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以沙颍河水平定向钻2号管穿越工程为例,应用理论分析及数据分析的方法对施工过程中导向孔钻进6次、扩孔扭矩大且耗时长、回拖管道时发生扩孔器断裂事故等问题进行了研究,总结了大直径水平定向钻穿越施工的经验与教训,为今后水平定向钻进技术在南水北调等资源和能源管道项目中的应用提供重要借鉴。研究结果显示:地磁有线控向系统+无线控向系统的双控向系统可有效降低导向孔失败风险;泥浆配制及净化设备不完善是引起沙颍河穿越工程施工不顺利的重要原因;根据地质条件选择合适的钻具可有效提高施工效率;回拖扩孔器断裂的原因是疲劳断裂,采用人工顶管法处理事故有借鉴意义;松散地层中连续施工可降低孔壁失稳风险。 相似文献
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油气长输管道常采用水平定向钻(HDD)方式穿越河流,我国四川盆地内一些河流地层以冰水沉积为主,其中含有大量的卵砾石,穿越施工风险较高,结合兰成渝输油管道某河流穿越改造工程,对冰水沉积地层特点以及相应的穿越风险因素进行了分析,选择了合理的钻具组合,并针对钻具组合进行了钻具受力分析,确定钻杆最大应力为171.5 MPa,选择的钻杆能够满足施工要求。考虑到冰水沉积地层特点,采用套管隔离表层卵砾石、大直径钻头和带有角度泥浆马达、高黏度泥浆护壁、改性环氧玻璃钢外防腐层防护等措施,现场实施结果显示,定向钻钻孔稳定性良好,管道回拖施工过程中回拖力平稳,为水平定向钻穿越卵砾石层提供了新的思路。 相似文献
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根据霄雲煤矿1313工作面突水情况,以及该突水点周围地层和构造,针对该突水点采用定向钻孔施工技术进行堵水施工,同时施工4个定向钻孔,其中施工2个突水通道注浆孔XY1、XY2封堵通道,定向封堵通道孔找准涌水通道是钻孔施工的关键;2个盖帽钻孔XY3、XY4,定向盖帽孔对准突水点封堵并提高注浆水头压力是钻孔施工的关键;钻孔钻穿突水点附近上方的采空区顶板,通过向突水点附近的采空区注入石子、沙子、水泥等封堵出水点,起到封盖出水点的作用。采用下行方式注浆,逢漏（漏失量大于10m3/h）注浆封堵。根据钻探揭示的实际地质及水文地质条件,对钻孔的裸孔段,采取下行、大小间歇、复扫、复注的方式,达到注浆终止条件为止,凝固24h后,继续钻进,遇漏重复注浆,直至设计终孔深度为止。 相似文献
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利用遥感技术监测水体悬浮泥沙含量是海洋水色遥感的一个重要研究方向。本文以曹妃甸近岸海域4个剖面35个站点开展的现场光谱测量、同步采集的不同深度悬浮泥沙含量样品数据为基础,采用Landsat-5 TM遥感数据,建立水体表、中、底层悬沙含量遥感反演模型,并研究悬沙垂向上的空间分布规律。结果表明,曹妃甸近岸海域泥沙含量在垂向上有明显的相关性,以Landsat-5 TM影像反射率比值（RTM3/RTM2）为因子,构建优化的悬浮泥沙含量遥感反演模型,各层模型平均相对误差都在30%以内,表层和中层的平均绝对误差在6 mg/L以下,均方根误差小于10 mg/L,底层的精度略低于表层和中层。研究结果为进一步研究海洋环境泥沙运移规律、优化水动力作用下泥沙运移模型提供支持。 相似文献
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乌尔逊凹陷苏仁诺尔走滑断裂带西部南屯组发育天然CO2气藏.利用测井、地震、岩心、生产数据等资料,采用序贯高斯模拟方法,建立苏仁诺尔气田南屯组三维地质模型,包括构造模型(地层、断裂带)、岩性模型、物性模型,分析乌尔逊凹陷南屯组的地层格架、断裂分布,以及砂岩储层和物性的三维空间展布特征.结果表明:乌尔逊凹陷苏仁诺尔气田南屯组储层具有低孔隙度、低渗透率的特点,CO2气藏主要分布于断裂活动带构造高点.苏仁诺尔走滑断裂带作为运移通道,对CO2气藏分布起决定性作用;储层岩性和物性在控制CO2气藏聚集和分布中起次要作用.该结果对寻找研究区CO2气藏及后期勘探开发具有指导意义. 相似文献
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孔壁失稳是水平定向钻扩孔工程中的瓶颈性问题,扩孔器下沉形成的葫芦形孔洞是孔壁失稳的主要原因。目前,扩孔孔洞孔壁稳定性问题的研究对象多为圆形孔洞而非葫芦形孔洞。基于有限元法建立扩孔器-岩土相互作用的动力学模型,研究了扩孔器下沉形成葫芦形孔洞的机理;此外,开展了葫芦形孔洞的孔壁稳定性研究,并与圆形孔孔壁稳定性进行了对比。研究表明:扩孔器下沉存在极限下沉量,且每级下沉量等于前级扩孔器半径与当前级钻杆半径之差,则实际的孔眼形状为葫芦形;计算值与印度Purna河和渭河穿越工程实际孔高值相对误差值分别为7.39%和9.8%,说明了葫芦形孔洞形成机理具有一定的可靠性;葫芦形孔洞的孔顶坍塌的可能性较圆形孔提高了138%;且孔型对孔腰稳定性的影响小于孔顶稳定性。 相似文献
