Artificial neural network model for prediction of rock properties from sound level produced during drilling     

《Geomechanics and Geoengineering》2013,8(1):53-61

In many rock engineering applications such as foundations, slopes and tunnels, the intact rock properties are not actually determined by laboratory tests, due to the requirements of high quality core samples and sophisticated test equipments. Thus, predicting the rock properties by using empirical equations has been an attractive research topic relating to rock engineering practice for many years. Soft computing techniques are now being used as alternative statistical tools. In this study, artificial neural network models were developed to predict the rock properties of the intact rock, by using sound level produced during rock drilling. A database of 832 datasets, including drill bit diameter, drill bit speed, penetration rate of the drill bit and equivalent sound level (L_eq) produced during drilling for input parameters, and uniaxial compressive strength (UCS), Schmidt rebound number (SRN), dry density (ρ), P-wave velocity (V_p), tensile strength (TS), modulus of elasticity (E) and percentage porosity (n) of intact rock for output, was established. The constructed models were checked using various prediction performance indices. Goodness of the fit measures revealed that recommended ANN model fitted the data as accurately as experimental results, indicating the usefulness of artificial neural networks in predicting rock properties.  相似文献   

Pipe-soil shear interaction stiffness in horizontal directional drilling and pipe bursting     

《Geomechanics and Geoengineering》2013,8(2):69-77

During horizontal directional drilling and pipe bursting installations, the shear forces between the pipe and the surrounding soil play a major role in the tensile loads and stresses experienced by the pipe. The magnitudes and variations in the shear forces are controlled by the pipe-soil interaction characteristics. This paper discusses the shear interaction between the pipe and the soil during those trenchless installations. A pipe-soil interaction mechanism is described that quantifies the relationship between the shear force and shear displacement, as well as the shear force at which sliding takes place. A simple analytical approach, as well as a finite element procedure, is employed to provide guidelines on practical values of the pipe-soil interaction stiffness and to investigate the effect of some soil and geometric parameters on the interaction stiffness magnitude.  相似文献   

岩心裂缝重定向的古地磁方法研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

韦乐乐  程鑫  刘秀婷  周亚楠  吴汉宁 《地质科学》2013,48(4):1286-1294

裂缝信息对于低渗透储层的勘探开发具有重要意义。本文在深入探讨利用古地磁方法进行岩心裂缝重定向原理的基础上,详细介绍了岩心裂缝重定向的工作方法。针对垂直及平行于岩心中心轴的两种样品加工方式,推导出可直接利用退磁结果表达的裂缝方向的公式,并将这一结果应用于鄂尔多斯盆地一口有裂缝井的岩心,取得较好的应用效果。研究结果表明,利用古地磁方法进行岩心裂缝重定向具有操作简便、成本较低、且精度相对较高的特点。本文研究结果对于鄂尔多斯盆地的裂缝系统研究具有参考意义。  相似文献   

硬岩钻进用石油钻头研究现状及发展趋势   总被引：7，自引：0，他引：7  

谭松成 《地质与勘探》2013,49(2):373-378

能源与矿产的持续安全供给是经济快速增长的保证,而中硬岩层钻进一直限制着油气钻井向深部发展。针对硬岩地层钻进,地质行业主要采用金刚石钻头钻进,而油气钻井行业除按传统方法采用牙轮钻头和金刚石钻头钻进之外,也逐渐开展了PDC钻头钻进硬岩的研究。本文分别介绍了牙轮钻头、金刚石钻头和PDC钻头在油气勘探硬岩钻进中的应用研究现状。其中,牙轮钻头研究主要集中在增强轴承密封性能、改进布齿结构和提高切削齿强度三个方面,而金刚石钻头研究则集中在碎岩机理、金刚石参数和胎体性能,以及钻头结构三个方面。提出了三类钻头的研究方向和发展趋势,为硬岩钻探技术发展提供参考。  相似文献   

不同剪切作用下水合物钻井液微观结构试验研究     

韩博 《地质与勘探》2013,49(4):760-769

在钻进水合物地层过程中,井壁附近水合物的分解和环空中水合物的分解与再形成,很可能会引起井壁失稳坍塌以及环空堵塞等复杂情况,从而影响钻井的顺利进行。在此过程中,由各组分相互作用形成的钻井液微观结构起到了至关重要的作用。但由于多组分钻井液的微观结构非常复杂,文中仅针对组分简单的水基聚合物钻井液(NaCl、CMC、PVPK90相互组合),考虑钻井液在井底钻头与环空处所受的不同剪切作用(分别为600r/min和6000r/min),结合冷冻干燥方法,利用扫描电子显微镜观测了这两种剪切作用后不同组分的水基聚合物钻井液相应的微观结构。结果表明,聚合物分子以网络骨架结构形式悬浮于钻井液中,一小部分水分子、无机盐离子等被吸附在聚合物骨架结构表面上,大部分水分子、无机盐离子等小分子物质游离于聚合物网络骨架孔隙中;对于环空中含水合物的岩屑,热量主要通过网络骨架结构的热传导与充填其中流体的对流导热而传递至岩屑表面,而后通过热传导进一步向岩屑内部传递;钻井液的微观结构随着剪切作用、浓度与组分的改变而发生变化,这就对上述的传热过程产生影响,进而对钻井液中水合物分解的传热特性产生影响。  相似文献   

