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海域天然气水合物保温保压取样钻具研究与应用进展

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钻探工程 2021年第7期48卷 33-39页

作者：刘协鲁阮海龙赵义蔡家品陈云龙梁涛李春刘海龙邓都都北京探矿工程研究所北京100083

保温保压取样,作为开展海域天然气水合物勘查工作的关键技术方法,是采获水合物原位样品的核心技术手段。本文对国内外海域天然气水合物保温保压取样钻具的相关资料进行了汇总梳理,并从工作原理、结构特点和试验应用等方面对国内保温保... 详细信息

保温保压取样,作为开展海域天然气水合物勘查工作的关键技术方法,是采获水合物原位样品的核心技术手段。本文对国内外海域天然气水合物保温保压取样钻具的相关资料进行了汇总梳理,并从工作原理、结构特点和试验应用等方面对国内保温保压取样钻具的研究与应用进展进行了分析与总结。通过采用不同的工作原理,国内保温保压取样钻具已能够在软-中硬-硬地层中进行取样,在工程应用中的保压成功率、岩心收获率等性能指标能够满足取样需求,有效推进了天然气水合物勘查评价自主化实施进程。

关键词：海域天然气水合物保温保压取样钻具深海钻探

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应用于月壤取样钻具的激光选区熔化研究综述

钻探工程 2021年第3期48卷 31-38页

作者：黄西娜王少峰丁首斌中国地质大学(北京) 北京100083 中国地质大学(北京)郑州研究院河南郑州451283

综述了月球钻探取样钻具的发展现状,金属三维点阵的轻量化以及激光选区熔化制造技术的基本方法和优势。基于激光选区熔化制备技术提出了将三维空间点阵结构应用于月球钻探取样钻具的轻量化,讨论了点阵结构的钻具对于月球钻进过程的适应... 详细信息

综述了月球钻探取样钻具的发展现状,金属三维点阵的轻量化以及激光选区熔化制造技术的基本方法和优势。基于激光选区熔化制备技术提出了将三维空间点阵结构应用于月球钻探取样钻具的轻量化,讨论了点阵结构的钻具对于月球钻进过程的适应性并展望了轻量化月球取样钻具方面的发展趋势。分析认为,利用激光选区熔化技术制备的三维点阵结构在月壤取样钻具方面具有很大的应用潜力。

关键词：激光选区熔化点阵结构月球钻探取样钻具轻量化

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砂钻半合管取样钻具试验效果

探矿工程 1988年第4期 44-47页

作者：沈义国中国人民武装警察部队黄金第三支队

多年来，我部砂钻地质描述一直是根据抽筒抽出的砂样进行的，其弊病，一是砂样层次混淆，层厚不准，不能直接观察到原始层位；二是因抽筒样冲击时破坏了地层结构，造成金粒下沉和“旁挤”。至使含金层厚度增大，品位降低。为此砂钻半合... 详细信息

多年来，我部砂钻地质描述一直是根据抽筒抽出的砂样进行的，其弊病，一是砂样层次混淆，层厚不准，不能直接观察到原始层位；二是因抽筒样冲击时破坏了地层结构，造成金粒下沉和“旁挤”。至使含金层厚度增大，品位降低。为此砂钻半合管取样钻具于1985～1986年，先后在黑龙江省数处进行野外试验，初步取得了较好效果，深受地质和施工人员欢迎。现将试验效果介绍如下。

关键词：取样钻具坡积致密地层砂钻回转器试验效果钻具结构冻土层砾径层位地质球阀抽筒

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液压剪切式取样钻具的研究

探矿工程（岩土钻掘工程） 2012年第4期39卷 8-10页

作者：翁炜赵尔信北京探矿工程研究所北京100083

在海洋和陆地水域等松软地层钻探取样过程中,使用常规取样钻具取样易造成样品质量差、取样率低等现象,为此特别设计一种液压剪切式取样工具。介绍了该钻具的设计原理、结构参数和试验效果。

关键词：松软地层钻探液压剪切取样钻具

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海底沉积地层保真取样钻具的设计及应用

探矿工程（岩土钻掘工程） 2013年第2期40卷 12-14页

作者：阮海龙沈立娜蒋卫焱王明田段宝生何繁北京探矿工程研究所北京100083 中海油田服务股份有限公司天津300451

钻探取样技术作为海洋地质调查和资源勘探的主要方法,在海洋探索领域占据着十分重要的地位。海底地层以松软沉积物为主,常规钻探回转取样的方法极易破坏样品原状性,且样品采取率低,难以满足科学研究的要求。研制了一种以泥浆泵压驱动的... 详细信息

