激光打孔技术在光伏背板玻璃上的应用

双玻光伏组件以其抗PID性强、防隐裂、防水汽透过、抗蜗牛纹、可靠性优异、轻量化等诸多优点,在晶硅太阳能组件市占比逐步提高。双玻光伏组件用背板玻璃一般需要预留出线孔,光伏背板玻璃的出线孔主要有两种打孔方式:金钢钻上下同步钻孔的模式和激光打孔。激光打孔以其易维护、可异形孔加工、效率高、生产成本低等优势得到各大玻璃厂的认可。通过分析在实际生产中激光打孔出现的打孔缺陷问题,提出了改善措施,有助于工厂的降本增效。     

地应力条件下的凿岩爆破数值模拟

为了研究地应力对凿岩爆破的影响,采用DDA方法模拟爆炸应力波作用下考虑地应力条件时的单孔和多孔凿岩爆破破岩过程。模拟发现,随着初始地应力水平的增加,裂纹扩展半径和破岩区域面积减小,裂纹发育主方向趋于地应力的最大主应力方向,初始地应力对裂纹的抑制和引导作用明显;初始地应力水平的增加,对拉伸裂纹的抑制作用更为显著,从而降低了拉伸破坏对爆破破岩的贡献。模拟也表明,在初始地应力存在的条件下,通过对爆破载荷和炮孔布置进行针对性的优化,可以克服地应力带来的影响,并取得预期的爆破效果。本研究对地应力条件下的凿岩爆破工程具有理论和参考意义。     

受老空水威胁工作面巷道防治水实践

针对高庄煤矿3_上1104回风巷为沿空掘巷,巷道掘进期间受3_上1102老空水威胁,掘进开采存在严重的水患安全问题,采用超前打设疏水孔的方案来治理老空水威胁,对巷道采用调向增大护巷煤柱厚度等措施实现巷道安全快速掘进,探放水期间无淹巷情况发生,探放水后巷道顶板和上帮无淋水现象发生。     

无黏土相盐水储层钻开液体系构建及其抗污染性能评价

采用NaCl/KCl/HCOONa复配欠饱和盐水作为钻开液的基础液相,自研的聚合物VIS-B作为流型调节剂,可酸溶的改性淀粉STA作为体系的降失水剂,Dua及Jqw作为暂堵材料,构建了一套无黏土相钻开液体系。该体系在密度1.10~1.28 g/cm^3间稳定可调,抗温可达130℃,具有较高的低剪切速率黏度和较好的润滑性能,且能有效抵抗各类储层污染物的污染,满足了Missan油田不同储层段的作业需求。     

Experimental research on micro hole drilling of polycrystalline Nd:YAG

Polycrystalline Nd:YAG materials have wide applications in solid-state lasers. In this study, micro hole drilling experiments were performed on polycrystalline Nd:YAG using a polycrystalline diamond micro drill. The hole diameter, edge chipping, and hole wall surface quality were examined in detail. The results showed that the hole diameter was slightly larger than tool diameter. A diameter error of less than 5.5% was achieved. The edge chipping at the entry hole was formed by the encircled petal shape exfoliations, which were produced by the indentation and rotation movement in the drilling entry stage. Edge chipping at the exit hole was generated by an entire piece of exfoliation, which was produced by a circle of microcracks around the tool tip propagating to the bottom surface in the drilling exit stage. The edge chipping width at the entry hole was smaller than that at the exit hole. Based on different material removal modes, the hole surface morphology was classified into three types: ductile removal, coexisting ductile and brittle removal, and brittle removal. The hole surface quality mainly depended on the proportion of the brittle fracture to ductile removal surface.     

KCl/NaCl/CPI复合盐阳离子聚合物钻井液在南海大斜度井段中的应用

为改善南海东部惠州25-8油田大斜度井因泥岩水化造浆而引起的井壁失稳和钻井液增稠影响携砂的问题,在现有成熟PLUS/KCl钻井液的基础上开展复合盐阳离子聚合物钻井液研究,对钻井液配方进行了优化,评价了优化后钻井液的流变性、抑制性、封堵性和润滑性,并在惠州油田进行了现场应用。结果表明,复合盐阳离子聚合物钻井液配方中,无机盐类抑制剂KCl和NaCl的适宜加量为3%和12%、有机阳离子聚合物抑制剂PF-CPI适宜的加量为2.0%。该钻井液抑制性强,防膨率高达93.32%,钻屑回收率87.56%;受到钻屑侵污后的钻井液流变性能波动小,仍具有较低的黏度和合适的切力,有利于大斜度井携砂;封堵性和润滑性均优于PLUS/KCl钻井液体系。现场应用2口井,钻井液流变性良好,平均起下钻速度提高,钻井过程顺利,无复杂情况发生。复合盐阳离子聚合物钻井液可改善南海大斜度井起下钻阻卡的问题。     

