水资源快速钻井技术在山西勘采联合孔中的应用

水资源快速钻井技术在山西勘采联合孔中的应用

一、水资源快速钻探技术在山西探采结合孔中的应用(论文文献综述)

王佟,孙杰,江涛,林中月,张博,赵欣,谢志清[1](2020)在《煤炭生态地质勘查基本构架与科学问题》文中研究指明基于煤盆地矿产资源与生态环境地质特征,以实现煤盆地多资源协同勘查开发与资源开发中生态环境和谐为目标,提出了煤炭生态地质勘查的理念与基本构架。煤炭生态地质勘查是指以煤炭地质基础理论和生态学理论为指导,针对煤盆地呈固、液、气、元素"四态"赋存的矿产资源、地表及地下空间关键层位、生态环境与其他自然资源,采用空、天、地一体化的多种勘查技术,涵盖资源勘查、开发地质保障、资源开发与环境保护、资源综合利用、生态修复与生态系统重构并贯穿于煤炭资源勘查开发到矿山闭坑全过程的相关地质与生态勘查工作。煤炭生态地质勘查是今后煤炭地质勘查工作的重要发展方向,核心理念是生态保护优先。基于煤炭生态地质勘查理念,以煤系矿产资源和水资源、地质关键层以及生态环境保护、监测、修复相关的主要地理要素、地质信息为对象,建立了煤炭生态地质勘查基本架构,分析了煤炭地质勘查工作向资源保障和环境保护与生态建设相结合的生态地质勘查方向转变的紧迫性。研究认为:煤炭生态地质勘查要统筹好资源保障与生态环境的关系,超前规划布局,优选遥感、快速精准钻探、高精度地球物理勘探等绿色勘查技术"空天地一体化"协同应用。根据煤盆地资源赋存特征选用煤与多种矿产资源的双目标、三目标、四目标、多目标协同勘查模式,同时在资源勘查、资源开采、采后修复全过程中注重地质关键层和生态环境信息的变化,实施环境保护与生态修复措施,并通过地质大数据分析技术,集成多维数据展示勘查成果,实现对煤系多种矿产资源、生态环境地质信息、开发地质条件的透明化、数字化。

张树文[2](2018)在《四川盆地页岩气储层微组构、吸附、解吸和基本力学特性的实验研究》文中研究说明页岩中含有丰富的孔隙裂隙,其中的纳米级孔隙具有高的比表面积、强的吸附势能,能够为吸附态气体提供大量的吸附位点和吸附空间,在页岩气的富集形成中起到重要作用。因此,弄清楚页岩中微观孔隙裂隙结构特征和发育状态至关重要,对它的了解不仅有利于加深对页岩气富集机理的理解,更有利于促进对页岩气藏的勘探评估与开发的认识。此外,对工程师及科研工作者来说不仅关注其矿物组成、储集空间类型、储层物性,还十分关注页岩的基本力学特性及其参数是否符合压裂改造的岩石物理标准。本研究以四川盆地的下志留统龙马溪组页岩为研究对象,基于总有机碳分析仪,XRD射线衍射仪、XRF光谱仪、SEM图像仪、低温二氧化碳吸附和低温氮气吸附对页岩的总有机碳含量、矿物组分、矿物元素和微观孔隙结构进行了详细研究。获得的结果表明页岩中TOC含量较高,其值在1.41-6.41 wt%之间,页岩中的主要矿物为石英、黏土矿物和碳酸盐矿物。其孔隙裂隙可以划分为有机质孔、粒内孔、粒间孔和微裂缝四类。其中,微孔和中孔孔径占比例最大,达到80%左右;页岩表面的孔隙结构具有明显的分形特征。页岩样品的低温二氧化碳吸附等温线为Ⅰ型等温线,微孔孔体积在0.5 cm3/100g左右,微孔比表面积介于1420 m2/g,孔径分布呈多峰分布;页岩低温氮气吸附等温线为Ⅱ型吸附等温线,吸附回线与H3和H4型相近,页岩中的孔隙结构以具有锲形孔和墨水瓶等开放性孔为主;低温氮气吸附下页岩迟滞系数与TOC呈明显的负相关趋势,测定的低温氮气吸附下页岩的孔体积为0.7342.199 cm3/100g,BET比表面积为4.77221.731 m2/g。页岩中中孔占比最大,达到43%以上,微孔次之,而大孔占比最低;页岩中总比表面积和总孔体积与TOC含量具有明显的正相关趋势,且微孔比表面积、中大孔比表面积、微孔体积和中孔体积均与TOC含量呈较好的正相关趋势。本研究借助于氩离子抛光、ZEISS聚焦离子束与扫描电镜(FIB-SEM)的高精度扫描电镜技术和AVIZO三维软件构建了原位页岩的孔隙网格3D模型。研究结果表明页岩内部孔隙结构相互贯通了整个三维区域并具有一定量的孤立孔隙,连通的孔隙则具有明显的各向异性和非均质性。计算区域页岩的总孔隙度为0.073,有效孔隙度为0.056;孔径变化的尺寸范围为0.0120.817μm之间,平均为0.247μm,孔径分布呈单峰模式,峰值在200 nm附近;累计孔体积呈单调上升分布趋势,喉道直径和喉道长度的频率均呈单峰模式,孔隙的配位数主要集中在26。每个流动方向的绝对渗透率值都互不相同,其平均绝对渗透率为1.73×10-6μm2,并采用Kozeny-Carman equation对模拟的页岩储层微观孔隙结构的渗透率进行验证;采用三维渗流流速流线图模拟出了微观孔隙结构中的流体分布形态及流动状态,并对其渗流过程中的应力场进行了分析。本研究采用体积法测试了甲烷和二氧化碳在页岩上的吸附-解吸特性,结果表明:甲烷和二氧化碳在页岩上的吸附等温曲线和解吸等温曲线均为I型曲线,其中,Langmuir模型可以很好的拟合吸附曲线,而采用的解吸式模型也可以很好的拟合解吸曲线;45℃条件下,甲烷在8块页岩样品上的最大吸附量为1.83.7 cm3/g STP,而二氧化碳的最大吸附量为3.79.4 cm3/g STP;解吸曲线与吸附曲线存在明显的滞后现象,若采用迟滞系数(HI)来表征吸附-解吸滞后程度,二氧化碳的迟滞系数(HICO2)比甲烷(HICH4)的大,迟滞系数越大,表明滞后现象越明显。本研究基于解吸式方程,和通过定义和推导解吸效率来对甲烷在页岩上的解吸曲线划分为低效率解吸阶段、缓慢解吸阶段、快速解吸阶段和敏感解吸阶段四个阶段。并且,基于甲烷等温吸附数据,发现页岩的甲烷吸附能力与有机碳含量、总比表面、总孔体积等参数具有正相关趋势。通过单轴压缩实验和巴西劈裂实验对不同倾角层理页岩的基本力学特性及声发射演化规律进行了深入研究,研究结果表明:页岩在单轴压缩下的应力-应变曲线属于典型的Ⅲ类型曲线,具有明显的脆性特征;页岩层理面表现出明显的弱面特征,层理倾角在90°角度时,页岩的抗压强度达到最大值,在30°角度时为最小值。当0°角度层理时,页岩单轴压缩的破坏模式表现为张拉劈裂破坏;在30°和60°角度层理时,表现为剪切滑移破坏;在90°角度层理时,表现为剪切张拉复合型破坏特征。累计AE计数曲线在0°时表现为―平缓-陡增‖模式;在30°、60°和90°时时表现为跳跃式的“台阶式”增长模式。基于声发射幅值分析法,发现低幅值信号分布在整个压缩破坏过程中,而中、高幅值声发射信号主要产生在宏观裂纹附近,其中中低幅值声发射信号均占比70%以上,高幅值占比最低。在巴西劈裂实验中,垂直层理角度的页岩抗拉强度明显大于平行层理角度;其破坏模式可划分层理面张拉劈裂破坏、基质和层理面剪切拉伸综合破坏、基质张拉劈裂破坏三种。在0°和30°角度层理下,累计声发射曲线表现为“平缓—陡增”模式;而在60°和90°层理角度下,声发射信号分布较为分散,在峰值附近,中、高幅值声发射信号占比较大,累计AE计数曲线表现为跳跃式的“台阶式”增长模式。

