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- 程桦谢鲍姚直书朱士奎荣传新杨光晏中俊杨道召
- 一种适用于钻井法凿井的新型马头门结构
- 本发明涉及凿井技术领域,尤其涉及一种适用于钻井法凿井的新型马头门结构。本发明提供一种能够自动使钻机移动调节钻孔位置,节省人力,提高钻孔施工效率的适用于钻井法凿井的新型马头门结构。一种适用于钻井法凿井的新型马头门结构,包括...
- 朱建石宝鑫包文臣方礼刚沈运才王彦弼张佳敏韩松峰程桦姚直书
- 西部地区钻井法凿井新型马头门力学特性研究
- 2025年
- 目的西部地区钻井井筒深井马头门所处侏罗纪煤系地层岩性松软、强度低,围岩稳定性差。针对钻井井筒马头门常规结构,为改善衬砌及相连钻井井壁极易产生破坏等问题。方法提出一种钻井井筒马头门新型结构形式,新型结构使用沥青制品板将钻井井壁与马头门衬砌由刚性连接变为弱连接。采用大型计算软件对新型马头门结构和常规马头门结构的位移和应力分布特征进行分析对比,并对比不同厚度沥青板支护效果。结果数值模拟结果揭示了该种新型马头门结构的受力变形机理,与常规结构相比,井壁结构中第一主应力、竖向变形分别减小了67.30%、18.51%;并提出沥青制品板厚度在8~14mm时结构受力效果好。结论采用新型结构后,沥青制品板起到良好的变形调压作用,有效改善了连接处井壁的受力状况。研究结果可为特殊地质条件下马头门的设计施工提供参考。
- 姚直书郑定康张辉乔成朱建
- 关键词:钻井法凿井新型结构数值模拟
- 基于岩渣形貌及岩石磨蚀性的钻井法凿井滚刀磨损评估方法
- 2025年
- 针对西部地区侏罗系地层钻井法施工深大立井滚刀磨损严重问题,以西部某煤矿北一回风井钻井法凿井工程为研究对象,提出一种钻井法凿井滚刀磨损评估方法。首先,基于现场调研分析不同地层滚刀磨损程度及磨损分布特征,并提出相关量化指标;其次,对竖井钻机岩渣开展现场预处理,采用图像识别方法进行后处理,统计分析了岩渣几何形貌,并使用类指数分布函数描述其累积分布规律;此后,以皮尔逊系数为相关性评价指标探究了岩渣颗粒分布及矿物成分对滚刀磨损指标的影响,阐明了西部地区钻井法凿井滚刀易磨损致因;最后,基于相关性分析方法,选取若干主要影响参数,使用非线性拟合工具给出了针对不同岩层的滚刀磨损指标预测公式,并提出现场更换滚刀的评估方法。结果表明:钻井法凿井滚刀磨损与岩层地质条件密切相关,不同地层单位进尺消耗滚刀数量依次为:泥质胶结泥性地层>钙质胶结泥、砂互层地层≈钙质、铁质胶结砂性地层>极弱胶结砂性地层,西部钻井法凿井刀盘深磨区易集中于b、c、d刀圈,而中心刀及其附近区域多为浅磨区;岩渣几何形貌统计特征可间接反映不同地层单位进尺滚刀磨损程度,西部地区砂系、泥系地层岩渣粒径分布符合类指数函数,相关系数R 2为0.976~0.997,根据拟合函数得到的岩渣均匀系数与磨损均匀性指标相关性最高,泥性地层及泥、砂互层地层滚刀磨损加剧的原因可归结为岩渣泥化、砂化;以岩渣圆度分布的箱宽、大颗粒占比、均匀系数、岩石磨蚀性指数为滚刀磨损主要表征参数,得到适用于不同地层的滚刀磨损预测模型,与现场实测对比,模型预测成功率达90.9%;提出的滚刀磨损评估方法可为现场提钻换刀决策提供有益参考。