基于TM/ETM影像的复合法遥感蚀变异常提取应用研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

吴志春 《地质与勘探》2013,49(3):511-522

通过甘肃龙首山干旱基岩裸露区碱交代岩提取、青海玉树地区大面积蚀变异常提取、江西相山铀矿田植被覆盖区蚀变异常提取三个实例应用来验证"无损线性拉伸+去除和抑制干扰因素+波段比值法/主成分分析/(波段比值法+主成分分析)+密度分割"复合法在蚀变异常提取的应用效果。在甘肃龙首山提取的碱交代岩与在其两个子区实测的碱交代岩相比较,面积大于1个、1/2个、1/4个像元的碱交代岩提取率分别为100%、94.74%、80%。面积小于1/4个像元的碱交代岩成群出现,岩体之间相距较小,这些岩体也可以被提取出来,并且提取的面积有所扩大,结果显示面积大于1/4个像元的蚀变信息能够有效提取。在青海玉树地区提取的蚀变异常信息与与其区内的84个矿床(点)相比较,提取的蚀变与74个矿床(点)能够吻合,吻合率达88.1%。矿床(点)与提取的蚀变信息吻合关系为铁矿床>铜矿床>锌矿床>铅矿床,且多金属矿床多处于两种或多种蚀变异常叠合部位。在江西相山铀矿田植被覆盖区蚀变异常提取效果相对差,但是提取的蚀变信息在野外得到较好验证。西部矿区矿床(点)与铁化蚀变吻合较好,北部矿区矿床(点)吻合较好,同时分析了部分矿床(点)未能与遥感蚀变异常吻合的原因。  相似文献   

基岩水井采用泡沫潜孔锤钻进实践          下载免费PDF全文

韩尚孝  杨晓奇 《探矿工程》2013,40(10):19-22

通过对甘肃肃北七角井铁矿区0310mm口径基岩水井空气泡沫潜孔锤钻进施工,总结验证了空气泡沫潜孔锤钻进施工大口径基岩水井的工艺,提出了不同孔段的钻进技术措施。  相似文献   

孔内纠偏与造斜技术在松塔水电站地质勘探中的特殊应用          下载免费PDF全文

陈明星  陈保国  沈少华 《探矿工程》2013,40(10):35-38

介绍了孔内纠偏与造斜技术在处理怒江松塔水电站孔内事故中的特殊应用。在覆盖层钻探中由于地层软硬不均,使得套管偏斜,阻碍了钻探工作的Jt~,J进行,使用纠偏技术进行钻孔纠偏,保证了孔壁垂直,提高了钻进质量;在破碎岩石中钻进,由于地层破碎塌孔造成埋钻使得钻进无法进行,如果废孔将会造成成孔成本的巨大浪费,使用孔内造斜技术进行孔内事故的处理,有效地消除了埋钻造成的不利影响,保证了钻探工作继续进行。孔内纠偏与造斜技术在怒江松塔水电站深厚覆盖层及破碎岩石钻探中发挥了很好的作用,具有一定的推广应用价值。  相似文献   

极地冰层回转钻进切削热量测试装置的研制     

刘春朋  曹品鲁  白杨  Pavel Talalay  郑治川 《探矿工程》2013,40(12):13-17

极地冰盖深部“暖冰”层钻进时,由于冰层的温度较高,接近甚至达到冰的压力熔点,回转钻进时产生的切削热量极易使冰屑融化,导致机械钻速慢、取心率低、卡钻事故频发。钻压、转速、切削具结构等参数均对切削热量有一定的影响,有必要设计一套实验装置对切削热量进行测试,从而为设计切削具结构、优化钻进参数组合提供理论依据。以XY-1型岩心钻机钻进系统为平台,利用无线信号传输原理设计了冰层回转钻进切削热量测试实验台。初步测试结果表明,该实验装置能够准确测量钻压、扭矩、切削温度等参数,可用来进行相关的实验研究。  相似文献   

小直径特深孔绳索取心口径系列及钻柱方案     

孙建华  陈师逊  刘秀美  梁健 《探矿工程》2013,40(8):1-5,17

现行绳索取心口径系列主要适用于3000 m以内浅钻孔。在4000 m左右的特深孔绳索取心钻进中,存在一定的技术“瓶颈”,如地层复杂,甚至无法安全钻达设计深度。论证3000～5000 m特深孔绳索取心合理口径系列和钻柱方案是为特深孔成套钻探装备研制、绳索取心钻具开发提供技术依据的重要前期工作,也是一项公益性和开放性的技术工作。简述了特深孔绳索取心口径系列及钻柱方案的初步设想,期望国内钻探专家、一线技术人员广泛参与,进一步论证。  相似文献