀为主,具有"点多面广"的分布特征,补给形式表现为"零存整取"的特征;受控于物源补给形式,泥石流形成主要包括:坡面冲刷起动→沟床汇聚堆积→揭底侵蚀3个阶段;受物质来源的影响,区内泥石流流体性质以粘性-过渡型为主,泥石流具有多期次、中低频率、单次泥石流规模较小的活动特征.

    藏东高原浅丘红层泥石流形成机制活动特征

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    基于普适型监测预警体系中多参数模型研究——以云南省保山市大园子滑坡为例

    孙金辉佘涛
    54-59页
    查看更多>>摘要：为全面发展"人防+技防"的地质灾害防治技术体系,构建以普适型监测仪器为主的地质灾害监测预警体系,以云贵高原地区中的云南省保山市大园子滑坡为例,详细介绍了滑坡从方案设计到数据筛选及模型设计等各环节,主要选取降雨、位移变形和裂缝三类参数模型在监测预警体系中的应用,通过采集地质灾害体的关键信息,优化监测预警模型及调整阈值,及时捕捉地质灾害体的变化信息,依靠平台判据模型自主触发预警,完成了普适型监测预警体系建设的关键环节,从而实现了普适型监测预警的效果,极大的提升了地质灾害防治体系的自动化和智能化能力.

    地质灾害监测普适型监测监测预警体系多参数模型大园子滑坡

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    贵州裸露型岩溶地下河系统污染防治技术——以遵义坪桥地下河系统污染防治工程为例

    陈涛赵华宣李强赵彬...
    60-68页
    查看更多>>摘要：裸露型岩溶区岩溶强发育、水文地质条件复杂,受污染的地下河系统通道隐蔽性强、污染防治难度大.本文以坪桥地下河系统污染防治工程为例,在近污染源的主径流通道实施"地下水防渗帷幕+污水抽排"工程措施实现近源截排.施工面临岩溶破碎地层易掉块卡埋钻、钻效低及岩溶强发育段浆液扩散距离远等难题.通过配备适宜的钻进工艺,采取纯压式灌浆、水泥砂浆灌填溶洞、低压限量及速凝浆液灌注等灌浆控制措施,保证了工程进度质量,实现了源头治理污染地下水的目的."近源截排"对类似水文地质条件下地下水污染防治提供可借鉴的地学治理模式.

    裸露型岩溶地下河系统污染防治防渗帷幕近源截排浆液流距控制地学治理

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    基于仿真数据驱动的激光钻进气体喷嘴结构优化

    文国军黄子恒王玉丹史垚城...
    69-75页
    查看更多>>摘要：激光钻进采用气体作为循环介质进行清孔,合理的气体流动特性是高效清孔的保障,气体喷嘴是影响气体流动特性的直接因素,其结构设计不合理会严重影响激光钻进的效率.针对激光钻进实验平台中的气体喷嘴,构建喷嘴基本型态,对影响气体清孔效率的喷嘴结构尺寸进行分析,制定仿真方案,通过Fluent模拟气体流场,对清孔效果进行分析,采用神经网络分析喷嘴结构及仿真结果,训练神经网络模型,得出最佳清孔效率时的喷嘴结构参数并进行验证,为喷嘴结构设计提供参考.

    激光钻进流体仿真神经网络气体喷嘴清孔

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    微生物诱导碳酸镁沉淀固化钻屑试验研究

    唐国旺杨勇邓强赵中军...
    76-83页
    查看更多>>摘要：钻屑是在钻井工程中产生的一种固体废弃物,通常利用水泥对其进行固化处理.然而,水泥的生产过程伴随着大量二氧化碳的排放,这不仅增加了温室气体的排放量,也对环境保护造成不利影响.针对上述情况,本文提出了微生物诱导碳酸镁沉淀固化钻屑新方法.微生物诱导碳酸镁沉淀固化钻屑力学性能研究表明,固化体的强度随着含水量和尿素浓度的增加而降低,随着活性氧化镁浓度和养护时间的增加而升高.最低强度0.21 MPa,最高强度3.5 MPa,充分说明了优选配比的重要性.FTIR、XRD和SEM等表征结果发现,微生物诱导碳酸镁沉淀产物为玫瑰花状水菱镁石(4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O)和针状水碳镁石(MgCO3·3H2O);产物以致密的碳酸盐网络状结构将松散的颗粒胶结成结构完整的固化体,从而阐明了微生物诱导碳酸镁沉淀固化钻屑的作用机制.

    微生物活性氧化镁固化钻屑

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