- 程桦谢鲍姚直书荣传新林键
- 关键词:钻井法凿井矿物成分
- 钻井法泥浆用于陕北榆林地区矿山生态修复资源化利用试验研究
- 2025年
- 近年来钻井法在西部地区得到了广泛的应用,但随之伴随的大量泥浆处置成为了困扰企业和政府的环境难题。钻井泥浆中含有丰富的有机质和矿物质,这些成分能够有效改善土壤的结构和肥力,不合理处置往往会造成巨大的资源浪费和环境污染。为探究废弃钻井泥浆资源化利用的新途径,笔者创新性的将其作为矿山土壤改良剂用于改良陕北干旱地区风积沙,以达到变废为宝的目的。通过开展颗分、渗透性、测定有效磷以及速效K含量等方面的试验,探究了废弃钻井泥浆对陕北矿区风积沙土壤生态修复改良效果及其机理;结合一系列盆栽试验,研究了泥浆掺入对植株株高、叶片发育、根系发育等关键生长特征参数的影响,对比分析了不同处理组之间的植株生长情况。试验结果表明,泥浆的加入有效降低了矿区风积沙渗透性,提高风积沙中黏粒含量、有效磷以及速效K含量,即泥浆的加入使得风积沙土具有了“海绵吸水效应”,并同时起到了“锁住”风积沙水分的良好效果,其肥力也显著提升;盆栽试验结果表明废弃钻井泥浆有效提升了植株的植株株高、叶片发育、根系发育等关键生长特征,证明钻井泥浆可有效改良陕北风积沙区的土壤,提高植株品质;此外综合各项试验结果发现研究区钻井泥浆改良矿山风积沙土壤的最优掺入比为10%。研究成果为钻井泥浆用于陕北矿山生态修复的资源化利用提供了理论依据和试验参考。
- 李金雨王新刚亓秋燕王宗金奚家米艾子涵李彦君王昊宇辜超颖
- 关键词:钻井法废弃泥浆风积沙土壤改良生态修复
- 一种模拟钻井法凿井模拟装置
- 本发明涉及模拟钻井法凿井模拟技术领域,尤其涉及一种模拟钻井法凿井模拟装置。本发明提供一种能够同时模拟钻杆在不同地质条件下的钻进情况,提高模拟效率的模拟钻井法凿井模拟装置。一种模拟钻井法凿井模拟装置,包括有底座、连接盘、连...
- 朱建石宝鑫包文臣方礼刚沈运才王彦弼张佳敏齐黄磊程桦姚直书
- 一种模拟钻井法凿井的超前钻头及其制作方法
- 本发明提供了一种模拟钻井法凿井的超前钻头及其制作方法,属于超前钻头技术领域。包括钻头主体、滚刀、吸渣管、边刀、弧形结构、平衡孔、通浆孔、进浆孔和出浆孔,所述滚刀设置在所述钻头主体的下方,所述吸渣管焊接设置在所述钻头主体的...
- 朱建石宝鑫包文臣方礼刚沈运才王彦弼张佳敏齐黄磊程桦姚直书
- 钻井法超深井筒固井前竖向结构稳定性研究
- 2024年
- 针对钻井法超深井筒竖向稳定性问题,首先将非满配重水钻井井筒等截面临界高度公式结果与变截面钻井井壁临界高度公式结果进行比较;然后计算龙固、板集井筒的竖向稳定性,并研究了不同井壁自重和配重水高度情况下井壁临界高度变化规律;最后以某矿钻井法风井为工程原型,采用数值计算线性屈曲分析方法,计算分析了不同井壁自重减重幅度和配重水高度情况下该风井井壁结构竖向稳定性变化规律。研究结果表明:随着井壁自重的减小,配重水高度必须增加,若井壁自重减少2kN/m^(3),为满足悬浮下沉要求,则H_(cw1)、H_(cw2)分别增加15%、14%。由于等截面理论公式计算时井筒重心高于实际变截面井筒重心,因此等截面理论公式结果大于变截面公式结果,按等截面理论公式计算龙固、板集井筒的结果是偏于保守的。