卢予北[3](2012)在《PVC-U塑料管水井成井技术应用研究》文中进行了进一步梳理该课题全面系统对PVC-U塑料管成井工艺进行研究和其进行的PVC-U示范井建设在国内外尚属首次,涉及学科主要有钻探工程学、材料力学、腐蚀学、弹塑性力学等。随着浅层地热能开发、地下应急(后备)水源地、农村饮水安全工程、厂矿供水、城镇供水等建设的迅速发展,地下供水管井的工程技术开始引起关注和重视。传统的成井管材主要是普通钢管和铸铁管,其最大的问题是腐蚀结垢严重,从而降低了其使用寿命;再者,资源的日趋枯竭、铁矿开采和钢铁工业的高能耗、高污染问题严重影响着生态环境和可持续发展。所以,在资源与环境形势问题矛盾突出的严峻形势下,采用新型井管材料代替金属,对低碳社会、节能减排、环境保护和可持续发展具有重大的现实意义。20世纪50年代,美国首先在水井工程中采用塑料管替代钢管和铸铁管,我国在60年代也开始关注塑料管成井技术研究和试验,从而掀起了塑料管研发和试验应用的高潮。由于当时的管材配方质量和成井技术所限,其成井深度一般在十儿米到几十米。70-90年代,国外多数水井依然稳步采用塑料管成井,其口径和深度较小;国内则几乎处于“空白”时期,其成井管材主要以钢管和铸铁管为主。进入21世纪初期,人们逐步发现金属管井使用寿命低、腐蚀结垢严重、成本高、维修频繁等问题。为此,少数单位和生产厂家开始新一轮的研发和采用塑料管成井,其成井深度多数依然在几十米到百米左右,个别成井深度大于200m。但是,由于在成井过程中塑料井管下入困难和容易爆裂两大问题一直未能较好解决,从而影响着PVC-U塑料管在水文水井中的推广应用。针对上述现状和存在的主要问题,提出了《PVC-U塑料管成井技术应用与研究》课题,通过大量文献查阅和实际调查,分析研究了目前金属管井腐蚀结垢和PVC-U塑料管成井深度浅、下入困难、易爆裂等问题,并就研究课题提出了具体的研究技术路线。对于新型改性PVC-U塑料井管,主要从材料类型、性质、配方和加工工艺进行了分析研究。通过PVC-U形变—温度曲线,可以看出PVC-U材料随温度的不同会呈现出玻璃态、高弹态和粘流态三种状态,同时分析研究了加工各工序温度对其质量的影响;在PVC-U塑料管特点归纳基础上,分别对其物理力学性能指标、卫生安全指标和PVC-U塑料管材中砷、镉、铅、汞、酚类、锑、锡、铝、铬、氯仿、四氯化碳等有害物质进行了测试和溶解析出试验。通过有关性能指标的测试和溶解析出试验结果可以说明:PVC-U塑料管材具有较好的综合力学和卫生安全性能指标,并且在水中不会发生析出和溶解现象。为了合理选择成井管材,并直观了解腐蚀结垢现象、速度等,选择了常用普通金属管材、球墨铸铁管、桥式镀锌过滤管、PVC-U管、梯形丝过滤管等,采用实验室挂片试验和实际井下彩色电视检测等手段进行了腐蚀试验和研究。通过腐蚀试验计算和实际工程检测可知:金属管材普遍存在着腐蚀结垢问题,并且金属管材腐蚀后其强度急剧下降;PVC-U塑料管则不存在腐蚀结垢现象。针对PVC-U塑料管特性,参照石油套管受力分析,利用材料力学、弹塑性力学理论分别从轴向拉力、轴向压力、外挤压力、管内压力、横向剪切力、弯矩、温度等方面对塑料管在井内进行了受力分析研究,并以示范井为例从PVC-U管材下入、冲孔—投砾、PVC-U管完井三个主要工序进行了实际受力分析和计算。并得出以下结论:(1)管外上覆岩层压力、管外液柱压力、管内液柱压力随着PVC-U管下入深度呈线性增加趋势,即:井越深管体受到的压力越大。并且,当水文地质条件一定时,其压力值无法人为改变。(2)当井内泥浆密度等于PVC-U塑料管材密度时,则管体轴向重力和浮力相等,出现管材下入困难或下不去问题。(3) PVC-U塑料管在完井后,抽水阶段或正常开采期间,由于井管内外受力类型和压力不同,故存在着管内外压力差问题。井管下入越深,压力差越大。(4)当成井质量较差,洗井不彻底或地下水降深过大时,管体内外压力差更大。PVC-U管安全稳定性则差,当PVC-U塑料管质量存在问题时,易出现挤毁爆裂事故。(5)利用石油钻井理论和拉梅(Lame)方程分别对示范井动载荷(冲击载荷)和抗挤压力进行了定量分析,计算结果表明:井内压力差≥4.53MPa时和地层坍塌、投砾“架桥”瞬间下沉速度≥0.73m/s时,其外挤压力和冲击载荷值超过PVC-U塑料管的强度,也是PVC-U塑料管挤毁爆裂的临界值。(6)为保证PVC-U塑料管在井内的安全,尽可能减少压力差。(7) PVC-U塑料井管在下管、投砾和洗井抽水(开采)三个过程中受力不同。在下管过程和完井后正常使用过程较为安全,在PVC-U塑料管下入后冲孔换浆和砾料投放过程最为危险,其安全系数最小。也就是说,井管下入后,井内压力差和动载荷(冲击载荷)是导致管体爆裂事故的两个主要原因。所以,在实际工程中必须采取必要的技术措施,尽可能减少井管内外的压力差和动载荷(冲击载荷)。避免下管过程中的泥浆密度过大和负压、动载(冲击)的产生是PVC-U管成井的关键技术。在理论研究基础上,分别组织实施了400m、437m两口大口径PVC-U塑料管示范井试验和建设,其井深和成井直径在国内外尚属首次。据国土资源部查新可知:采用全塑成井工艺组织实施的两口示范井,其成井口径、成井深度和研究成果在国内外处于先进水平。为了与传统金属井管成井工艺对比,示范井分别按照两种钻井结构进行了设计,在其它工艺技术和水文地质条件不变的情况下,在同一个场地(两口示范井相距50m)按照不同的钻井结构组织了试验和成井。其结果如下:(1)试验1(示范)井的钻井和成井结构设计主要特点是钻井口径小,塑料管体与钻井口径的环状间隙为67.5mm,塑料管丝扣连接部位与钻井口径间隙为50mm。尽管口径小钻井速度较快,但是,在成井过程中其风险较大。由于钻井口径和PVC-U塑料管环状间隙较小,所以,出现了砾料“架桥”和瞬间坍塌现象,从而导致了井内过大动载荷(冲击载荷)和井管爆裂事故。(2)试验2井在前期试验和理论分析计算基础上,采用合理的钻井结构(最小环空间隙100mm),保证了砾料投放的顺畅,避免了“架桥”现象。按照2号示范井的钻井结构和施工技术又在河南、山西等地组织实施了15口(含2口示范井)松散地层大口径和80口小口径基岩地层全塑管的推广应用,总钻探和成井工作量达9377m。通过大量的工程实践和试验证明了2号示范井技术的合理性和安全性。(3)两眼试验井的单井出水量和含砂量差别很大,2号试验井的单位涌水量是1号井的3.1倍,含砂量低于1号井的10倍。其主要原因是:试验1井处理事故时间过长,并且在处理事故过程中由重新使用大量的泥浆(膨润土12吨),而导致含水层堵塞,并且填砾厚度没有保证。(4)在理论分析和计算的基础上解释了PVC-U管下入困难和爆裂问题的原因,提出了通过泥浆性能调整、“压力平衡法”成井管柱设计、钻孔结构设计和投砾控制(井内冲击载荷控制)等技术措施来解决下管困难和爆裂两个主要问题,并在其它工程实例中取得了显着成效。(5)通过示范井的试验和建设提出了PVC-U井管质量、运输保管方式、投砾速度过快、投砾量较大、洗井抽水降深过大等是造成塑料管不安全的主要因素。在大量工程实践中总结了PVC-U塑料管常见事故类型和处理技术。提出了在成井和正常开采地下水过程中塑料管常见的事故有破碎爆裂和蠕动变形两种,其中,破碎爆裂是主要问题,蠕动变形是特殊情况下的个例。就事故类型和成因,结合理论和实际进行了详细的分析研究,并结合工程实例提出了具体的解决措施和PVC-U管井事故处理技术及预防措施。PVC材料来源充足和廉价,并且加工成型所需温度较低。所以,以两口示范井为例从“以塑代钢”效益、成井效率分析、社会效益、环境效益等方面进行了对比分析和具体计算。通过对比分析可知:采用PVC-U管代替钢管或铸铁管,仅成井管材每米成本降低59.65元;成井速度与钢管相比可提高13.86倍。通过对比分析证明PVC-U管不仅可以彻底解决传统金属管材的腐蚀结垢问题,而且是目前水文水井、浅层地热能开发、地下应急(后备)水源地、农村饮水安全等领域的最佳成井管材,并具有广泛的推广应用前景和巨大的市场空间,在环境保护、节能减排、节约钢铁资源等方面具有重要的意义和显着的经济效益、社会效益及环境效益。在理论分析计算和大量的工程实践、试验基础上,根据PVC-U塑料管的材料性质、物理力学性能指标,分别对管材要求、钻孔结构和质量、钻井液、成井工艺和事故处理程序等做了详细的阐述,从而为PVC-U塑料管成井和大面积推广应用提供了科学依据和技术支撑。主要结论是:(1)金属管井普遍存在着腐蚀结垢速度快、维修频繁、使用寿命短(3-10年)、污染水质等问题,是影响供水管井质量和运行效果的根本原因。(2) PVC-U塑料管成井过程中常见的主要问题是管材下入困难和破碎爆裂。其中在下管过程中泥浆密度的高低是影响下入的主要因素;井内动载荷(冲击载荷)和压力差过大是造成塑料管破碎爆裂的主要原因,同时与管材质量、运输保管方式有关。(3)下管前井内泥浆密度大于1300Kg/m3或接近PVC-U管材密度时,下管困难或下不去。经理论计算和示范井试验表明:通过调整下管前泥浆密度,保持在1050~1200Kg/m3之间,并且在成井管柱底端管体上钻数个Φ10~20mm圆孔,即可解决PVC-U塑料管下入困难和在下管过程中产生压力差问题。(4)对PVC-U塑料井管安全造成最大威胁的主要因素是井内的动载荷(冲击载荷)和过大的压力差,投砾、冲孔、洗井抽水过程中出现的砾料“架桥”瞬间下沉、地层坍塌和大降深洗井抽水易形成井内动载荷和压力差。PVC-U塑料管井出现坍塌、投砾下沉速度≥0.73m/s时和井内外压力差≥4.53MPa时,产生的井内动载荷(冲击载荷)和压力差将会出现井管挤毁爆裂事故。(5)在一般松散地层中采用塑料管成井时,其钻孔结构设计是关键,环空间隙易大于100mm。(6) PVC-U塑料管成井或正常使用中出现破碎爆裂和蠕动变形事故和问题时,与金属管材相比很容易处理解决。(7) PVC-U塑料管不易在60℃以上环境中使用。总之,PVC材料具有成本低、重量轻、综合物理力学性能好、管壁光滑阻力小、不腐蚀结垢、使用寿命长(50年)、成井速度快、不污染水质、无有害有毒物质溶解析出等特点。在水文水井、浅层地热能开发等领域可以达到“以塑代钢”之目的。所以,推广应用PVC-U塑料管不但可以降低成本和工人劳动强度,而且在环境保护、节能减排、节约钢铁资源等方面具有重要的意义和显着的经济效益、社会效益及环境效益。通过查新,其研究成果主要有以下技术创新点:(1)两眼400m和437m示范井全部采用PVC-U塑料管,其成井口径和深度在国内外尚属首次,填补了该领域空白,并起到了示范作用。成井工艺及事故处理等技术方实现了自主创新和突破,对完善和发展我国的水文水井钻探与成井技术起到了积极的推动作用。(2)首次从PVC-U材料性能、腐蚀结垢试验、受力分析与计算、工程实例等方面进行了全面深入系统研究。在大量野外试验和实践基础上总结出了PVC-U塑料管成井技术和工艺,既有理论分析又有大量的工程实践,为塑料管材的产业发展和大面积推广应用提供了技术支撑;为今后我国成井材料的合理选择提供了科学依据。(3)通过理论计算和示范井建设准确科学解释了PVC-U管下入困难和爆裂问题的原因,并且其理论计算与实际基本吻合,说明其计算公式选择合理。

