高速泥浆脉冲遥传系统研制及应用

针对正脉冲式泥浆脉冲发生器传输速率低(1 bit/s),不能满足实时地质导向和实时地层评价的问题,介绍了一种高速泥浆脉冲遥传系统。通过理论分析、仿真模拟计算及试验,确定在系统中采用旋转阀式脉冲发生器的井下信号发生系统,以进一步提高传输速率和泥浆适应性;针对地面系统高速泥浆脉冲信号被噪声淹没等问题,采用通过高速信号采集处理系统,基于自适应滤波、位同步解码等算法,对采集到的原始信号进行了滤波解码处理;另外,通过现场应用对系统存在的其他问题进行了升级改进。现场应用表明,该系统具有泥浆适应性好、传输速率高(3～5 bit/s)等优点。     

矸石井壁后注浆技术在煤矿生产中的应用

<正>朱集西煤矿设计年生产能力400万吨,工业广场内布置有主井、副井、风井和矸石井共四个井筒,其中主、副、风三井表土段和基岩风化带采用冻结法施工,矸石井表土段和基岩风化带采用钻井法施工,下部基岩段采用地面预注浆法堵水、普通钻爆法施工。矸石井钻井段设计净直径为5.2m,穿过表土冲积层厚度为469.55m,钻井直径7.7m,钻井深度545m,井筒全深1000m。矸石井钻井段井深0~361m为钢筋混凝土井壁,361~541m为双层钢板混凝土复合井     

含钙质结核层沙土地区CFG桩施工方法的研究

在进行CFG桩施工时,会由于场地存在未成层的钙质结核层而引发一些问题,造成了施工困难,影响了施工进度。本文采用汽车钻引孔和步履式长螺旋钻机使用合金钻头相结合的办法,解决了施工困难、进度缓慢的问题,对今后的工程中解决类似问题有一定的借鉴作用。     

旋转导向定向探管标定系统软件设计

设计了一套可以提高随钻姿态测量效率和精度的数据采集系统,采用特定的标定方法对测斜探管进行综合标定。该标定系统采用VB、MATLAB、C等语言混合编程设计而成,具有实时可编程数据采集、实时曲线绘制、实时姿态测量显示、数据报表、历史数据回放等功能。具有标定姿态少、标定效率高等特点。研究分析大量的室内实验及现场试验,结果表明该系统具有精度高、稳定性好、易操作、功能全等特点,可以满足旋转导向钻井仪传感器标定需求。     

基于未确知测度理论的定向铅钻遇采空区判识方法研究

老空水害事故是矿井安全生产的重要隐患之一。为确保矿井防治水安全,对老空区的探查与识别必不可少。文章立足于定向钻钻探新技术,根据定向钻观测内容及钻遇采空区的表现特征,确定了钻遇采空区的判识依据,基于未确知测度理论,结合实际案例,研究建立了钻遇采空区综合判识方法。研究结果表明,采用基于未确知测度理论的钻遇采空区判识方法在定向钻钻探过程中能够准确地识别采空区。研究成果对于指导定向钻判识采空区、完善定向钻探查老空区(包括老巷)探查技术体系具有重要参考价值。     

基于机器学习的油气水层随钻识别模型优选

为了解决基于测井数据对油气水层的实时识别这一技术难题,利用计算机科学与现代数学,结合随钻测井技术与机器学习算法进行油气水层的随钻识别。首先,对训练集数据进行相关性分析,剔除弱相关或冗余数据;其次,选择一对多支持向量机、一对一支持向量机以及随机森林算法分别建立油气水层分类识别模型,并使用网格搜索方法及10折交叉验证法对3种分类识别模型参数进行优选;最后,运用参数优选后的各分类识别模型,对随钻测井数据进行油气水层的识别。研究结果表明,3种分类识别模型对研究区块油气水层随钻识别的准确率均达到75%以上。在训练样本较少的情况下,优先选用一对一支持向量机分类识别模型进行油气水层的随钻识别。     

随钻双感应测井仪器刻度响应研究

介绍一种随钻双感应测井仪器,利用三维有限元方法模拟实际仪器结构对仪器响应的影响,针对该仪器设计刻度环和刻度水箱,并探讨最优刻度环参数和水箱刻度校正系数。结果表明:钻铤和反射层是导致仪器响应非线性变化的主要因素,磁环主要导致仪器响应幅值增大。通过刻度环或水箱刻度,仪器响应和真实地层电导率具有较宽的线性响应范围。模拟结果可为随钻双感应测井仪器设计和刻度提供理论参考。     

自吸环空流体式自激振荡脉冲粒子射流调制机制分析

基于现有技术分析,提出利用环空水力能量在井下调制脉冲粒子射流用于硬地层钻井提速的技术设想。模拟分析所提出的自吸环空流体式自激振荡脉冲射流调制元件吸入环空粒子,并振荡加速形成脉冲粒子射流的机制。结果表明:随着围压、粒径、粒子密度和泵压的增大,粒子在自激振荡腔室内的停留时间逐渐缩短,运行轨迹趋于简化;粒子出口速度随着围压、粒径和泵压的增大而增大,随着粒子密度的增大呈先增大后减小的趋势,存在最优粒子密度。研究结果证实了井下调制式脉冲粒子射流钻井方法的原理可行,为实际钻井技术的发展提供了重要依据。     

冲顶开窗径向水平井转向送进关键技术

为解决传统径向水平井技术套管段铣和大直径扩孔困难等问题,提出在免扩孔条件下一次性实现径向水平井开窗及钻进的技术方案,设计在Φ139.7 mm套管内使用的转向工具,该工具利用液压冲顶方式进行套管开窗,并采用Φ14 mm无缝钢管作为喷射钻进的钻管。数值模拟与室内试验表明,采用纵向冲顶方式可满足套管开窗要求;在45 MPa泵压作用下钻管能够克服转向阻力实现送进;当冲头下倾角度为11°时能有效地实现钻管矫直与长距离送进;采用液压冲顶套管与金属钻管送进相结合的方式可满足超短半径径向水平井作业要求,为下一步联合水力钻头进行高压喷射破岩奠定基础。     

高速钻削碳纤维复合材料的钻头温度测量研究

以钻削碳纤维复合材料为基础,研究碳纤维复合材料在高速钻削过程中切削速度和进给速度对钻头后刀面温度的影响.采用嵌入式人工热电偶的方法对硬质合金钻削刀具进行测温试验,并用LabVIEW软件获得所需的温度数据和温度曲线.测量结果表明:当进给速度恒定时,刀具的后刀面温度随主轴转速的增加而上升.当主轴转速恒定时,刀具的后刀面温度随进给速度的增加而降低.