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Ice cores contain an abundance of information about the Earth''s climate in the past,and recovered from shallow drilling down to 300--350 m give sufficient information for reconstructing of the last climatic chan- ges and for monitoring of pollution from human being． Cable-suspended core auger drills use an armored cable with a winch to provide power to the down-hole motor system and to retrieve the down-hole unit． Because of their lightweight,convenient transportation and installation,high penetration rates and low power consumption, core auger drills are widely used for shallow drilling in ice． Nowadays at least 14 types of auger electromechani- cal drills were designed and tested in different foreign and national glaciological laboratories． However,auger options were usually determined by experience,and the main parameters (helix angle of the fights and rotational speed) are varied in a wide range from drill to drill． If parameters of auger are not chosen properly,poorly en- gineered drills had troubles with low efficiency of cuttings transportation,jam of ice cuttings,repeated fragmen- tation,cutters icing and stop penetration,abnormal power consumption,high rotation torques,and so on． Thus,this paper presents the method of optimization of ice cuttings transportation of cable-suspended core auger drill on the base of the theory of rotary auger． As the result,the optimal helix angle was determined correspond- ing to the rotational speed from the transportation efficiency point of view． 相似文献
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在边坡稳定性上极限分析中, 由于考虑了材料的理想弹塑性本构关系与相关流动法则, 相比极限平衡法更符合岩土材料的特征。在以往的二维边坡极限分析上限法中, 要求坡面形态为规则的直线, 而无论是天然边坡还是人工边坡, 边坡的坡面形态往往并非规则的直线。此外, 以往的边坡极限上限分析中得到的稳定数N s=c/γH 主要针对土坡的临界高度计算, 且未考虑孔压等外力对边坡施加的外功率。不同于传统极限平衡法采用静力学的平衡条件, 本研究针对非直线型坡面边坡稳定性问题, 假定滑动面为对数螺旋线, 基于极限分析上限定理和虚功原理, 提出了一种边坡发生旋转破坏时旋转中心的确定方法, 推导出了非直线型坡面边坡的重力虚功功率和能量平衡方程的解析解, 并提出了基于内、外功率之比的稳定系数K 用以评价边坡的稳定性。通过算例比较了不同形态天然边坡的稳定性和人工削坡对边坡稳定性的影响, 并分析了边坡的坡度(β )、土体的内摩擦角(φ )、黏聚力(c )以及孔压系数(ru )对稳定系数K 的影响规律。对于坡度较大的边坡, 通过削坡改变坡面形态提高了边坡的稳定系数K 。稳定系数K 随黏聚力的增加而非线性增大, 随孔压系数的增加而降低。当黏聚力相对于孔压系数对边坡稳定性影响更大时, 稳定系数K 随内摩擦角的增加而增大; 反之, 稳定系数K 则随内摩擦角的增加而减小。以上结果符合对边坡稳定性分析的普遍认知, 验证了模型的合理性。另外, 通过将该方法与传统的Bishop法的计算结果进行对比, 发现安全系数F s=1与稳定系数K =0的临界状态物理意义相同, 稳定系数K 随黏聚力非线性增加, 更符合边坡的渐进破坏过程。 相似文献