屈俊涛,李辉[4](2011)在《浅论系统因素与矿山安全管理》文中研究说明安全管理是一项系统性工程,从项目设计到施工环节,工程技术人员的主观能动性对安全的影响和作用是潜在的也是突出的,物的状态、特性又决定了危险源存在的不可抗性,因此,从源头上进行控制和预防,能够使我们更好地做好安全管理工作。

冉恒谦,张金昌,谢文卫,张永勤,宋志彬,向军文,刘凡柏,冯起赠,鄢泰宁,贾美玲,陶士先,胡继良[5](2011)在《地质钻探技术与应用研究》文中研究说明钻探技术是取得地下实物资料、验证地下信息推断与解释、最终圈定矿体、计算储量、评估品位唯一的技术手段,是实现取得宏观影响大成果的重要技术支撑。我国钻探技术和装备水平与国外先进国家相比有很大的差距,但近些年来有了长足的发展。通过国家重大科学工程项目"中国大陆科学钻探工程"5158m"科钻一井"的实施,取得了一系列钻探技术成果,形成了一整套新型的、具有国际先进水平的硬岩深井科学钻探技术体系,包括硬岩深井取心钻进技术、扩孔钻进技术、泥浆技术和井斜控制技术。在国家科技计划项目、国土资源部科技项目以及地质大调查专项项目等的支持下,通过地质钻探技术的研究和应用,在绳索取心钻探技术、液动潜孔锤钻探技术、反循环钻探技术、组合钻探工艺、定向对接井技术、新型节水钻探工艺、系列全液压岩心钻机、全液压动力头水文水井钻机、地质调查浅层取心取样钻探装备与技术、系列新型金刚石钻头以及新型冲洗液技术等方面取得了长足的进步,为我国地质调查和矿产资源勘查提供了现代化的钻探技术和装备。

