基于钻孔摄像技术的珊瑚礁完整性评价分析

在西沙琛航岛地质调查中,应用数字钻孔摄像技术,通过引入RMDI法开展对珊瑚礁完整性的分析研究,结合岩体分级标准,构建珊瑚礁完整性指数与珊瑚礁完整程度的对应关系,实现针对珊瑚礁完整性的工程评价。通过对CK1孔和CK2孔的摄像勘察和统计分析,按照基于RMDI法的珊瑚礁完整程度分级标准,对两孔进行珊瑚礁完整性评价,与实体岩芯保持一致,并估算出两孔之间珊瑚礁的岩体完整程度。研究结果表明:在珊瑚礁完整性评价中,按珊瑚礁完整性指数构建的分级标准是可行的;按RMDI法建立的珊瑚礁完整程度是准确的;针对珊瑚礁的钻孔摄像勘察和统计分析具有重要意义。     

钻孔图像特征分析与结构面区域划分方法

数字式全景钻孔摄像系统在实践钻探工程中获得了大量的高精度钻孔图像,这些钻孔图像数据往往需要人为进行分段处理和信息加工预处理,工作量大并且具有盲目性.针对该问题,本文进行了钻孔图像特性分析,并提出了一种对钻孔图像进行结构面区域划分的方法.该方法利用井壁中岩体结构成像灰度梯度纵向投影的极值特征来组成新的合成信号和便于计算机处理的区域划分信号,从而实现了钻孔图像的区域划分以及结构面产状范围的初步限定.该方法能够连续快速地对整个钻孔图像内所有的结构面进行区域划分,无需人为干预,为结构面的全自动识别与参数提取奠定了基础,也为深孔钻井工程中图像数据的分块处理提供了一种有效的解决方案.     

多摄像头侧视钻孔全景图像拼接

目前,地质勘测主要采用数字式全景钻孔摄像获取具有真实感的孔壁全景图以进行地质分析,但是已有的全景图获取方法存在设备成本高或图像拼接过程复杂等不足,基此提出了一种水平环状均匀分布多个CCD摄像头的摄像模型,对钻孔孔壁四周360°进行拍摄获取图像,并对获取的图像进行畸变矫正。对钻孔孔壁的曲率造成的图像信息缺失,采用非均匀插值对其进行展开。通过提取图像SIFT特征点,利用基于(k-d)树的BBF算法确定图像的匹配点对,采用RANSAC算法二次消除错配求得变换矩阵。加权平均法在图像融合阶段的应用使得拼接图像光滑无缝,得到具有真实感的钻孔孔壁全景图。     

全景钻孔图像自动识别技术在工程实践中的应用研究

数字全景摄像技术在钻孔工程实践中已经得到广泛应用.利用数字全景钻孔摄像系统获得的大量高清全景钻孔图像,采用基于聚类和特征函数的自动识别方法进行了智能分析和自动识别研究,并成功应用在乌东德水电站获得的实际全景钻孔图像中,结果表明,该自动识别方法能够全面快速地全自动识别出整个钻孔图像中大部分重要结构面及其位置、倾向、倾角和...     

基于改进的区域生长和Hough变换的钻孔图像水平裂隙识别

利用前视钻孔摄像系统(Axial View Borehole Camera System, AVBCS)获取地质钻孔孔壁图像并分析地质结构是一种重要的地质勘查方式。针对目前钻孔孔壁图像基本由人工判读的现状,提出了一种基于改进的区域生长和Hough变换的钻孔孔壁图像水平裂隙识别算法。首先,利用三种图像预处理算法提高钻孔图像中裂隙区域的对比度;然后,结合OTSU算法和圆形度自动提取种子点,并利用双阈值准则进行中心区域生长,以消除中心干扰区域;最后,利用Hough变换算法完成裂隙的检测与识别。实验结果表明本文提出的裂隙识别算法对于不同的水平裂隙和离层图像都可以准确、自动的检测出裂隙。     

全方位钻孔数字电视系统的研究与应用

数字式全景面钻孔摄像系统的出现,为当今钻孔摄像技术发展过程中的一个里程碑,大大提高了钻孔图像的质量。随着其应用范围的推广,现有的定型产品已不能满足在任意方向钻孔中成像的需要。本文结合工程生产实际,研制出全方位数字式全景面钻孔摄像系统,能较好地解决工程难题,并就其系统存在的问题及数字式全景面钻孔摄像系统的发展前景作了展望。     

自制孔内摄像系统在钻孔施工中的应用

孔内摄像系统可以直接实时观察钻孔内部影像,能达到地质、测井、钻探无法做到的效果,在地质分析、钻探事故处理中起着非常重要的作用。本文从孔内摄像系统工作原理、工作流程、所用材料,制作过程、操作方法以及在实际施工中的应用加以叙述。     