钻探取样技术作为海洋地质调查和资源勘探的主要方法,在海洋探索领域占据着十分重要的地位。海底地层以松软沉积物为主,常规钻探回转取样的方法极易破坏样品原状性,且样品采取率低,难以满足科学研究的要求。研制了一种以泥浆泵压驱动的沉积物保真取样钻具,并结合绳索取心技术,实现海底沉积地层保真取样。试验证明,该海底沉积地层保真取样钻具取样成功率高、作业效率高,所采取样品原位性、原状性好,完全满足海洋地质和土工实验等对样品的严格要求。

关键词：海洋钻探取样钻具随钻取样沉积物保真取样

天然气水合物保真取样钻具的试验研究及施工方案研究

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天然气水合物保真取样钻具的试验研究及施工方案研究

浅孔复杂地层Φ110型绳索取心钻具的研制与应用

海洋地质、矿产资源与环境学术研讨会

作者：张永勤孙建华赵海涛刘秀美王汉宝中国地质科学院勘探技术研究所中国地质科学院勘探技术研究所中国地质科学院勘探技术研究所中国地质科学院勘探技术研究所中国地质科学院勘探技术研究所

1前言人们发现天然气水合物(GH or MH)的存在已有100多年的历史,经过地质学家几十年的研究和调查发展,世界上27%的陆地和93%的大洋水域面积可能形成天然气水合物的潜在区。

关键词：取样钻具矿产资源学术研讨会天然气水合物取心钻具岩心样品施工方案

来源： cnki会议评论

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煤田地质与勘探 2017年第4期45卷 163-169页

作者：周云张绍和中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083

针对现有浅孔取心单管钻具结构简单,在浅孔复杂地层中钻进易出现取心率低,钻孔过程中无法护壁而导致孔壁坍塌,土样窜层及隔水、护心不力等问题,研制了一种适用于浅孔复杂地层的Φ110型绳索取心钻具。为适应浅孔复杂地层钻探的需要,在打... 详细信息

针对现有浅孔取心单管钻具结构简单,在浅孔复杂地层中钻进易出现取心率低,钻孔过程中无法护壁而导致孔壁坍塌,土样窜层及隔水、护心不力等问题,研制了一种适用于浅孔复杂地层的Φ110型绳索取心钻具。为适应浅孔复杂地层钻探的需要,在打捞器中设计了一种连接杆式的安全脱卡机构,并增加了加重机构,得到了加重质量的理论公式。在内管总成中,改进了弹卡定位机构,删去了到位报信机构和岩心堵塞机构,并将普通绳索取心钻头替换为超前侧喷钻头,大大缩短了钻具的长度。推导了内管下落速度的理论公式,采用ABAQUS对绳索取心钻具的易损件——悬挂环和座环的损坏机理进行了分析。现场试验表明,该Φ110型绳索取心钻具能完成浅孔复杂地层的钻探,并能有效地保护孔壁,提高岩心采取率。

关键词：浅孔钻探取样钻具绳索取心打捞器加重悬挂机构

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轻便快速振动冲击取样机具与钻进工艺的研究

轻便快速振动冲击取样机具与钻进工艺的研究

作者：张志民中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

为了解决化探取样和环境取样在交通不便,缺水地区的实际问题,中国地质大学(北京)科学钻探国家专业实验室设立了浅层轻型取样机具研究开放课题。本论文就是依托此开放课题完成的。国内外在轻便钻机和钻具的研究上差距很大,如Mitcham公司... 详细信息