孟庆鸿[6](2011)在《松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究》文中提出随着钻探技术的发展,无论是岩心钻探、科学钻探、还是工程勘查皆对岩心采取率及岩心质量提出了更高的要求,因此,现在的取心质量包括岩心采取率和岩心的原状结构程度。本文合松科1井对极松散地层与强塑性松软地层进行了隔液保真取样钻具及防泥包钻头的优化设计,并研究了复杂地层防塌水基泥浆体系。本文分析了在极为复杂地层中钻进岩心采取率极低的原因,得出在极松散地层钻进,钻具内腔的液压力需恒大于或等于内、外腔连通处的液压力;在强塑性松软地层中钻进,依靠布齿形式、排屑空间与水路结构的合理设计与钻进参数的控制防止钻头泥包;为此,开辟了复杂地层取心钻具优化设计的新思路。从取心钻具与水力学特性相互作用的逻辑关系入手,进行取心钻具的结构强度分析,确定了取心钻具结构空间的设计依据;然后结合水力学进行了CFD模拟;泄流槽和钻头内的挡水环是该套钻具的核心技术,能够满足保心效果;仿真分析与模拟试验表明,参数吻合性好;通过对防泥包钻头的CFD模型的分析,得出孔底流场分布均匀、效果良好,具有一定的科学性。优化了螺纹锥度、牙高、螺距、基面距等参数,螺纹强度受钻杆局部内径变化影响显着,内径减小,螺纹整体强度提高;螺纹锥度变化对钻杆强度的影响较大,当锥度达到1:25附近时,螺纹强度最大;螺纹强度随牙高变化极其复杂。随着螺距的增大,钻杆管体螺纹处结构内部应力分布愈不均衡,从而使螺纹的应力集中现象更加显着;螺纹强度随基面距的变化影响不大。结合计算流体力学的基本知识及经验,完成了隔液保真钻具和防泥包钻头的设计和模拟,掌握了其孔底流场分布规律,通过大量的实验测试:结果显示与模拟结果相符。隔液保真钻具的优化结果:仿真分析与CFD模拟试验表明,参数吻合性好,但泄流槽的深度对井底流域的压力场和速度场影响较为明显。50mm槽深井底流速场变化要大,对井底扰动明显,压力梯度较为明显,而70mm深泄流槽的孔底流动相对平缓,可以预测保心效果好,但估计会影响钻速。防泥包钻头优化结果:钻头切削刃前斜面的倾角对孔底流场的分布影响很大,但对孔底压力损失影响不大。钻头在孔底总的压降,30°斜面最高,更容易取心与排屑,25°斜面次之,35°斜面最小。以优化设计的结构参数为依据,分别针对松科一井、内蒙查干温都尔矿区、汶川科学钻井使用的取心钻具进行了优化设计,制造出隔液保真钻具、防泥包钻具;结合工程实际优选泥浆配方,设计了全新测试实验系统,开发了新型简易仪器,测试与观测泥浆的性能,研制松科一井防塌水基钻探泥浆体系。实践证明:两种钻具明显提高了复杂地层中钻进岩心采取率的提高,满足了地质的要求;防塌水基钻探泥浆在松科一井中应用成功,起到了很好的护壁效果;验证了理论设计与优化方案的可行性。

王木群[7](2011)在《岩溶对隧道工程的影响及岩溶处治技术研究》文中指出岩溶问题是世界性难题,在各国隧道工程建设中都遇到了各种各样的岩溶地质灾害问题。在岩溶区施工的隧道,岩溶发育,经常发生突泥、突水、塌方等现象,造成人员伤亡、施工设备严重损坏,影响工期,大量增加了费用。因此如何避免和处理所遇到的各种岩溶问题,将成为修建隧道的关键所在。我国岩溶分布地区很广泛,根据统计,全国碳酸岩分布面积高达340多万平方公里。岩溶发育复杂多变、类型众多、大小不定、形态各异,其主要表现形态为溶洞、溶槽、洼地、漏斗、落水洞、塌陷和暗河等。本文研究了岩溶对隧道围岩稳定性的影响,且研究了施工过程中岩溶的处治技术,并将其用于张花高速公路大部分隧道的施工。本文研究的内容有:1.探究岩溶对隧道工程的影响,总结岩溶发育的一般规律及岩溶发育的控制因素。合理地利用TSP、超前钻探、地质雷达超前地质预报技术探测出岩溶的位置、发育状况,为岩溶段的施工和处治提供依据。2.以张花高速公路科洞隧道为背景,利用FLAC3D数值软件分析探究了隧道顶部、底部、侧正部有溶洞分布时,隧道围岩的变形特征及应力分布;讨论溶洞在隧道不同位置、不同大小、不同距离分布时对隧道围岩稳定性的影响,以及最先发生围岩不稳定的区域。3.结合多个具体的工程实例来分析岩溶处治,根据溶洞的大小位置、有无充填物、填充物的类型等对溶洞进行合理的处治研究;根据“以堵为主、排堵结合”的思想来处理岩溶水。4.为了确保岩溶区施工隧道的安全和结构的稳定,在已有理论和经验上,提出了一些建议。

邢卫国[8](2009)在《保定西部山区地下水赋存环境与勘查方法研究》文中指出保定西部山区地处太行山东麓北段,涉及9个县(市、区),总面积约11500平方公里。研究区内无论地表水还是地下水皆分布不均。由于资源、经济、技术等原因,地表水在农村地区难于利用,地下水因而成为绝大多数村镇饮水水源的唯一选择。在水文地质条件相对简单的地区地下水已经被广泛利用,而剩余地区水文地质条件极为复杂,近年来很多地下水勘查工程都以失败告终,当地百姓祖祖辈辈缺水喝的局面无法得根本改观。本研究综合分析了已有研究成果,并开展了一系列应用研究工作,其中包括遥感、水文地质调查、物探、钻探、测试分析等。在上述工作基础上,本文归纳出研究区主要地下水赋存环境类型,并根据富水构造特点针对性的提出相应的地下水勘查技术方法组合模式。研究区地下水主要有变质岩风化裂隙水、碎屑岩构造裂隙水、岩溶构造裂隙水和松散孔隙水。本文依据含水介质与构造条件的不同,地下水赋存环境类型划分为沉积孔隙、构造裂隙、岩溶裂隙、层间裂隙和风化裂隙等五种类型。应用研究中的遥感工作主要采用了TM/ETM和IKONOS数据源,前者用于1:5万比例尺的面积性调查,后者则用于重点靶区1:10000比例尺的详细调查。遥感研究所取得的地层岩性、构造分布等信息对地面调查和物探工作提供了方向性的指导。电磁法是本区物探找水的主打技术,一般情况下首先采用音频大地电磁测深法获得异常带,然后运用EH-4或瞬变电磁法进行详细探测,最后借助激电测深法判断异常带的富水程度和出水量。在研究的钻探工作中广泛运用了空气潜孔锤技术,该技术不仅大大提高了钻进效率,而且钻探过程中不需造浆,克服了缺水山区的供水困难。本文建议的地下水勘查模式是水文地质分析→遥感调查→地面地质调查→物探勘查→钻探→试验测试及增水处理。本研究系统总结了保定西部山区典型的地下水赋存环境,并根据其特点提出相应的地下水勘查技术方法组合模式。本研究成果在找水实践中取得重大突破,为解决保定西部山区乃至整个太行山区的人畜饮水困难提供了难得的实践经验和技术指导。

罗加祥,代金旭[9](2008)在《西部特殊景观区深层地下水综合钻探技术论述》文中进行了进一步梳理从生态建设的观念出发,引出西部地区水资源的短缺已严重制约了当地经济的发展,指出开发深层地下水已迫在眉睫。概括地介绍了深层地下水的概念及合理的找水方法,论述了多工艺空气钻进技术体系的主要内容,同时提出液动潜孔锤冲击钻进技术、定向分支孔钻探技术等多项先进技术可用于西部地区水资源快速勘探,能够发挥多快、好省的优点,是开发深层地下水不可缺少的技术方法。