工程地质勘探中的钻探技术应用

建筑行业的飞速发展使其在施工过程中面临着更多的安全问题及质量问题,特别是在实际施工之前要充分做好工程地质的全面勘探,这其中的钻探技术就是地质勘测中的主要施工途径,不仅能够保证施工队伍及时了解施工地点的地质特征,而且能够提升建筑工程的完成效率以及整个工程的质量。该文主要介绍了工程地质钻探的主要特点及适用条件,同时对工程地质钻探的特殊要求、钻探方法、钻探设备、钻孔设备进行了深入的讨论,从而为钻探技术的应用提供专业的参考依据。     

钻孔稀少区域三维地震勘探资料解释方法研究

本文首先应用实际地质资料阐述了钻孔资料稀少区域的地震反射波地质层位涵义标定方法;然后应用实际资料对提高煤层底板深度精度的时深转换方法进行详细说明,经过钻探与巷道资料验证,证明了正演模拟技术能够正确指导地质层位标定、叠加速度体的充分利用能够有效提高底板标高精度。     

大口径钻孔孔壁稳定性分析

地质钻探应用越来越广泛,钻孔孔径越来大,主要应用于钻孔灌注桩和水平定向钻孔铺管施工。钻孔孔壁的稳定性对施工的质量、安全和成本的影响越来越大。由于影响孔壁稳定的因素很多,该文主要从理论上分析孔壁稳定条件,结合多年的实践经验,查找影响孔壁稳定性的因素,提出相应的预防和处理方法。     

Status monitoring and health assessment of Luhuitou fringing reef of Sanya, Hainan, China

The monitoring survey and health assessment for benthic community were carded out in Luhuitou fdnging reef of Sanya, Hainan, China in 2002. Monitoring survey included manta tow, line intercept transect, video transect and digital photograph. The mean live coral cover was 23.40%. Comparison of used monitoring methods showed that video transect can replace line intercept transect, and 50 m transect is better than 20 m transect in uneven coral region. Survey data and comparison with previous research work showed that Luhuitou fringing reef has been damaged severely and has a general declining trend with live coral cover from about 85% in the 1960s down to 20% in 2004, but it still has quite high biodiversity and therefore has special protection value. Main factors of Luhuitou fdnging reef declining were human activities including reef rock digging and curios collecting, destructive fishing, sediment and pollutant from coastal land, and recent marine aquaculture. Only strengthening integrated management can reach improvement and restoration of Luhuitou declining coral reef ecosystem.     

珊瑚礁地层桥梁基础钢管打入桩承载特性

钢管桩基础作为桥梁、港口码头、海上风机、近海钻井平台等领域广泛应用的基础型式之一,单桩竖向承载力是钢管桩基础设计的关键内容之一。但由于珊瑚礁地质条件复杂性,珊瑚礁地质钢管桩承载特性尚未明确。对中马友谊大桥28根钢管桩基础开展试验研究与数值计算,结果表明中等-强胶结的礁灰岩地层取芯岩样具较高抗压强度,能提供一定桩端承载力,可作为临时结构打入桩基础的持力层。揭示了珊瑚礁地质钢管桩承载机理,提出了改进的钢管桩竖向承载力设计方法,为珊瑚礁地质区域的工程建设提供有力支撑。     

利用旋挖机实时钻进参数判定持力层的方法

旋挖钻机作为当前嵌岩桩成孔的一种重要的快捷施工方式,优势显著。其钻进过程中在线监控系统实时监测的随钻参数不仅仅可作为施工操作的主要依据,还可为嵌岩桩持力层的判定提供基础性数据。鉴于施工场地赋存环境的复杂性,钻进中必然导致钻进率、钻杆钻速、给进力、动力头扭矩等随钻参数的时空演化。根据采集的随钻参数数据库及理论分析,建立随钻参数随钻进深度的变化曲线,结果表明单因素变化曲线不能准确识别持力层。在此基础上,进一步提出基于多因素协同控制的持力层判定方法,建立岩体荷载强度模型进行基于随钻参数综合指标的持力层判定。采用该模型分析旋挖钻进过程中持力层岩体的强度和承载力,与地质勘测中的岩体强度测试结果对比,所判定的持力层特征符合实际。由此可见,基于随钻参数的持力层判定方法进行钻进过程中的岩层特性确定及持力层判定是可行的,可用于不同赋存环境下钻进过程中的持力层辨识。     

苏里格气田区小井眼二开水平井优化设计

小井眼二开水平井具有周期短、节省钻井成本的优点,但在钻进过程中会出现的井眼轨迹控制难、机械钻速慢、井壁易垮塌和易发生井漏等问题,针对上述问题对小井眼水平井进行井身结构设计、井眼轨道优化设计、钻具组合优选、钻井液配置。井身结构的设计采用自下而上的设计原则,确定井身结构为小井眼二开水平井,二开结构可以减少下钻次数,缩短钻井周期；井眼轨迹设计采用五段制中的“直-增-稳-增-水平”井眼轨道设计,增加稳斜段弥补造斜不足的问题；井眼轨迹的控制应用旋转导向钻井技术,提高井眼轨迹控制准确度；最后对钻井液进行研究分析,优选聚合物钻井液提高井壁稳定性。解决了井眼轨迹控制、机械钻速慢、井壁稳定问题。     