考虑煤层倾角和钻孔倾角的钻屑量理论研究

为准确预测与预防深部开采煤与瓦斯突出,建立了考虑煤层倾角与钻孔倾角的新钻屑量理论计算公式,并分析了煤层倾角和钻孔倾角对钻屑量的影响。以平煤股份有限公司八矿为研究对象,将钻屑量理论计算值与该矿己15-21030风巷现场钻屑量实测值进行对比验证,得出在煤层倾角一定时,钻屑量随钻孔倾角增大呈幂指数递减关系,减小的比率呈“V”形变化趋势,原钻屑量理论值与实测值平均误差为5.5%,在考虑煤层倾角与钻孔倾角情况下的新钻屑量理论值与实测值平均误差为3.9%。     

高地压严重突出区域下向穿层钻孔预抽消突技术

利用工作面高抽巷施工掩护顺槽掘进工作面下向穿层条带预抽钻孔,通过对钻场底板深、浅孔注浆封堵围岩裂隙解决了孔内返水不畅难题;采取了"两堵一注"封孔方式确保封孔严密不漏气;孔内全程下吹水管,实现了单孔、分组、定时吹水工作目标,提高了下向消突钻孔抽采效果,形成了一套高效、快速的下向穿层钻孔消突管理模式,实现了高地压严重突出区域煤层高效消突以及技术经济一体化目标,安全经济效益显著。     

松科2井抗超高温钻井液技术

松科2井是1口部署在松辽盆地的高温科学钻探深井，目的为钻穿白垩纪地层，获取基底陆相沉积记录，预测井底温度超过220℃；四、五开钻沙河子组的泥岩、砂岩混层，火石岭组破碎的凝灰岩、泥岩、煤线的混层，容易发生坍塌现象，防塌措施尤其重要。四、五开属于连续提钻取心钻进，多次起下钻及长时间的裸眼对井壁稳定提出较大挑战；不同钻进工艺具有不同的特点，对钻井液也提出挑战。针对以上难点，研制出了抗高温聚合物钻井液:1.0%钠膨润土+2%凹凸棒土+0.2% KOH+（0.5%~1%）高分子量降滤失剂+1%中分子量降滤失剂+2.5%成膜剂+（2%~4%） SMC+2% FT+3% KCl+2% NaCOOH+3%白油。四开初期对三开的井浆进行评价，结合大量的室内小型转换实验，以原井浆为基础逐步进行转换，以满足钻进要求；五开因处理事故对井浆性能调整较大，事故结束后简化钻井液处理剂种类，逐渐将性能调至稳定状态。在松科2井现场应用时，根据实际情况及时调整，该阶段钻井液高温下流变性好、高温稳定性强，室内评价其抗温能力达到240℃，热滚72 h后性能良好，为顺利完成该阶段钻探工作提供了技术支撑，对提高钻探质量、降低勘探成本起到指导作用。      

高压水射流环切割缝自卸压机制与应用

为解决深部矿井低透气性煤层瓦斯抽采难题，针对穿层钻孔提出了高压水射流环切割缝煤层自卸压增透技术。通过瓦斯流动理论分析普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动模式，分别建立了普通钻孔及环割钻孔瓦斯流动微分方程，获得了高压水射流环切割缝自卸压技术改善煤层瓦斯流动机制;采用FLAC3D软件建模分析高压水射流割缝后钻孔周边煤体应力演化规律，基于煤体卸压程度及塑性区分布特征，确定了穿层钻孔合理化割缝参数;通过底板穿层钻孔高压水射流环切割缝技术现场考察，环切割缝后煤层变形量达到0.136%，煤层透气性系数较原始状态提高了42倍，瓦斯抽采纯量相较普通钻孔提高3.44~5.32倍，同等条件下煤层抽采半径提高了1倍以上。理论研究与现场试验均表明，采用高压水射流切割在煤层内部形成环形缝槽，能有效改善钻孔煤体应力状态，增加煤层渗透性，提高瓦斯抽采效率。