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洒西钨铍矿床位于滇东南老君山钨锡多金属成矿区。确定早期似层状矿体和晚期脉状矿体的流体性质、来源和演化过程, 并对其流体地球化学和同位素进行约束, 可以有效探讨洒西钨铍矿床成矿机制, 为老君山矿集区下一步找矿工作提供理论思考。洒西钨铍矿床脉状矿体的形成经历了硅酸盐阶段、氧化物-硫化物阶段和碳酸盐-萤石阶段, 白钨矿和绿柱石主要形成于前两阶段。对洒西钨铍矿床脉状矿体不同阶段石英中的流体包裹体进行了岩相学特征、显微测温、激光拉曼光谱分析等研究, 并对早期似层状矿体和晚期脉状矿体矿石中石英的氢-氧同位素组成进行了测试。结果表明: 该矿床内脉状矿体的流体包裹体主要有富液相包裹体、富气相包裹体和含子矿物多相包裹体3种类型。流体包裹体的气相成分以H2O主, 含少量还原性气体如C2H2等, 液相成分也以H2O为主。从硅酸盐阶段到碳酸盐-萤石阶段, 包裹体的均一温度和盐度(NaCleq)峰值范围分别为240~360℃、2.35%~13.81%;220~310℃、4.03%~9.86%和190~270℃、2.41%~6.88%。从硅酸盐阶段到碳酸盐-萤石阶段, 成矿流体的温度呈现降低趋势, 盐度也呈降低趋势。成矿流体总体上属中-高温度、低盐度、贫CO2、含部分还原性气体的NaCl-H2O流体体系。早期似层状矿体石英样品δ DV-SMOW值变化范围小, 为-102.8‰~-99.0‰, δ 18OV-SMOW值为11.7‰~13.0‰, δ 18OH2O值为3.16‰~6.46‰; 晚期脉状矿体氧化物-硫化物阶段石英样品δ DV-SMOW值变化范围较大, 为-99.6‰~-69.5‰, δ 18OV-SMOW值为11.2‰~14.1‰, δ 18OH2O值为3.08‰~6.73‰。综合表明成矿流体主要是岩浆水, 混合有少量大气降水或有机水, 流体可能发生了沸腾作用, 加之温度的降低, 导致晚期脉状矿体氧化物-硫化物阶段主要成矿物质的沉淀。洒西钨铍矿床属于中高温热液矿床。 相似文献
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早侏罗世经历了赫塘期、辛涅缪尔期、普林斯巴期和土阿辛期, 其中土阿辛期大洋缺氧事件(T-OAE)被广泛研究。但在辛涅缪尔阶-普林斯巴阶界线处, δ 13Corg及δ 13Ccarb曲线均发生负偏, 局部伴随黑色页岩沉积。其在英国、法国、意大利、葡萄牙以及中国等地区都有记录, 碳同位素的变化伴随着环境、气候的变化, 研究显示该事件可能是全球性的, 被称为“S-P界线事件”(SPBE)。此次地质事件与T-OAE事件类似, 也显示了一次大洋缺氧事件, 其发生时有轻碳同位素被排入了大气系统中, 但是轻碳同位素的来源尚不明确, 部分学者认为是大火成岩省喷发时排放的轻碳物质注入了海洋-大气系统所致。目前对该事件的研究主要集中于欧洲海相地层, 其对陆地生态系统的影响还知之甚少。我国四川盆地下侏罗统湖相沉积发育良好, 下侏罗统自流井组东岳庙段沉积有与大安寨段(T-OAE发生层段)类似的黑色页岩及介壳灰岩, 其有机碳同位素负偏, 显示了S-P界线事件的影响, 其与T-OAE类似也对四川盆地早侏罗世古湖泊产生了影响。 相似文献
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Foam is used widely in underbalanced drilling for oil and gas exploration to improve well perfor-mance.Accurate prediction of the cutting transport and pressure loss in the foam drilling is an important way to prevent stuck pipe,lost circulation and to increase the rate of penetration(ROP).In foam drilling,the cuttings transport quality may be defined in terms of cuttings consistency and downhole pressure loss,which are controlled by many factors.Therefore,it is very difficult to establish the mathematical equation that reflects nonlinear relationship among various factors.The field and experimental measurements of these parameters are time consuming and costly.In this study,the authors suggest a cuttings transport mathematical modeling using BPN(back propagation network),RBFN(radial basis function network)and GRNN(general regression neural network)based on various experiment data of cuttings transport of previous researchers and compared