岩溶台地高压富水特长隧道勘察的精细化探索

岩溶台地高压富水特长隧道精细化勘察应在收集和分析区域地质资料、前期勘察成果、前人研究成果及类似工程案例的基础上,找出主要的水文与工程地质问题,针对这些问题进行水文地质与工程地质调绘和地球物理探测,在此基础上构建地质模型,并采用有针对性的水文地质钻探、工程地质钻探、现场监测与测试及数值仿真等方法与手段,对地质模型进行验证、丰富与优化。本文以G59呼北高速张家界至官庄段沅古坪隧道为研究对象,为了查明岩溶台地高压富水特长隧道的水文地质与工程地质条件,在水文地质与工程地质测绘、地球物理探测、地质钻探及工程评价等方面进行了精细化勘察的探索与研究,提出了精细化勘察技术思路。根据精细化勘察技术思路,细分隧道区域的地下水系统,划为17个地下水系统,隧道穿越9个地下水系统,采用空气潜孔锤-孔内电视复合方法查清了大湖村段水文地质结构,在此基础上,采用解析法和数值法预测了隧道涌水量,隧道涌水量在150mm降雨量条件下为26.93×10⁴ m³/d,评价了突水突泥风险,在大湖村岩溶泉系统及柏杨坪岩溶地下河系统为高风险区。     

侧视式孔内电视主要技术指标标定

根据侧视式孔内电视系统的特殊使用环境（圆孔和水）这一特点，标定了几个主要技术指标，如系统的垂直视场解、水平视场角，并给出了孔径与圆心角的关系曲线。这样在使用该电视系统进行孔内观测时，中以做出更确切的测井解释。进一步利用这些技术指标和曲线，能够直观而简便地测量和计算出裂缝及空洞等地质构造的精确尺寸，从而可使该电视系统从定性观察发展到空量测量的新阶段。     

页岩气调查井复杂地层有机硅聚合物钻井液体系的研制与应用

页岩气调查井通常地质条件复杂,钻探难度大。在对页岩气调查川沐地2井井壁稳定性分析的基础上,优选了有机硅聚合物钻井液体系,并通过正交试验,明确了有机硅改性聚合物、多级配超细碳酸钙、乳化石蜡和硅氟聚合物等主要处理剂的最优加量,形成了基本配方,在室内实验评价中该体系展现了良好的抗钻屑污染能力、抗钙侵能力、抑制性和封堵性。现场应用表明,川沐地2井在采用有机硅聚合物钻井液体系后,井内复杂情况得到明显改善,有效保障了井内安全,并顺利钻进至设计井深,实现了地质目标,钻进效率相比同区域同类型钻井大幅提高。研究成果可为页岩气调查井复杂地层钻探钻井液的选择与应用提供借鉴。     

数字钻孔图像岩体结构面自动化识别方法

数字钻孔摄像技术能准确获取钻孔中岩体结构面特征信息,针对现有数字钻孔图像分析人力需求量大、主观性强、计算量大的不足,研究提出方案实现数字钻孔摄像技术采集的钻孔内壁图像自动识别。首先,用二维伽马函数光照自适应矫算法对图像进行光照均匀处理,利用经过预训练的DexiNed网络对矫正后图像边缘进行特征提取;其次,提出Epremoval方法处理边缘点噪声提取感兴趣区域;最后,根据正弦曲线泰勒展开式对图像中的表征数据进行多项式拟合。通过对得到曲线进行计算、空间变换和数理变换得到岩体结构面参数。以某隧道工程的数字钻孔图像为例,研究提出的算法结果优于人工辅助判读结果。     

煤岩体结构钻孔观测手段综述

论述了开展煤岩体结构观测的重要性及钻孔观测手段的发展现状,提出了钻孔观测判定煤岩体结构的最佳途径,重点介绍了数字式全景钻孔摄像系统的结构、优点和实际观测效果,阐明推广高清晰度数字式全景钻孔成像系统的必要性。     

珊瑚礁算法的改进研究

珊瑚礁算法易于陷入局部最优且寻优精度低，因此提出一种改进的珊瑚礁算法.此算法借鉴粒子群算法、高斯变异和模拟退火算法的思想改进珊瑚礁算法的内部有性繁殖、无性繁殖和更替机制，提高了算法的寻优精度并可跳出局部最优.在仿真实验中，将改进珊瑚礁算法与基本珊瑚礁算法和粒子群算法等10种算法分别在高维和低维测试函数下进行比较.实验结果表明，改进的珊瑚礁算法不仅较其他算法具有更好的收敛速度和精度，而且在高维测试函数中，仍然可以保持良好的性能.