徐伟[10](2008)在《新型节水钻探技术水力机械特性研究》文中指出钻孔冲洗是钻井过程的重要组成环节,钻孔冲洗液在孔内的循环的主要作用是清除岩屑、冷却钻头、润滑碎岩工具和孔内钻具以及维护孔壁。采用传统的钻探工艺,都必须消耗人量水。水一直是困扰干旱缺水地区和漏失地层正常钻探的一个重要因素。在干旱缺水的地区进行钻探,如果采用传统的钻探工艺,就必须从其他地方运送大量的水(在西部干旱地区往往要从几十公里外运水),在西部缺水地区1台钻机配两辆水罐车还经常发生停工待水的现象,这样大大增加了钻探成本。另外,如果按照传统的工艺方法,在漏失地层钻进,必须用套管隔离或封孔堵漏的办法处理漏失段,从而极大地增加了施工成本和时间消耗,堵漏材料还会造成环境污染;如果顶漏钻进,则不仅浪费大量的水,增加钻孔成本,而且可能冲垮地层、诱发滑坡等地质灾害。目前国内外钻进漏水孔最经济的办法是实现钻井液在孔底局部循环钻进,即在基本不消耗地表水的前提下,利用孔内地层中的水作为冲洗液,来完成破碎孔内岩石时钻头冷却、携带岩粉和维护孔壁的任务,实现正常钻进。本文研究的节水钻探技术恰恰可以实现孔底局部循环钻进,使用这套钻具进行钻进,可以使钻进过程中的用水量下降5~20倍。新型节水钻探技术是以传统的钻机、泥浆泵、动力机“三大件”和人造金刚石钻进为基础,在钻具和工具创新上下功大,在不降低钻探效率,不增加大设备的前提下,便可取得既大量节水、又不扰动地层的效果。该技术是在地面泥浆泵出水阀体上安装脉动器,借助脉动器产生的水锤米驱动孔底潜水柱塞泵实现孔底地下水的局部循环,保证正常钻进。但是在钻进过程中,由于孔内不返水,在地表不好对孔内的工作情况进行判断,只能通过地表的压力变化量来判断,而通过压力的变化值的判断没有量化,判断的精确度不高。通过本文的研究,最终解决通过地表压力变化值来判断孔内工作情况的量化问题,可以更加准确地判断孔内的工作情况,更好地预报事故,减少事故的发生。可以使这套钻具更具有实用性。更快地应用到实际工程中。本文结合国土资源部中国地质调查局地质调查项目“地质火害防治节水钻探技术研究”项目,旨在借助项目基金的资助,综合运用钻探专业知识、流体力学、液压传动学、机械学及物理学等知识对孔底局部循环节水钻探系统开展研究。研究的主要内容如下:1、新型节水钻探系统钻具的结构和工作原理的研究;2、新型节水钻探系统的各部分压力损失计算公式的推导;3、建立孔底局部循环新型节水钻探系统的压力损失计算的数学模型,在此基础上计算在不同深度工作地表压力的理论上的变化范围,并通过实验验证其准确性;4、讨论潜水泵深度、孔深和地下水埋深三者对地表最大压力的影响,总结出使用这套设备的一些规律。全文共分七章,各章的主要研究内容概述如下:第一章、阐述了论文选题的来源、研究目的、研究的重大意义及国内外研究现状,同时概括了论文的主要研究内容及研究所采用的技术路线。第二章、介绍新型节水钻探钻具的组成部分及各部分的结构和工作原理,并对整套节水钻探系统的工作原理进行详细的说明。第三章、对新型节水钻探技术水力机械特性研究中涉及到的有关流体的概念和原理进行说明,按照相关概念对流体进行分类,对流体力学的三大原理进行推导说明,并对沿程压力损失和局部压力损失的计算公式进行推导证明。第四章、在深入研究节水钻具结构的基础上,结合第三章的理论基础,对节水钻探系统工作时的各个部分的压力损失进行计算,在对整个系统的压力变化进行分析研究后,得出整个系统工作时压力的变化计算公式。第五章、通过对室内实验得出的数据与理论计算得出的数据进行对比,分析理论计算结果和实验测得数据差异的原因,提出修改方法,并验证修改后的结果与实际结果的差异。第六章、通过假设计算出各种不同工作条件下,地表压力随潜水泵深度、孔深和地下水埋深的变化关系,得出使用这套设备的一些规律,并从理论上分析产生这些规律的原因。第七章、结论与建议,总结了全文的主要研究成果,同时也指出了课题研究过程中存在的不足之处,对进一步的研究工作提出了一些建议。

二、水资源快速钻探技术在山西探采结合孔中的应用(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、水资源快速钻探技术在山西探采结合孔中的应用(论文提纲范文)

(1)煤炭生态地质勘查基本构架与科学问题(论文提纲范文)

1 煤炭生态地质勘查发展脉络及理论框架
    1.1 概念与内涵
    1.2 目标与对象
    1.3 煤炭生态地质勘查的基本架构
2 煤炭生态地质勘查范畴与研究领域
    2.1 生态地质勘查规划
    2.2 煤系矿产资源协同勘查
        (1)煤与煤系气协同勘查开发。
        (2)煤与共伴生固体矿产的协同勘查。
        (3)煤与金属元素矿产资源的协同勘查。
        (4)煤与水资源的协同勘查与利用。
        (5)煤与重要关键层工程地质条件、隐蔽地质致灾因素评价。
    2.3 生态环境保护与修复
        (1)煤炭勘查阶段。
        (2)煤炭开采和采后阶段。
3 煤炭生态地质勘查的科技支撑与研究需求
4 结 论

