节水钻探机具及在水利工程地质勘察中的应用     

赵强  郭孟起 《探矿工程》2008,35(3):24-27

节水钻探器具主要由"加在地表泥浆泵出水阀上的脉动器"和"孔内潜水泵钻具"两部分组成.由于地表泵压出的地表水仅作为传递水力脉冲的载体,并不参加孔底循环,也不接触漏失地层,所以可实现基本不消耗地表水的节水钻探.在生产试验中取得了使钻进过程用水量大幅度减少、钻探效率明显提高的效果.  相似文献   

水力类泥石流起动机理与预报研究进展与方向   总被引：2，自引：1，他引：1  

唐川  章书成 《地球科学进展》2008,23(8):787-793

水力类泥石流是泥石流的一大类型,一旦暴发可造成巨大的人员伤亡和财产损失,因而其起动机理和预报是泥石流学科的前沿课题。尽管国内外研究在该领域取得了显著进展,但是由于该类泥石流起动机理的复杂性,已有的预报模型和其实用性仍然有相当的差距。概述了水力类泥石流起动与预报的国内外研究进展,提出未来该研究方向的主要研究内容。未来研究内容应该包括从环境地质学、地貌学和水文学角度认识水力类泥石流的起动成因和过程及相应的临界条件;研究以水文学为主线的水力类泥石流的起动机理和模型,并提出水力类泥石流的起动水文参数临界条件;建立以临界流量法和分布式水文模型为理论依据的水力类泥石流的预报途径和方法。该研究对加强水力类泥石流起动机理及预测预报的创新性研究和促进学科发展具有重要的科学价值和实践意义。  相似文献   

井周压裂裂缝Gd示踪的热中子探测方法研究          下载免费PDF全文

张锋  陈前  刘军涛  张泉滢  李向辉  遆永周 《地球科学》2018,43(10):3799-3808

水力压裂是提高非常规油气开采的重要手段,支撑剂位置及裂缝参数是评价压裂效果的重要因素.提出了以Gd作为示踪剂探测热中子来评价井周裂缝方法,将热中子双组扩散理论与数值模拟方法相结合,定义热中子变化参数W_TN来指示裂缝宽度,并分析了岩性、井眼尺寸、地层孔隙度、地层水矿化度及含油饱和度对W_TN的影响.模拟结果表明:随着裂缝宽度的增加,W_TN先呈指数增加后趋于平缓;而地层孔隙度越大、地层水矿化度越小,W_TN越大;井眼尺寸和地层含油饱和度的变化对W_TN影响较小.利用蒙特卡罗方法建立了地层孔隙度、矿化度石灰岩地层压裂前后的数值计算模型,模拟研究了不同深度地层的热中子分布,得到了近远探测器热中子计数FAR、NEAR和W_TN的响应曲线,最终处理裂缝参数结果与设定模型相吻合,验证了利用Gd示踪热中子探测方法可以来评价井周裂缝.   相似文献   

煤矿井下分段水力压裂梳状定向长钻孔钻进技术研究          下载免费PDF全文

冯达晖 《探矿工程》2018,45(5):8-12

随钻测量梳状定向钻进技术目前主要应用于煤矿瓦斯防治、地质异常体探测和探放水等领域。但该技术还未与水力压裂增透强化抽采技术相结合应用于煤层瓦斯防治领域,由于水力压裂增透强化抽采技术对钻孔特殊要求,相应钻探装备、钻孔设计和钻进成孔工艺均需要进行研究突破。本次研究成果融合了井下梳状定向长钻孔瓦斯抽采技术及水力压裂增透强化抽采技术的优点,形成了一套适合分段水力压裂梳状定向钻孔施工设备及工艺流程,能够满足对松软煤层瓦斯远距离与区域增透技术的需求,解决松软煤层透气性差、瓦斯抽采孔成孔性差、抽采距离短、抽采区域小等难题。  相似文献   

煤岩模型试验相似材料的配比试验     

张帆  马耕  陶云奇  刘晓  冯丹  李睿 《煤田地质与勘探》2018,46(1):119-124

相似模型试验是研究煤岩水力压裂裂缝扩展规律的重要手段之一,试验结论的有效性依靠相似材料的正确选材和配比。为开展水力压裂模拟试验,根据目标煤层原煤的力学性能,采用正交设计方法开展了相似材料配比试验,研制出适用于水力压裂试验的相似材料模型。其中,以水泥、石膏作为胶结剂,全粒径煤粉为骨料,通过大量室内试验,重点对相似材料的单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、坚固性系数进行测定,对比分析原煤和相似材料强度特性,系统研究不同配比对相似材料参数的影响。结果表明:根据相似材料配比方案得出的相似材料力学性能能够满足煤岩相似模型试验的要求。研究结果可为水力压裂模拟试验中相似材料的选择及配比提供参考和借鉴。   相似文献   