减小井壁自重和适当增大配重水高度都能增加井壁临界高度,随着井壁自重的减小,井壁临界高度呈现非线性增大趋势,且2种方式相辅相成,相互增益,可有效增强井筒纵向稳定性。通过数值计算线性屈曲分析可有效模拟钻井法井筒固井前挠曲线形态和失稳状态,某矿风井在井壁减重20%后第1阶屈曲特征值提高1.8倍。不同配重水高度条件下Mises应力随井筒深度变化路径有显著差别,对于井壁结构竖向稳定而言,配重水高度不是越大越好,不同配重水高度条件下应力随井筒深度变化路径不同是引起钻井法超深井筒出现最优配重水高度的原因。研究结果可为后续钻井法凿井工业性试验工程的开展提供技术支撑。
- 单仁亮韩天宇荆国业谭杰李伟捷乔东杰许镇宇付新鹏
- 关键词:钻井法凿井能量法线性屈曲
- 一种煤矿立井钻井法凿井钻头吸渣口布置的确定方法
- 本发明提供一种煤矿立井钻井法凿井钻头吸渣口布置的确定方法,所述方法包括如下步骤:步骤S1,确定煤矿立井钻井施工参数;步骤S2,确立煤矿立井钻井现场与相似模型之间的相似转化关系;步骤S3,改变钻头吸渣口布置的影响因素多次建...
- 程桦郭龙辉荣传新姚直书王宗金王晓健黎明镜杨光王晓云宋阳
- 白垩侏罗系地层钻井法凿井钻井液黏度突变致因分析被引量:2
- 2024年
- 在西部地区可可盖煤矿钻井法凿井过程中,穿越白垩侏罗系地层时遇到钻井液黏度突然增大的问题,严重影响了钻进速度。为此,通过实验方法探究了钻井液黏度突变的原因。实验中添加了三聚磷酸钠、羧甲基纤维素钠等外加剂以及不同层位的岩粉,并观察了钻井液黏度的变化。对比实验分析发现,三聚磷酸钠降低了钻井液黏度,而羧甲基纤维素钠增加了其黏度。添加293、391m层位的砂岩岩粉对于钻井液黏度几乎没有影响,漏斗黏度始终保持在27s左右;然而,在添加276、402m层位泥岩岩粉后,可以使钻井液黏度增大。通过XPS半定量分析相应样品以及采用XRF半定量分析和SEM电镜分析相应的钻井液发现:白垩侏罗系泥岩含有较高浓度镁元素,在该地层进行钻井法凿井时会导致Mg^(2+)浓度上升;随着Mg^(2+)浓度增加,高浓度Mg^(2+)促使蒙脱石层间阳离子与之交换并进入其空间结构中,从而引起蒙脱石絮凝程度提高并导致整体钻井液黏性增大。
- 周文龙荣传新程桦王宗金姚直书
- 关键词:钻井法凿井钻井液外加剂黏度离子交换
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- 程桦

- 作品数:690被引量:2,234H指数:25
- 供职机构:安徽建筑大学
- 研究主题:井壁 冻结壁 钻井井壁 井筒 钻井法凿井
- 姚直书

- 作品数:530被引量:1,230H指数:22
- 供职机构:安徽理工大学土木建筑学院
- 研究主题:井壁 钻井井壁 井壁结构 冻结壁 冻结井壁
- 荣传新

- 作品数:461被引量:1,096H指数:18
- 供职机构:安徽理工大学
- 研究主题:冻结壁 井壁 冻结管 钻井井壁 数值模拟
- 洪伯潜

- 作品数:35被引量:174H指数:9
- 供职机构:煤炭科学研究总院
- 研究主题:钻井法凿井 钻井井壁 钻井法 深厚冲积层 约束混凝土
- 王宗金

- 作品数:19被引量:3H指数:1
- 供职机构:安徽理工大学
- 研究主题:钻井法 凿井 钻井井壁 排渣 滚刀