(2)四川盆地页岩气储层微组构、吸附、解吸和基本力学特性的实验研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 论文的选题背景
        1.1.1 非常规油气资源的开发
        1.1.2 页岩气资源的开发
    1.2 世界页岩气资源及开发现状
        1.2.1 国外页岩气开发现状
        1.2.2 国内页岩气开发现状
    1.3 论文研究目的及意义
    1.4 页岩气储层微组构、吸附、解吸和基本力学特性研究现状
        1.4.1 页岩的有机地化特征的研究
        1.4.2 页岩的微孔裂隙结构的研究
        1.4.3 页岩吸附解吸特性的研究
        1.4.4 页岩基本力学特性研究
    1.5 主要研究的内容及研究路线
        1.5.1 主要研究内容
        1.5.2 研究路线
2 实验研究方法
    2.1 引言
    2.2 页岩试样的地质背景
    2.3 页岩实验试样的制备
    2.4 实验设备及试验方法
        2.4.1 页岩储层特征表征设备及方案
        2.4.2 页岩吸附解吸实验设备及方法
        2.4.3 页岩基本力学性质及声发射演化特征实验设备及方法
3 页岩组分、微观孔裂隙结构的研究
    3.1 引言
    3.2 页岩组分分析
        3.2.1 组分的XRD分析
        3.2.2 氧化物的XRF分析
    3.3 TOC分析
    3.4 页岩微观孔裂隙结构的分析
        3.4.1 SEM分析
        3.4.2 低温二氧化碳吸附法的测试分析
        3.4.3 低温氮气吸附测试分析
        3.4.4 页岩孔隙结构全尺度得联合表征
        3.4.5 页岩孔隙结构发育的控制因素
    3.5 本章小结
4 页岩孔隙网格的3D模型及其渗透规律的特征研究
    4.1 引言
    4.2 FIB-SEM图像分析
    4.3 页岩孔隙网格3D模型的建立
    4.4 页岩孔隙网格3D模型参数的表征分析
    4.5 基于FIB-SEM的微观渗流特性
    4.6 本章小结
5 页岩的吸附-解吸特性及其影响因素的研究
    5.1 引言
    5.2 页岩对CH_4的吸附-解吸特性
        5.2.1 页岩对CH_4的吸附-解吸曲线
        5.2.2 页岩对CH_4的吸附-解吸模型
        5.2.3 页岩对CH_4的吸附-解吸滞后系数
        5.2.4 页岩上CH_4解吸曲线的划分
    5.3 页岩对CO_2的吸附-解吸特性
        5.3.1 页岩对CO_2的吸附-解吸曲线
        5.3.2 页岩对CO_2的吸附-解吸模型拟合
        5.3.3 页岩对CO_2的吸附-解吸滞后系数
    5.4 影响CH_4吸附能力的因素
        5.4.1 有机质含量对甲烷吸附能力的影响
        5.4.2 矿物组分对甲烷吸附能力的影响
        5.4.3 微观孔隙结构对甲烷吸附能力的影响
    5.5 本章小结
6 页岩的基本力学性质及声发射特征研究
    6.1 引言
    6.2 层理页岩单轴抗压实验及声发射演化特征
        6.2.1 层理对页岩单轴抗压强度的影响及其导致破坏的机理
        6.2.2 页岩单轴抗压实验下的声发射演化特征
    6.3 层理页岩巴西劈裂实验及声发射演化特征
        6.3.1 层理对页岩巴西劈裂实验强度的影响
        6.3.2 巴西劈裂实验下声发射演化特征
    6.4 页岩各向异性的机理分析
        6.4.1 试样扫描电镜的结果
        6.4.2 成岩作用的影响
    6.5 本章小结
7 结论与建议
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 建议
致谢
参考文献
附录
    A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录
    B.作者在攻读博士学位期间参与的科研项目
    C.作者在攻读博士学位期间申请的专利
    D.作者在攻读博士学位期间获得的奖励

(3)PVC-U塑料管水井成井技术应用研究(论文提纲范文)

作者简介
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    §1.1 课题来源及研究目的和意义
        1.1.1 课题来源
        1.1.2 研究目的和意义
    §1.2 国内外研究现状及问题
        1.2.1 国内外塑料井管发展历史
        1.2.2 国内外塑料井管应用情况
        1.2.3 主要问题分析与研究
    §1.3 课题研究内容和技术路线
        1.3.1 课题研究内容
        1.3.2 拟解决的问题
        1.3.3 课题研究技术路线
    §1.4 本章小结
第二章 PVC-U塑料管材及性能指标
    §2.1 PVC-U塑料管材
        2.1.1 PVC-U塑料管材类型及配方
        2.1.2 PVC-U塑料管生产流程
        2.1.3 PVC-U塑料管生产过程对质量的影响
        2.1.4 PVC塑料材料性质和特点
        2.1.5 改性PVC-U塑料井管规格
        2.1.6 PVC-U塑料井管连接方式
    §2.2 国产PVC-U塑料管力学性能指标
    §2.3 国产PVC-U塑料管卫生安全指标
    §2.4 本章小结
第三章 常用管材腐蚀试验与研究
    §3.1 金属井管腐蚀速度试验
        3.1.1 金属腐蚀速度的表示方法
        3.1.2 二种常用金属管材腐蚀速度试验及计算
    §3.2 金属井管腐蚀机理与类型
        3.2.1 金属井管腐蚀机理
        3.2.2 金属井管腐蚀的主要类型
    §3.3 影响金属井管腐蚀的主要因素
        3.3.1 地下环境的影响
        3.3.2 金属井管材料的影响
        3.3.3 井管变形及应力的影响
        3.3.4 金属井管表面状态的影响
    §3.4 常见过滤管腐蚀结垢试验
        3.4.1 常见过滤管形式
        3.4.2 试验方法及目的
        3.4.3 试验水质及采集
        3.4.4 不同材质过滤管在同一水质中试验对比分析
        3.4.5 PVC-U过滤管在不同水质中的试验
    §3.5 腐蚀对金属井管强度的影响
    §3.6 本章小结
第四章 PVC-U管受力理论分析与计算
    §4.1 PVC-U管受力理论分析与研究
        4.1.1 轴向拉力对管体的作用力
        4.1.2 轴向压力对管体的作用力
        4.1.3 外挤压力对管体的作用力
        4.1.4 管内压力对管体的作用力
        4.1.5 横向剪切力对管体的作用力
        4.1.6 弯矩对管体的作用力
        4.1.7 温度对井管强度的影响
    §4.2 PVC-U塑料管示范井管体受力计算
        4.2.1 PVC-U管材下入时受力分析
        4.2.2 井内动载荷(冲击载荷)计算
        4.2.3 完井后PVC-U管受力分析
        4.2.4 环刚度理论计算
    §4.3 本章小结
第五章 PVC-U塑料管成井试验与示范
    §5.1 试验(示范)井位置选择原则及水文地质条件
        5.1.1 试验(示范)井位置选择原则
        5.1.2 试验区水文地质条件
    §5.2 试验(示范)井风险预测与设计思路
        5.2.1 试验(示范)井风险预测
        5.2.2 试验(示范)井设计思路
    §5.3 试验(示范)井建设
        5.3.1 钻井设备与机具选择
        5.3.2 钻井结构与钻进方法
        5.3.3 钻井泥浆类型与性能指标
        5.3.4 成井工艺
        5.3.5 水文地质参数计算与地热能可利用量
        5.3.6 不同钻井结构设计结果分析
        5.3.7 PVC-U塑料管推广应用情况
    §5.4 PVC-U管成井事故类型及处理技术
        5.4.1 PVC-U管成井事故类型
        5.4.2 PVC-U管爆裂及处理实例
        5.4.3 PVC-U管蠕动变形处理
        5.4.4 PVC-U管井事故处理流程
    §5.5 PVC-U管成井技术要求
        5.5.1 PVC-U管材
        5.5.2 钻孔结构和质量
        5.5.3 钻井液
        5.5.4 成井工艺要求
    §5.6 本章小结
第六章 PVC-U管成井效益分析及应用前景
    §6.1 经济效益分析
        6.1.1 以塑代钢效益分析
        6.1.2 成井效率分析
    §6.2 社会环境效益分析
        6.2.1 社会效益分析
        6.2.2 环境效益分析
    §6.3 推广应用前景预测分析
    §6.4 本章小结
第七章 结论与建议
    §7.1 结论
    §7.2 主要技术创新点
    §7.3 存在问题与建议
致谢
主要参考文献

(4)浅论系统因素与矿山安全管理(论文提纲范文)

1 安全管理活动中, 人与物的潜在影响
2 工程技术人员在安全生产管理中的作用
    2.1 优化施工计划和实施技术方案
    2.2 加强对施工方案和施工安全技术措施的落实力度
    2.3 认真组织专业性安全检查和不定期的特种检查
3 系统危险辨识与安全生产
    3.1 井下系统危险辨识
    3.2 井下系统危险控制安全管理模式
    3.3 系统危险源在安全管理中的应用
4 小结

(5)地质钻探技术与应用研究(论文提纲范文)