为了解决化探取样和环境取样在交通不便,缺水地区的实际问题,中国地质大学(北京)科学钻探国家专业实验室设立了浅层轻型取样机具研究开放课题。本论文就是依托此开放课题完成的。国内外在轻便钻机和钻具的研究上差距很大,如Mitcham公司的MK系列钻机、荷兰Eijkelkamp公司的取样器等居于世界领先水平。轻便快速振动冲击取样机具的研制可使国内的取样机具更加专门化,填补国内化探取样及环境取样中浅孔轻型取样机具研究的空白,解决化探取样和环境取样在特殊条件下的生产问题。波动理论是研究有杆形部件的冲击机械系统理论问题的有效方法。论文在波动理论分析基础上,建立了振动冲击取样系统力学模型。通过分析一维弹性杆波动方程及其数值解,研究了激振器与钻杆撞击时应力波的产生、传播以及该应力波对振动冲击取样过程的影响。认为与弹性杆等波阻的细长状激振器能够产生理想的应力波波形,据此对激振器的形状进行了设计;把激振器、钻杆和取样器、土层工作介质综合为冲击取样系统,并对其进行波动力学分析,在弹性介质和塑性介质的情况下,分析了振动冲击取样系统的最优应力波波形,对粘塑性工作介质模型而言,矩形波是理想的应力波。在上述波动理论分析的基础上,根据化探取样和环境取样对所取样品的要求并结合我国浅层轻型取样机具研究现状,设计了轻便取样钻具,它主要包括带弹卡定位键的钻杆、内衬半合管取样器。弹卡定位键即可以实现顶端冲击,又可以实现潜孔冲击,增大了深层取样的能力;设计的内衬半合管取样器解决了野外退样难的问题,又减轻了对样品的扰动;设计的单桅杆式机架和液压油缸起拔器,解决了小型钻机起拔能力不足的问题;同时设计了手动冲锤等配套机具,使整套机具重量轻、结构简单、组装拆卸方便,便于野外频繁移动。振动冲击取样机具的主要优点为钻进速度快,特别适合取样数量多、孔位分散的取样作业;一次可完成较大的贯入深度,并能获取连续、完整的岩芯(而其他钻机往往需要用多个回次完成);取芯直径较大,满足试验对样品的要求;工作消耗低、操作简便、灵活;适用范围广。通过取样试验和生产使用表明,振动冲击取样机具可以满足浅层松散地层的化探取样及环境取样的要求。同时编写了冲击取样钻进工艺规范,对取样机具的应用有很强的指导作用。

关键词：振动冲击取样轻便钻机取样钻具原状样品波动理论

取样技术在挥发性有机物污染土壤治理中的应用研究

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取样技术在挥发性有机物污染土壤治理中的应用研究

作者：赵磊中国地质大学（北京）

学位级别：硕士

近些年来,我国经济快速发展带来的环境恶化问题突兀。土壤和地下水环境的恶化对我国人民身体健康有着直接影响,我国对土壤以及地下水的污染也越来越重视。治理污染土壤以及被污染的地下水,首先要勘查污染区域,界定污染范围,探明污染物... 详细信息

近些年来,我国经济快速发展带来的环境恶化问题突兀。土壤和地下水环境的恶化对我国人民身体健康有着直接影响,我国对土壤以及地下水的污染也越来越重视。治理污染土壤以及被污染的地下水,首先要勘查污染区域,界定污染范围,探明污染物所在地层的地质条件,了解污染物在土壤中存在状态。根据调查结果制定治理方案,利用物理化学和生物的方法进行污染土壤的修复。在土壤修复过程中以及修复工程结束后对土壤中的污染物进行跟踪监测,了解污染治理工程的进度,检验治理的效果。可以说,整个土壤污染治理的工艺流程都需要对污染土壤的取样调查。结合钻探工程专业技术,借鉴国内外在土壤环境监测以及治理污染的方法,研究污染土壤的取样技术是很有必要的。本文依托中国地质大学(北京)科学钻探国家专业实验室设立的定向水平井土壤解污治理技术设计课题,针对挥发性有机物对土壤和地下水环境的污染,考虑到此类污染物所存在的地层深度,在土壤中的物理状态,讨论了其在土壤中的污染机理,介绍了利用综合了物理化学和生物的土壤蒸气抽提技术。列举了目前国内外应用于土壤取样的几种勘查钻机以及配套取样钻具,介绍了其钻进工艺。另外,取样勘查钻进工艺的基础上稍加改进,便可完成对土壤环境监测井的施工。通过对取样机具的比较,最终确定取样钻具的设计方案,设计了能够获取土壤中土样、水样和气样的一套轻便型钻具,在进行定向水平钻进实现水平方向的取样。取样钻具经过设计加工,按照设定的取样钻进工艺,进行了实地取样实验,测试了钻具的性能。经过测试,钻具基本上能按原定计划取出样品,且效果良好。针对取样过程中出现的一些问题,对钻具的改进提出建议。

关键词：污染土壤治理土壤蒸气抽提取样钻具监测井