特深科学钻探装备技术现状与发展建议

特深科学钻探是直接获取地球深部信息的唯一技术手段,对于深入理解地球内部结构、探索地下资源具有重要意义,已上升为国家战略科技问题。为响应党中央“向地球深部进军”的号召,需大力推进对特深科学钻探装备技术的研发。本文简要回顾了国内外特深科学钻探装备技术发展历程,结合我国发展需求,梳理总结了特深科学钻探中顶驱、绞车、钻井泵等关键装备面临的技术难题,并在此基础上提出了发展方向及展望,为我国特深科学钻探工程发展提供参考。     

智利El Teniente铜钼矿地质—地球化学特征 及成因模式

智利El Teniente铜钼矿是环太平洋东部安第斯成矿带南部最具代表性的斑岩型矿床之一。该矿床开采历史悠久,并以优越的成矿环境、独特的矿床地质特征、多期次的岩浆—矿化作用而倍受国内外地质学者的关注。对该矿床区域地质及矿床地质特征、岩浆岩Sr-Nd-Pb同位素、锆石Hf-O同位素特征、流体包裹体地球化学特征及矿床成因模式进行了系统总结分析。结果表明,矿体以脉状—网脉状矿化为特征,主要赋存于安山岩、石英闪长岩和英安斑岩体中;矿区各期次岩浆岩体为同一幔源岩浆不同演化阶段的产物,并混有不同比例的俯冲板片物质;矿区成矿流体为高盐度、高温度及高成矿金属浓度的岩浆流体;该矿床的形成与多期次幔源岩浆岩及深部富含Cu、Mo和S组分的成矿流体密切相关。该矿床地球化学及成因模式的研究有利于区域上成矿模式的建立,同时还对于我国该类型矿床成因方面的理论研究及成矿预测具有重大现实意义。     

钻杆自动传送装置的设计研究

综述了钻杆自动化操作技术的研究现状。鉴于目前钻杆库容量小、稳定性差、排放效率低等缺点,提出了一种钻杆操作新方案——通过分隔板将钻杆逐层密排无间隙式存放。该方案包括钻杆排放及钻杆传送分拣装置,就钻杆传送部分,设计了2种自动化传送方案,即倾斜滚动传送方案和V形槽传送分拣方案;综合比较了2种方案的优缺点,选择了V形槽传送分拣装置为研究方向;基于实际项目参数,重点对传送过程钻杆的轴向精度误差做了adams动力学仿真分析,验证了所设计方案的合理性。     

钎焊金刚石钻头制造过程热动力学仿真

本文以钎焊金刚石钻头为研究对象.对它在高温钎焊炉中的生产升温过程和降温冷却成型过程热动力学理论进行了分析总结,对整个实体模型从钎焊炉中取出后的降温冷却过程进行了数值仿真模拟。分析了钎焊金刚石钻头及石墨模具装配体降温过程的温度场,及其对钎焊钻头应力场的影响,分析了石墨心模与钎焊金刚石钻头之间的应力,并把仿真数据与解析解理论计算值进行比较,验证了钎焊金刚石钻头降温冷却过程数值仿真与理论解析值具有较好的一致性。     

油砂的成矿特征及开采分离技术

系统介绍了油砂矿的成因、开采及分离方法,并介绍了国外提取沥青油的最新方法,为中国油砂矿的开发利用提供参考。     

桥墩局部冲刷水毁灾害危险性评估研究

在深入分析影响桥墩局部冲刷因素及影响规律的基础上,筛选出主要的因素作为模糊评价指标,确定了各评价指标的量化分级,根据关联度方法确定了各指标权重,求得各指标与桥墩局部冲刷灾害发生概率之间的隶属函数,建立了局部冲刷风险模糊评价模型,确定了危险等级。实例应用结果表明,杨家湾大桥的局部冲刷水毁灾害的等级为低风险,与实际情况吻合,可见该评价模型可行、适用。     

捷联式旋转导向钻井系统的研制与现场试验

作为尖端自动化钻井新技术的旋转导向钻井技术已经成为复杂超深钻井和大位移井的必备技术。为打破国外垄断,胜利石油钻井院开发了基于捷联式算法的稳定平台。利用伺服技术控制导向机构动作的执行,并对上传、下行通讯系统进行了优化改进,从而实现捷联式动态推靠旋转导向系统的自主研发;同时设计了一套工具井上测试平台,实现对其推靠性能的测试,验证设计的准确性,并在此基础上进行了4口井的现场实验。结果表明,该系统的最大造斜能力可达到6.43 （°）/30 m,具备了良好的实用性、稳定性和可靠性。主要论述了捷联式旋转导向设计过程和思路,介绍了其主要结构和设计关键点,并对井上测试平台和井下实验进行了描述,对旋转导向系统技术进一步的优化改进有一定的指导作用。     

考虑土体强度参数深度依赖性的非平稳随机场边坡滑动深度和体积分析

基于随机有限元方法（RFEM）和Monte-Carlo模拟,建立了能够模拟具有深度依赖性的土体强度参数边坡或具有软弱夹层边坡的非平稳随机场模型。通过辐射扫描方法获取最危险滑动面,得到非平稳随机场边坡滑动深度和滑动体积。将该方法与均质边坡和平稳随机场边坡获得的滑动深度和滑动体积进行对比,研究土体强度参数深度依赖性的非平稳随机场边坡的不同坡度和各向异性对滑动深度和滑动体积的影响。结果表明：基于RFEM的非平稳随机场滑动深度和滑动体积结果为地质灾害风险及后果评估提供了一个参考分析的新角度;参数的深度依赖性程度越高(变化率b越大),则边坡平均滑动深度和滑动体积越小;在大坡度滑坡风险后果评估中,可以基于均质边坡分析结果进行初步预估;在非平稳随机场中,随着各向异性的增大,所有坡度边坡的滑动体积变异系数增大;不同坡度下,水平方向的相关程度越大,则土坡内软弱夹层的不确定性越强,滑动体积的变异系数也不断增大。     

微纳米孔隙网络中天然气充注的三维可视化物理模拟

利用微纳米孔隙三维可视化在线天然气充注物理模拟实验,结合孔隙尺度原位叠算技术、孔隙网络模拟技术和视渗透率理论,研究低渗(致密)气充注过程中气水流动与分布规律及其影响因素.通过精确刻画分析微纳米孔隙网络中的气水流动与分布特征及其变化可以发现,低渗(致密)气充注过程分为扩张和稳定两个阶段:扩张阶段形成了大孔喉先于小孔喉,孔...     

近十年国内外页岩抑制剂研究进展

从胺类抑制剂、纳米复合材料以及其他抑制剂等方面综述了近十年来国内外新型页岩抑制剂的研究现状以及一些抑制剂评价方法,分析了各类抑制剂的抑制机理。总体而言,各类抑制剂主要从化学和物理两个方面对页岩的水化膨胀及分散进行抑制,从而改善页岩稳定性。参49