1 绳索取心钻探技术
    1.1 技术发展概况
    1.2 基本原理、技术特点
        1.2.1 基本原理
        1.2.2 技术特点
        (1) 新一代绳索取心液动锤钻具:
        (2) 螺杆钻+液动锤+绳索取心钻具:
    1.3 使用范围
    1.4 推广应用情况及效果
2 液动潜孔锤钻探技术
    2.1 技术发展概况
    2.2 基本原理、技术特点
    2.3 使用范围
    2.4 推广应用情况及效果
3 反循环钻探技术
    3.1 技术发展概况
    3.2 基本原理、技术特点
    3.3 使用范围
    3.4 推广应用情况及效果
4 组合钻探工艺
    4.1 技术发展概况
    4.2 基本原理、技术特点
    4.3 使用范围
    4.4 推广应用情况及效果
5 定向对接井技术
    5.1 技术发展概况
    5.2 基本原理、技术特点
    5.3 使用范围
    5.4 推广应用情况及效果
6 新型节水钻探工艺
    6.1 技术发展概况
    6.2 基本原理、技术特点
    6.3 使用范围
    6.4 推广应用情况及效果
7 YDX系列全液压岩心钻机
    7.1 技术发展概况
    7.2 基本原理、技术特点
    7.3 使用范围
    7.4 推广应用情况及效果
8 全液压动力头水文水井钻机
    8.1 技术发展概况
    8.2 基本原理、技术特点
    8.3 使用范围
    8.4 推广应用情况及效果
9 地质调查浅层取心、取样钻探装备与技术
    9.1 技术发展概况
    9.2 基本原理、技术特点
        9.2.1 “盐湖探险一号”钻机
        9.2.2 “海勘一号”钻机 (刘凡柏, 2009 )
        9.2.3 TGQ系列勘查取样钻机 (见图6)
        9.2.4 DR系列全液压取样钻机 (见图7)
    9.3 使用范围
    9.4 推广应用情况及效果
10 新型金刚石钻头系列
    10.1 技术发展概况
    10.2 基本原理、技术特点
        10.2.1 钻头制造新技术的研究应用
        10.2.2 复合片钻头的研究应用
        10.2.3 新型钻头设计理念的应用
    10.3 使用范围
    10.4 推广应用情况及效果
11 新型冲洗液技术
    11.1 技术发展概况
    11.2 基本原理、技术特点
        11.2.1 新型冲洗液处理剂
        (1) 高效润滑剂 (GLUB) :
        (2) 非分散高温聚合物稀释剂:
        (3) 高效护壁剂 (GSP) :
        (4) KL植物胶研制:
        (5) 接枝淀粉共聚物:
        11.2.2 新型冲洗液体系研究
        (1) PHP—GSP无固相冲洗液:
        (2) GSP低固相冲洗液:
        (3) 甲酸盐冲洗液:
        (4) 低摩阻抗盐侵泥浆体系:
        (5) KL植物胶型环保冲洗液体系:
    11.3 使用范围
    11.4 推广应用情况及效果
        11.4.1 高效润滑剂 (GLUB) 现场应用
        11.4.2 非分散高温聚合物稀释剂的应用情况
        11.4.3 泥浆体系现场应用情况
        (1) 无固相泥浆体系 (XC体系) 在鄂尔多斯盆地煤田地质钻探中的应用:
        (2) GSP泥浆体系在在青海省江仓矿区煤田地质绳索取心钻探中的应用:

(6)松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
创新点摘要
第一章 绪论
    1.1 选题的目的和意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 目的和意义
    1.2 国内外研究现状与存在问题
        1.2.1 国内外石油取心钻进技术概况
        1.2.2 国内外地质勘探取心钻进技术概况
        1.2.3 国内外科学钻探取心技术概况
        1.2.4 国内外井壁稳定现状与发展趋势
        1.2.5 存在问题
    1.3 研究的内容与思路
        1.3.1 无胶结极松散地层的隔液保真取样钻具
        1.3.2 用于强塑性松软地层防泥包取心钻具
        1.3.3 复杂地层防塌水基泥浆的研究
第二章 复杂地层取心钻具的理论设计及评价方式
    2.1 钻具的结构静力学理论研究
        2.1.1 钻具强度理论
        2.1.2 三维实体模型静力学仿真预研究
        2.1.3 改进的准三维实体建模
        2.1.4 准三维实体模型载荷及边界条件定义
        2.1.5 钻杆连接螺纹接触非线性力学分析
        2.1.6 钻杆连接螺纹力学仿真结果分析
    2.2 钻具的水力学理论研究
        2.2.1 流体力学三大方程
        2.2.2 流体流态判别
    2.3 隔液保真钻具实验装置的设计
    2.4 隔液保真钻具流场的CFD 模拟
        2.4.1 隔液保真钻具CFD 模型的建立
        2.4.2 隔液保真钻具主要模型实体
        2.4.3 隔液保真钻具CFD 液场分析
    2.5 防泥包钻头的水力学理论设计及CFD 流场模拟
        2.5.1 泥包钻头原因分析
        2.5.2 泥包钻头的防治
        2.5.3 防泥包钻头的设计
        2.5.4 防泥包钻头CFD 模型的建立
        2.5.5 防泥包钻头的CFD 模拟
    2.6 本章小结
第三章 复杂地层取心钻具优化设计研究
    3.1 优化设计方法
    3.2 钻具的优化
        3.2.1 钻杆局部内加厚对强度影响
        3.2.2 锥度对强度的影响
        3.2.3 螺纹牙高对强度影响
        3.2.4 螺距对强度影响
        3.2.5 螺纹基面距对强度影响
    3.3 隔液保真钻具的优化
    3.4 防泥包钻头的优化设计
    3.5 本章小结
第四章 复杂地层取心钻具应用效果评价
    4.1 隔液保真取样钻具在松科一井中的应用
        4.1.1 隔液保真钻具的试制
        4.1.2 隔液保真钻具在松科1 井流砂层、松散砂岩层中的应用
    4.2 防泥包钻头在松科一井中的应用
        4.2.1 防泥包钻头的试制
        4.2.2 防泥包钻头在松科1 井强塑性松软地层中的应用
    4.3 复杂地层取心钻具在内蒙查干温都尔矿区的应用
    4.4 隔液钻头在汶川地震断裂带科学钻探中应用
    4.5 本章小结
第五章 复杂地层防塌水基泥浆的研究与应用
    5.1 防塌水基钻探泥浆的研究
        5.1.1 防塌钻探泥浆的机理
        5.1.2 松科1 井防塌钻探泥浆机理研究
    5.2 室内试验与数据分析
        5.2.1 剪切稀释实验
        5.2.2 井壁稳定性模拟试验
        5.2.3 悬碴能力试验
        5.2.4 膨胀量试验
    5.3 防塌水基泥浆在松科一井中的应用效果
        5.3.1 工程概况
        5.3.2 钻井液配制及现场应用
        5.3.3 二开钻井概况
        5.3.4 现场应用概况
    5.4 本章小结
第六章 结论及展望
致谢
参考文献
附录