the result with experiment data.Results of this study show that the GRNN has a correlation coefficient of 0.99962 and an average error of 0.15 in training datasets,and a correlation coefficient of 0.99881 and an average error of 0.612 in testing datasets,which has higher accuracy and faster training velocity than the BP network or RBFN network.GRNN can be used in many mathematical problems for accurate estimation of cuttings consistency and downhole pressure loss instead of field and experimental measurements for hydraulic design in foam drilling operation. 相似文献
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重非水相液体(DNAPL)污染问题日益严重。为评估DNAPL污染场地的环境风险, 常采用升尺度模型推估DNAPL污染源区溶解相的质量通量(溶解通量)。由于升尺度模型中的参数较多, 调查成本较高, 因此需筛选模型中的关键参数, 指导实际污染场地设计合理的观测数据采集方案。首先对升尺度模型中6个参数(地下水平均流速q 、标准化浓度C 0/C eq、离散状DNAPL质量比例GF 0、初始时刻离散状DNAPL贡献的通量比例f g、拟合参数β 1及β 2)开展全局敏感性分析, 识别其中关键参数, 进而采用局部敏感性分析定量化关键参数的变化对通量预测的影响。研究结果表明, 参数q、C 0/C eq、GF 0和f g对通量预测有较大影响。q 和C 0/C eq在整个衰减过程中敏感性均相对较高, GF 0和f g随着衰减过程的进行, 敏感性不断增高, 分别在衰减中后期和后期达到峰值; 对于不同结构的污染源区, q 或C 0/C eq增大时, 通量的增幅基本不变。随着污染源区中离散状DNAPL和池状DNAPL间的质量比例(GTP )增大, GF 0或f g增大时, 其对通量预测的影响不断增大或减小。因此在预测溶解通量时需将调查成本重点应用于q 和C 0/C eq; 在合理设计污染源区修复方案时, 应重点调查GF 0; 在预测污染源区寿命时, f g为重要调查对象; 对于所有结构的污染源区, q 和C 0/C eq均为重要调查对象, 对于GTP 较大的污染源区, 应将调查成本重点应用于GF 0, 对于GTP 较小的污染源区, 应重点调查f g。 相似文献
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新建池州到黄山铁路是一条致力服务于旅游业的高速铁路,全线隧道比超过60%,该铁路设计多条长大隧道,其中某隧道全长8986m,洞身距离地表的最大高差达775m,一般的勘探方法很难达到这个深度,而且隧道沿线沟壑纵横、地貌多变,断裂构造非常发育,地下暗河众多,地质情况极其复杂。音频大地电磁法勘探深度较大、施工成本低、对低阻分辨率较高,它装备轻便,通过性好,目前已成为国内外用于山区长大深埋隧道勘察的主要方法。该文介绍了音频大地电磁测深法的工作原理、野外技术方法和资料处理流程,阐述了该方法在某隧道勘察中的实际应用效果。该隧道的音频大地电磁测深工作野外数据采集精度较高,数据处理方法得当,基本查明了隧道沿线地层分布情况及断层等不良地质体特征,推断成果与钻探结果吻合较好,圆满完成了预期任务,依据物探结果对地层完整性进行了评价,对隧道围岩进行了分级划定,为下一步隧道施工提供了可靠的地球物理依据,也为今后类似工作起到了一定的借鉴作用和参考价值。 相似文献
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To study the relationship between sediment transportation and saltwater intrusion in the Changjiang (Yangtze) estuary, a three-dimensional numerical model for temperature, salinity, velocity field, and suspended sediment concentration was established based on the ECOMSED model. Using this model, sediment transportation in the flood season of 2005 was simulated for the Changjiang estuary. A comparison between simulated results and observation data for the tidal level, flow