大采空区覆岩破坏高度测控试验分析

确定采空区上覆岩层破坏高度,对"三下"煤层安全、高效开采具有重要意义。利用彩色钻孔电视系统对覆岩破坏高度、现场钻孔冲洗液漏失量和钻孔水位变化等进行观测与分析,摸清煤层开采后大采空区上覆岩层内垮落带和导水裂缝带的发育高度及其分布形态和特点。这对安全、高效开采和大采空区围岩稳定性有效控制和定量化预测预报提供依据。     

峰林平原区含水层特征与地下水开发——以广西来宾峰林平原区为例

广西来宾峰林平原区的岩溶含水层具有较成熟的三元垂直分带,即浅层岩溶带、中层和深层溶洞带;浅层带岩溶发育强烈且相对均匀,管道多呈网络状发育;含水层给水度大,透水性好,疏干和补给易于实现,具有较强的调蓄水资源能力。地下水开发构想是在枯水季节抽取超过天然径流量的地下水,获得需要的灌溉水资源量;雨季通过天然回灌,把含水层重新充满。开发地下水的关键是定井技术,主要有地质分析、蓄水构造分析、物探、核技术等方法,建议地质－物探－勘探方法综合定井。平原区常用的地下水开发工程有机井、大口井、辐射井、集水槽等,建议根据不同水文地质条件合理采用。     

多功能超声成像测井仪设计

基于超声脉冲反射法测量原理,设计了一种多功能超声成像测井仪器,并介绍了该仪器测量的具体实现方
法。该仪器在裸眼井中采用成像测量模式可完成井眼内壁高分辨率成像测量;在套管井采用全波测量模式可同时完
成套损检测及水泥胶结质量评价测量。应用该仪器在实际裸眼井及套管井进行了测试,实测资料表明其在裸眼井中
可对井壁进行裂缝、孔洞、层理等地质构造分析;在套管井中可进行套管厚度成像、套管内外径成像及水泥声阻抗成像
等评价。该仪器可对套管腐蚀及第I 界面水泥胶结质量做定量评价。     

基于3DEC离散元的煤层井壁稳定性

为了准确了解煤岩井壁稳定性及坍塌规律,基于3DEC离散元软件,完成了对煤层井壁稳定的仿真模拟分析,验证了3DEC离散元软件应用于煤岩井壁稳定研究的可行性和相对于弹性力学连续性介质理论的优越性。考虑到简化计算和边界效应,物理模型采用内外双重建模;为更好地反映煤岩井周割理情况,内层模型采用离散型裂隙网络(discrete fracture network,DFN)技术。通过与不考虑割理面的弹性力学连续介质模型对比,验证了割理发育对煤岩井壁稳定的影响;通过位移云图来评价煤岩直井和水平井的井壁稳定性和垮塌掉落情况,且三维模型直观地展示了井壁失稳过程;完成了有效液柱压力、割理和井眼走向对煤岩井壁稳定的影响分析,得出结论:随着有效液柱压力的增大,井壁稳定性越来越强;割理尺寸、密度和产状的情况对井壁稳定仿真模拟影响巨大,模拟前应充分统计割理分布情况;在所设条件下,沿最大水平主地应力方向的水平井较直井更加稳定。     

分量钻孔应变仪记录的汶川、芦山强震前兆应变异常

 2007年全国布设了由40台4分量钻孔应变仪组成的分量应变监测网络。位于四川姑咱地震台的应变仪先后记录了汶川和芦山强震孕震过程中的潮汐畸变应变异常现象。这些异常变化基本满足地震前兆的3项判据,故被初步认证是这两次强震孕育过程中的应变前兆。本研究对相关记录资料进行了分析,以期为后续强震预测和预报研究提供参考。     

缅甸D区块非渗透性防塌钻井液研究

 针对缅甸D区块钻井过程中存在的井壁失稳问题,系统分析了缅甸D区块易塌井段泥页岩黏土矿物组分、岩石微观结构、泥页岩水化性能,结合现场实际对前期钻井液存在的问题进行分析,优化出适宜缅甸D区块特点的非渗透性防塌钻井液配方。室内性能评价表明,该非渗透性防塌钻井液具有较强的抗污染能力、抗温能力,泥页岩抑制能力以及封堵能力。在现场应用4口井过程中,该钻井液取得了较好的井眼稳定效果,可有效解决缅甸D区块井眼坍塌和井径扩大率的问题,显著降低了井下复杂事故的发生。     

北京平谷马坊Zk09钻孔新生代地层格架及其地质意义

本文基于北京平谷马坊地区Zk09钻孔新生代地层岩性岩相分析和沉积物古地磁等测试,建立了北京平原泃河水系中下游冲洪积区完整新生代地层格架。其中,0m～180m为中更新世-全新世陆相辫状河和曲流河沉积,180m～240.5m为中新世-上新世残坡积、湖积和三角洲前缘沉积。Zk09钻孔新生代不连续地层揭示了北京平原区两次重要的抬升构造事件：第一期构造事件发生于中新世,而不是前人研究认定的早更新世或上新世末,其最终结束了大渤海湾盆地古近纪盆-岭构造系统演化;第二次构造事件发生于中更新世早期,其可能是目前以走滑运动为主的最新构造变动形式起始时间。     

辽东湾太古界地层裸眼完井可行性力学分析

辽东湾太古界潜山变质岩地层中油气蕴藏丰富,开发中储层段水平井拟采用裸眼完井。但如果储层强度过低,裸眼段在生产过程中可能发生井壁坍塌,造成复杂事故。根据太古界变质岩地层岩心力学实验结果,建立了测井数据分析变质岩地层强度的模型,对太古界地层强度随垂深的变化进行计算,并利用裸眼完井井壁稳定分析方法计算稳定井壁所需的最低井底流压,得出生产中允许的最大生产压差。计算结果表明,受风化壳影响太古界变质岩地层存在低强度带,在下套管封固住上部低强度地层后,采用裸眼完井是可行的,但实际生产压差不能高于计算得到的极限生产压差。     

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。     

轴对称套管井井孔声场特征分析

为了给检测套管井固井水泥胶结质量提供依据,采用实轴积分方法研究了不同胶结情况下的套管井井孔声场.结果表明:第一界面发生窜槽时,会产生一个沿着钢套管传播的振铃信号;第二界面发生窜槽时,会产生沿着钢套管和水泥层复合体传播的伪瑞利波信号;2个界面同时窜槽时,能接收到一个传播速度约等于钢套管纵波速度的振铃信号,但是它的波形振动频率较低.另外,不同的胶结情况,在二维谱中会产生特点不同的耦合变形.