(7)岩溶对隧道工程的影响及岩溶处治技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 问题的提出
    1.2 本文研究的意义
    1.3 国内外研究的现状
        1.3.1 岩溶成因研究
        1.3.2 岩溶对隧道围岩影响的研究现状
        1.3.3 岩溶处治技术研究
    1.4 本文研究的内容、思路、方法
第二章 岩溶对隧道工程的影响及岩溶发育规律
    2.1 岩溶对隧道工程的危害
        2.1.1 岩溶洞穴对隧道工程的危害
        2.1.2 岩溶突水、突泥对隧道工程的危害
        2.1.3 洞穴堆积物对隧道工程的危害
    2.2 岩溶发育控制因素及发育规律
        2.2.1 岩溶发育控制因素
        2.2.2 岩溶发育规律
        2.2.3 岩溶发育阶段划分及岩溶水分带
    2.3 本章小结
第三章 岩溶的探测—超前地质预报
    3.1 超前地质预报简述
    3.2 洞外超前地质预报法
        3.2.1 洞外超前地质预报法简述
        3.2.2 洞外岩溶探测各种方法评价
    3.3 洞内超前地质预报法
        3.3.1 长距离超前地质预报
        3.3.2 短距离超前地质预报
        3.3.3 洞内各种探测方法评价
    3.4 岩溶隧道常用的超前探测预报技术研究
        3.4.1 综合超前地质预报流程
        3.4.2 TSP隧道地震预报法
        3.4.3 超前地质钻探法
        3.4.4 地质雷达法
    3.5 本章小结
第四章 岩溶对隧道围岩稳定性影响分析
    4.1 FLAC~(3D)软件简介
    4.2 计算分析的内容
    4.3 计算模型的建立与计算参数选取
    4.4 隧道顶部岩溶对围岩稳定性影响的数值模拟
        4.4.1 隧道周边位移变化特征分析
        4.4.2 隧道围岩竖向应力分析
    4.5 隧道底部岩溶对围岩稳定性影响的数值分析
        4.5.1 隧道周边位移变化特征分析
        4.5.2 隧道围岩竖向应力分析
    4.6 隧道正侧部岩溶对围岩稳定性影响的数值分析
        4.6.1 隧道周边位移变化特征分析
        4.6.2 隧道围岩竖向应力分析
    4.7 本章小结
第五章 岩溶处治技术研究
    5.1 岩溶分类
    5.2 岩溶处治
        5.2.1 岩溶处治原则
        5.2.2 小型溶洞处治技术
        5.2.3 大型溶洞处治技术
        5.2.4 岩溶管道处治技术
        5.2.5 岩溶充填物处治技术
        5.2.6 岩溶水处治技术
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文及科研情况

(8)保定西部山区地下水赋存环境与勘查方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究依据与现状
        1.1.1 研究目的与意义
        1.1.2 地下水赋存理论研究现状
        1.1.3 地下水勘查技术方法研究现状
        1.1.4 研究区工作程度及存在问题
    1.2 研究内容、思路与创新点
        1.2.1 研究内容
        1.2.2 研究思路
        1.2.3 研究工作的创新点
2 地质、水文地质条件概述
    2.1 自然条件、社会经济与缺水概况
        2.1.1 地理位置
        2.1.2 地形地貌
        2.1.3 气象水文
        2.1.4 社会经济与缺水状况
    2.2 区域地质条件
        2.2.1 地质背景
        2.2.2 地层与构造
    2.3 区域水文地质条件
3 地下水赋存环境类型
    3.1 地下水赋存环境的主要控制因素
        3.1.1 地层岩性
        3.1.2 地质构造
        3.1.3 地形地貌
    3.2 地下水赋存环境的分类
        3.2.1 沉积孔隙型
        3.2.2 岩溶裂隙型
        3.2.3 构造裂隙型
        3.2.4 层间裂隙型
        3.2.5 风化裂隙型
4 地下水勘查方法研究
    4.1 遥感勘查技术
        4.1.1 遥感应用研究
        4.1.2 创新性认识
    4.2 物探勘查技术
        4.2.1 水文物探新技术简介
        4.2.2 方法选择与应用研究
        4.2.3 创新性认识
    4.3 钻探技术研究
    4.4 地下水勘查方法组合模式
        4.4.1 沉积孔隙型地下水勘查模式
        4.4.2 浅层裂隙型地下水勘查模式
        4.4.3 深层裂隙型地下水勘查模式
    4.5 勘查技术组合模式应用实例
        4.5.1 地质背景
        4.5.2 工作思路
        4.5.3 勘查实践
        4.5.4 结果验证
        4.5.5 效果分析
5 结论与建议
致谢
参考文献

(10)新型节水钻探技术水力机械特性研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 论文选题的来源
    1.2 论文研究目的及意义
    1.3 国内外研究现状
    1.4 研究的主要内容
    1.5 研究的方法及可行性分析
    1.6 本论文的创新点
第二章 新型节水钻探机具的结构与工作原理
    2.1 新型节水钻探系统的组成
    2.2 新型节水钻具脉动器的结构及工作原理
    2.3 新型节水钻具潜水泵的结构及工作原理
    2.4 新型节水钻探系统的工作原理
第三章 新型节水钻探技术水力机械特性研究中流体力学基础
    3.1 流体的基本概念
        3.1.1 流体的密度
        3.1.2 流体的流量与流速
        3.1.3 流体的压力
        3.1.4 流体的压缩性和膨胀性
        3.1.5 流体的粘性和粘性力
    3.2 流体流动的类型分类
        3.2.1 可压缩流动与不可压缩流动
        3.2.2 理想液体和恒定流动
        3.2.3 牛顿流体和非牛顿流体
    3.3 流体的三大原理方程
        3.3.1 流量连续性方程
        3.3.2 伯努利方程
        3.3.3 动量方程
    3.4 流体流动阻力系数与能培损失的计算
    3.5 层流和紊流的流动阻力系数计算
第四章 新型节水钻探技术中系统的压力损失计算
    4.1 计算模型的建立
    4.2 地表专用单缸柱塞泵的工作原理
    4.3 潜水泵柱塞的运动规律的研究
    4.4 新型节水钻探系统中的压力损失计算
        4.4.1 动力传送系统中的压力损失计算
        4.4.2 孔底局部循环系统的压力损失计算
    4.5 节水钻进时地表压力的极值计算公式
第五章 室内实验数据与理论计算数据的比较和误差分析
    5.1 室内实验的现场条件
    5.2 室内实验得出的数据结果
    5.3 室内实验数据与理论计算数据的对比
    5.4 室内实验数据与理论计算数据的误差分析
    5.5 钻头对地表压力影响的分析
第六章 潜水泵深度、孔深和地下水位埋深对地表压力最大值的影响关系的讨论
    6.1 潜水泵深度和孔深对地表压力最大值的影响关系
    6.2 潜水泵深度和地下水埋深对地表压力最大值影响关系
    6.3 地下水位埋深对地表压力最大值影响关系
    6.4 使用新型节水钻具钻进过程中一般规律的总结
    6.5 对影响地表工作压力变化因素的理论分析
第七章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 建议
致谢
参考文献

四、水资源快速钻探技术在山西探采结合孔中的应用(论文参考文献)

  • [1]煤炭生态地质勘查基本构架与科学问题[J]. 王佟,孙杰,江涛,林中月,张博,赵欣,谢志清. 煤炭学报, 2020(01)
  • [2]四川盆地页岩气储层微组构、吸附、解吸和基本力学特性的实验研究[D]. 张树文. 重庆大学, 2018(04)
  • [3]PVC-U塑料管水井成井技术应用研究[D]. 卢予北. 中国地质大学, 2012(03)
  • [4]浅论系统因素与矿山安全管理[J]. 屈俊涛,李辉. 西部探矿工程, 2011(12)
  • [5]地质钻探技术与应用研究[J]. 冉恒谦,张金昌,谢文卫,张永勤,宋志彬,向军文,刘凡柏,冯起赠,鄢泰宁,贾美玲,陶士先,胡继良. 地质学报, 2011(11)
  • [6]松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究[D]. 孟庆鸿. 中国地质大学(北京), 2011(07)
  • [7]岩溶对隧道工程的影响及岩溶处治技术研究[D]. 王木群. 中南大学, 2011(01)
  • [8]保定西部山区地下水赋存环境与勘查方法研究[D]. 邢卫国. 中国地质大学(北京), 2009(11)
  • [9]西部特殊景观区深层地下水综合钻探技术论述[J]. 罗加祥,代金旭. 西部探矿工程, 2008(07)
  • [10]新型节水钻探技术水力机械特性研究[D]. 徐伟. 中国地质大学, 2008(10)

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水资源快速钻井技术在山西勘采联合孔中的应用
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