韩城矿区碎软煤层顶板梳状孔水力压裂瓦斯抽采工程实践     

王建利  陈冬冬  贾秉义 《煤田地质与勘探》2018,46(4):17-21

韩城矿区碎软煤层发育,煤层透气性差,本煤层钻孔钻进困难,瓦斯抽采效果差。顶板梳状孔水力压裂技术结合了水力压裂技术和定向钻进技术二者的优势,是解决碎软低渗煤层瓦斯抽采难题的有效技术途径。在韩城矿区王峰煤矿3号煤层顶板粉砂岩中施工长钻孔并向煤层开分支,采用套管+封隔器座封的整体压裂方式进行水力压裂工程试验。钻孔总长度344 m,有效压裂长度284 m,累计注水量874.79 m3,最大泵注压力9.4 MPa。试验结束后对钻孔瓦斯抽采相关参数连续监测86 d,钻孔瓦斯抽采体积分数27%~51%,平均42.11%,钻孔瓦斯抽采纯量8.25~21.41 m3/min,平均17.02 m3/min,钻孔累计抽采瓦斯量约210万m3。与常规的穿层钻孔水力冲孔技术相比,该技术百米钻孔瓦斯抽采量提高了11.48倍,初步证明了该技术在碎软煤层瓦斯强化抽采领域的适用性。   相似文献   

基于抽水试验的含水层水文地质参数计算方法探讨——以天津市陆家嘴广场项目工程为例     

王安 《地下水》2018,(6):109-112

以天津市陆家嘴广场项目工程抽水试验数据为基础,为查明场地地基土渗透性和富水性,测定含水层的渗透系数、影响半径等水文地质参数,运用完整井非稳定流抽水试验资料的数学模型,利用迭代法、解析法和图解法计算含水层的渗透系数及影响半径。计算结果表明:试验及计算方法正确,所得结果可靠,所用方法可为类似工程含水层水文地质参数计算提供参考。  相似文献   

基于零厚度内聚力单元的水力裂缝随机扩展方法研究     

李军  翟文宝  陈朝伟  柳贡慧  周英操 《岩土力学》2021,(1):265-279

为有效模拟裂缝性页岩储层中水力裂缝随机扩展过程,基于单元节点的拓扑数据结构,利用网格节点分裂方式,建立了一种基于有限元网格嵌入零厚度内聚力单元的水力裂缝随机扩展新方法。利用KGD模型解析解和2种室内试验,验证了新方法的准确性和有效性。同时,通过数值算例研究了水平地应力差和储层非均质性对水力裂缝随机扩展过程的影响。研究表明:(1)该方法弥补了ABAQUS平台内置的内聚力单元无法有效模拟水力裂缝随机扩展的不足;(2)在较高水平地应力差下页岩储层非均质性越强,与水力裂缝相交的高角度天然裂缝越容易开启。所建方法能准确地描述复杂水力裂缝的随机扩展行为,可为裂缝性页岩储层的数值模拟提供新手段。  相似文献   

青藏高原水力侵蚀定量研究进展   总被引：1，自引：0，他引：1  

魏梦美  符素华  刘宝元 《地球科学进展》2021,36(7):740-752

青藏高原生态环境脆弱,土壤侵蚀是严重的生态问题.定量监测和评价水力侵蚀是生态建设和水土保持规划的基础.为系统掌握青藏高原水力侵蚀定量研究现状,在查阅大量文献资料的基础上,系统整理了81篇相关文献.发现青藏高原定量评价方法包括基于坡面侵蚀模型、137Cs核素示踪法、径流小区和水文站观测3种类型,但总的来说研究明显不够.坡面侵蚀模型主要有美国修正通用土壤流失方程和中国土壤流失方程2种.基于修正通用土壤流失方程、中国土壤流失方程、137Cs核素示踪法、径流小区监测和水文站观测小流域得到的青藏高原土壤侵蚀模数分别为大于30、1～8、小于10、0～109和2～3 t/(hm2.a).经过分析发现,青藏高原土壤侵蚀定量研究存在4个方面的问题:模型计算中参数的选择存在问题,137Cs核素示踪法方面背景值不确定性太大,径流小区和小流域监测资料奇缺,没有全区评价结果.今后需要加强小区小流域自动化监测、137Cs背景值采样测试和综合评判以及137Cs核素示踪法土壤侵蚀测定.在这两项定量测定的基础上对全青藏高原土壤侵蚀进行定量评价,为水土保持规划和生态文明建设服务.  相似文献   

松辽盆地北部页岩油水力压裂微地震监测技术及应用     

王维红  时伟  柯璇  韩刚 《地质与资源》2021,30(3):357-365

松辽盆地页岩油储量丰富,是重要的油气资源接替领域.页岩油是一种重要的非常规油气类型,但是其形成和埋藏的地质条件复杂,储层物性差.页岩油的勘探、开发都需要进行水力压裂,微地震监测是压裂效果需要评价的重要技术.根据松页油1HF井的地表、地下的地震地质条件和水平段展布特征,设计较为规则的矩形观测系统实施地面微地震监测,保证全方位均匀地覆盖目标区.通过保证检波器和地表良好耦合的系列措施,对埋深2 000 m以下的页岩油目标,采集到肉眼可识别的压裂微地震信号,采用层析成像技术进行压裂破裂范围计算和微地震事件反演定位.成像结果表明,各段压裂后造缝效果较为明显,有效沟通了储层与井眼的流体通道.微地震监测的实践初步证明,合理的压裂参数设计和工程施工,可获得页岩油压裂的良好效果,形成的微地震监测技术是评价压裂效果的重要而有效的手段,为页岩油的勘探开发提供技术支撑.  相似文献