强粘性地层的旋挖钻孔灌注桩充盈系数控制研究

旋挖钻孔因施工效率高、适应地层能力强的特点,已在各类工程的桩基施工中得到广泛应用.结合强粘性含卵砾石地层的工程案例,通过分析其施工难点,研究旋挖钻头选型与改进及泥浆性能调配.应用结果表明,改进的旋挖钻头配合优化的泥浆性能可有效防止钻头泥包并保持孔壁稳定,实现高效快速钻进,显著降低混凝土充盈系数;节省材料成本和劳务成本,提高工程效益.     

低温氮、磁化综合处理钻头使用性能提高的X射线和电子显微技术分析研究

在地质钻探和石油钻井中,钻头都是非常重要的钻进工具。其技术特性,特别是硬度和耐磨性与钻探的技术经济指标,即与机械钻速、钻头进尺和每米钻探成本直接相关。为了提高钻头的工作性能,俄罗斯南方国立技术大学提出了综合低温淬火、磁化回火处理钻头的方法。经过综合处理后,钻头体、复合片底座和钎焊层的硬度分别提高了30%、3%和22%。野外钻进试验结果表明,经过低温液态氮和磁化综合处理的与未经综合处理的钻头相比,每次试验钻头进尺都有提高,总体上钻头进尺提高了22.2%,取得了很好的钻进效果。并对取得的效果进行了X射线和显微技术分析。     

基于Q系统与数值模拟的地下岩洞锚喷支护参数研究

针对山东某地下水封液化石油气库工程,基于洞室截面尺寸和场区结构面发育特征,采用Q系统计算出特定Q值洞室围岩段的初步锚喷参数.基于场区地应力分布特征,采用GSI和Hoek-Brown准则建立起Q值与岩体等效力学参数的联系.基于3DEC离散元,分别从连续和非连续围岩角度对锚喷参数进行校核,并基于超载安全系数法评价支护结构的安全性.结果表明:连续围岩条件下,锚喷支护对围岩位移的控制作用明显,锚杆的最小安全系数为2.75,喷层的安全系数为1.25,表明锚喷参数是安全、合理的;非连续围岩条件下,由于出现局部失稳块体,锚喷支护破坏失效;Q系统不针对局部块体失稳问题,表明结合离散元等数值模拟技术进行综合设计的必要性以及施工期对局部失稳问题进行提前甄别的重要性.     

随机分形体积压裂水平井CO2吞吐模拟

目前，非常规储层开采以水平井分段压裂技术为主，而体积压裂会在地下产生诱导裂缝并沟通天然裂缝形成复杂裂缝网络。为了更好地模拟页岩气在地下缝网中的流动情况，以组分模拟器为平台，基于双孔介质模型，结合随机分形几何系统，将复杂裂缝网络与页岩气数值模型耦合，来建立随机分形裂缝网络模型，并基于该模型进一步研究CO₂吞吐开采页岩气的5个方案。结果表明：CO₂吞吐能够显著提高页岩气的产量，注入压力和注入时间的增加均能提高最终采收率，后者在吞吐开采页岩气的过程中存在最优值，而注入时机过早或过晚都会使生产效果变差，在每个CO₂吞吐周期中存在一个最佳注入时机范围。分形裂缝网络模型为深入开展裂缝CO₂吞吐开采页岩气藏的模拟研究提供了一定的理论基础。     

滑坡体渗透性原位试验与反演研究

为测试三峡库区黄土坡滑坡临江1号滑坡体的水力传导函数，提出了一种基于钻孔原位渗流试验与数值反演相结合的测试及计算方法。该方法通过流量阀控制钻孔底部排水速度，同时获取排水流速与孔内水位随时间变化的数据，并以此数据作为边界条件和目标函数，采用有限元方法，基于Van Genuchten-Mualem模型对原位试验过程进行数值反演，最终获得滑体物质水力传导函数的模型参数。测试与反演结果表明：该滑坡体内稳定地下水位在孔底以上4.75 m处，钻孔周围地下水的补给速度为0.24 m3/h。反演所得模型参数反映滑体物质较破碎，颗粒级配不均匀，整体饱和渗透系数为7.54×10-4 cm/s,与钻孔注水试验测试结果接近。非饱和状态的渗透系数受含水率影响显著，当饱和度降低至50%时，渗透系数即降低一个数量级。     