velocity and direction, salinity and suspended sediment concentration indicated that they were consistent in overall. Based on model verification, the simulation of saltwater intrusion and its effect on sediment in the Changjiang estuary was analyzed in detail. The saltwater intrusion in the estuary including the formation, evolution, and disappearance of saltwater wedge and the induced vertical circulation were reproduced, and the crucial impact of the wedge on cohesive and non-cohesive suspended sediment distribution and transportation were successfully simulated. The result shows that near the salinity front, the simulated concentrations of both cohesive and non-cohesive suspended sediment at the surface layer had a strong relationship with the simulated velocity, especially when considering a 1-hour lag. However, in the bottom layer, there was no obvious correlation between them, because the saltwater wedge and its inducing vertical circulation may have resuspended loose sediment on the bed, thus forming a high-concentration area near the bottom even if the velocity near the bottom was very low during the transition phase from flood to ebb. 相似文献
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识别地下水溶解性硫酸盐来源及其生物地球化学循环过程是保障饮用水安全和水生态安全的重要前提, 对于地下水资源的管理和保护具有重要的意义。在广泛查阅文献的基础上, 总结了不同地下水硫酸盐来源δ 34SSO4和δ 18OSO4值域范围; 综述了地下水硫酸盐溯源及硫生物地球化学循环过程解析的研究进展, 指出了存在问题和发展趋势。地下水硫酸盐来源识别方法经历了水化学方法→单同位素→双同位素→多同位素和多示踪剂定性识别→定量评估的发展历程; 因特定地域来源的硫、氧同位素差异和生物地球化学转化过程等因素的影响, 地下水硫酸盐溯源尚存在较大的不确定性。建议在地下水流系统框架上结合土地利用分布, 布置采样点采集污染源和地下水样品, 测定水化学和硫酸盐的硫氧同位素值及其他辅助性示踪剂同位素值或浓度, 利用多学科、多方法充分融合研究区水文地球化学、渗流场、土地利用等信息, 解析地下水硫酸盐的来源及其贡献, 以支撑地下水资源保护和污染防治的科学实施。 相似文献
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三峡水库运行过程中库岸滑坡的变形演化往往滞后于库水位的变化, 表现出时间滞后效应, 而且随渗透系数和库水位波动速率的不同, 滞后效应亦不同。以三峡库区白家包滑坡为例, 通过现场调查、监测数据分析以及数值模拟的方法, 研究了滑坡在不同渗透系数k 和不同库水位下降速率v 条件下的变形滞后时间变化规律。研究表明: 滑体渗透系数一定时, 库水位下降速率越大, 地下水滞后越明显; 库水位下降速率一定时, 滑体渗透系数越大, 地下水下降越快。当滑体渗透系数一定时, 库水位下降速率越大, 滑坡的变形滞后时间越短; 滑体渗透系数k =0.85 m/d时不同库水位下降速率作用下滑坡的变形滞后时间为3.74~9 d, 当0.47＜v /k ＜1.18时, 0.24＜相对变形滞后时间＜1;当1.18＜v /k ＜2.38时, 0＜相对变形滞后时间＜0.24。当库水位下降速率一定时, 滑体渗透系数越大, 滑坡变形滞后时间越短, 不同库水位下降速率下滑坡变形滞后时间随渗透系数的变化规律大致相同; 库水位下降速率v =1.8 m/d时不同滑体渗透系数下滑坡的变形滞后时间为1.7~8 d, 当0.52＜v /k ＜0.84时, 0＜相对变形滞后时间＜0.16;当0.84＜v /k ＜2.12时, 0.16＜相对变形滞后时间＜0.43;当2.12＜v /k ＜9时, 0.43＜相对变形滞后时间＜1。研究成果对水库滑坡预测预警具有较强的应用价值。 相似文献