基于GIS的岩溶路基稳定性评估

路基下岩溶顶板稳定性评价是岩溶区公路和铁路建设的关键技术问题之一。选取丹霞互通区域为背景,结合地质环境条件,对影响岩溶路基稳定性因素进行分析,采用AHP确定评估因子的权重并赋值。应用GIS技术的空间叠加分析功能,将研究区域划分为4个稳定性评估程度不同的区域。结果显示,丹霞互通枢纽区域岩溶路基严重不稳定区(7R≤9)集中分布于研究区域的北部,占总面积的1.74%;较不稳定区(5R≤7)集中分布于北部和中部,占17.41%;较稳定区(3R≤5)整体均匀分布在区域面积内,占69.02%;稳定区(1R≤3)集中分布于南侧,占11.83%。总体上,该区域岩溶发育程度为强发育;岩溶路基稳定性在空间分布上具有明显的地带差异性,该预测结果与实际情况一致性较好。     

不同分子量聚乙烯吡咯烷酮对四氢呋喃水合物形成及生长的影响

聚乙烯吡咯烷酮(以下简称PVP)作为一种抑制能力较强、应用较成熟的水合物动力学抑制剂(以下简称KHIs),一直是国内外学者关注和研究的焦点,但对于不同分子量PVP对水合物形成的影响情况还存在着争议。为此,在常压、变温条件下进行了四氢呋喃(以下简称THF)水合物形成模拟实验,研究了相同加量条件下、不同分子量的PVP对THF水合物形成及生长的影响,并从宏观现象、介观结构和微观机制3个层面对影响机理进行了分析和探讨。结果表明:(1)对于THF水合物的形成,PVP的抑制能力随分子量的增大逐渐增强;(2)对于THF水合物的生长,PVP分子量介于8 000~58 000时,抑制效果较接近且相对较弱,但抑制作用稳定,PVP分子量介于270 000~1 500 000时,在THF水合物生长初始阶段PVP的抑制效果较好,但整个实验过程THF水合物形成的平均速率相对较快,且PVP分子量越大这一现象越明显;(3)PVP的存在增强了THF水合物聚集体的聚集强度。结论认为,该研究成果对于KHIs的研发和实际应用均具有较重要的参考价值。     

高温裂缝性致密油藏深部调驱技术应用研究

以纤维素、AMPS、AM为原料合成了一种接枝共聚物,该聚合物易溶于水,初始黏度低,具有较好的耐温抗剪切能力,能运移至地层深部并能长期稳定。以该聚合物为主剂合成的凝胶强度可控、交联时间可控、稳定性强,能在地层条件下长期滞留形成有效封堵。矿场试验采用调驱剂与清水交替的多级段塞逐级注入方式,试验结果表明,这种方式不仅能防止近井地带憋压,更能将调驱剂推向地层深部以更大范围的扩大波及系数。室内实验和矿场试验说明所研发的调驱剂和采用的多级交替注入方式对高温裂缝性致密油藏的增油控水是适用的,这为同类型油藏的高效开发提供新的思路。     

蝗虫优化相关向量机模型在径流预测中的应用

针对径流序列不稳定导致预测精度不高的问题,提出一种基于变分模态分解(VMD)和蝗虫优化算法(GOA)优化相关向量机(RVM)的组合径流预测模型。首先对原始非平稳的径流序列采用VMD得到若干个相对稳定的分量序列,再分别建立RVM预测模型,并采用GOA优化RVM中核函数的参数,最后累加所有分量的预测值得到径流序列的预测值。实例结果发现,较传统的BP神经网络、支持向量机及基于经验模态分解的支持向量机等模型,该模型预测精度更高,预测结果能为水电站的经济运行、水资源的有效利用等提供决策依据。     

地质云盘系统设计与实现

为了实现地质云数据的统一存储和共享,本文设计了一种地质云盘系统并进行实现。通过研究非结构化数据全文检索技术、异构数据在线预览技术和文件版本控制技术等,系统实现了文档管理、在线预览、内容检索等功能,并提供二次开发接口,支持多端应用。系统具备必要的安全措施,确保地质云数据的安全。该系统的设计与实现,对地质数据的服务共享具有重要意义。