2008年汶川地震同震滑移特征、最大滑移量及构造意义

2008年汶川地震(M_s8.0)形成了迄今为止空间上分布最为复杂、长度最大的逆冲型同震地表破裂带。沿约275km长的地表破裂带的同震滑移及其最大滑移量的确定,对认识和理解汶川地震地表破裂过程及其变形机制具有重要意义。我们沿地表破裂带进行了详细的滑移特征考察及其同震位移测量,发现沿映秀-北川破裂带分布南北两个滑移峰值区段,南段以深溪沟-虹口破裂段为中心,以逆冲为主伴随右旋走滑运动为特征,最大垂直位移量为6.0～6.7m,北段以北川破裂段为中心,以右旋走滑为主伴随逆冲运动为特征,最大垂直位移量为11～12m,南北两滑移峰值区段所代表的两次地表破裂事件与地震波数据反演结果一致。通过对北川段破裂带的精细地形剖面测量,以及地震前后对比,在北川县曲山镇沙坝村一组获得该破裂段的最大右旋水平位移为12～15m,最大垂直位移为11～12m,这是目前世界上一次地震产生的最大同震垂直位移,最大斜向滑移量为14～17m,为整个汶川地震地表破裂最大滑移量,是汶川地震的宏观震中。北川破裂段高角度的地震断裂、逆冲断裂面的倒转作用以及具最大滑移量的强烈变形作用是北川县城遭受到最强的地表破坏和地质灾害的主要原因。具有走滑量和逆冲量近一致(走滑水平位移/逆冲垂直位移比值为1)的斜向逆冲作用可能是山脉快速隆升的重要机制。

黄土地区耕作侵蚀过程中的土壤再分布规律研究

通过施放小立方块作为示踪材料进行耕作侵蚀试验及测量的方法 ,对黄土地区耕作侵蚀过程中的土壤再分布规律进行了研究。结果表明 ,土壤水平位移及垂直位移随坡度及深度的变化均可用二元线性方程描述 ;土壤耕作后的深度随其耕作前的深度及坡度的变化可用二元二次抛物面方程描述 ;耕层深度的 1/ 3左右是一个临界值 ,一次耕作前后 ,原耕层深度约 1/ 3处的土壤距地表深度基本不变 ,小于 1/ 3处的上层土壤距地表深度增大 ,大于 1/3处的下层土壤距地表深度减小。

3种网箱用网片的阻力性能与运动变化比较

采用模型试验,3种不同网片分别为六角形目经编网片RHN、菱形目无结经编网片KRNDM、菱形目有结绞捻网片KTNDM,规格均为1.7mm(水平缩结长度)×1.7mm(垂直缩结高度)。在不同流速下,通过改变网片的水平缩结系数(Et,分别为0.65、0.707、0.60),对网片的阻力性能和运动变化(水平位移和垂直位移)进行研究。结果如下:(1)网片固定时,菱形目网片的阻力在水平缩结范围(Et=0.60～0.707)内,随着缩结增大而逐渐减小。六角形目网片阻力在3者中最大,有结绞捻网片阻力最小,六角形目网片阻力与缩结关系不明显。3种网片之间的阻力差值随流速的增加而增大。(2)缩结系数对于水平位移和垂直位移的影响随网片的结构差异而不同。缩结系数相同时,六角形目网片的水平和垂直位移均为最大,有结绞捻网片均最小。(3)网片的阻力与水平垂直位移受迎流面积的影响。在缩结系数范围内(Et=0.60～0.707)设计网片时首先应考虑网片结构和网线粗度,其次考虑结节,最后考虑缩结系数。

六角形目经编网片和菱形目有结绞捻网片水动力性能比较研究

采用网箱网片模型试验,对水平缩结长度1.7 m×垂直缩结高度为1.7 m的2种不同网片（六角形经编网片RHN,有结菱形绞捻网片KTNDM）,通过改变网片的水平缩结系数（Et分别为0.65、0.707、0.60）,在不同流速下,对网片的阻力性能和运动变化等水动力性能进行了研究。结果如下：（1）网片固定时,菱形目有结绞捻网片的阻力在水平缩结范围（0.60-0.707）内,随着缩结增大而逐渐减小。相同缩结时,六角形目网片阻力在两者中均较大,有结绞捻网片阻力均较小,六角形目网片阻力与缩结关系不明显。2种网片之间的阻力差值随流速的增加而增大。（2）缩结系数对于水平位移和垂直位移的影响随网片的结构差异而不同。相同缩结系数时,六角形目网片的水平和垂直位移均较大。相同网片时,不同缩结系数差异对阻力和运动变化的影响较小。（3）网片的阻力受迎流面积的影响,而网片的水平垂直位移除受阻力影响外还受到流态等因素的影响。

固平28-21大位垂比水平井钻井液技术

固平28-21井水平段长2 006 m,位垂比为1.70,是长庆油田水平段最长的油井水平井,属低孔、超低渗、低电阻高泥质含量的孔隙性油层。室内优选出了CQSP-2复合盐水钻井完井液,现场三开应用结果表明,应用CQSP-2钻井完井液能使井壁稳定,在2 000 m的水平段钻进过程中,泥岩和炭质泥岩钻遇率为20.84%,总长度达418 m,井壁稳定,井下无任何掉块,井径规则,水平段井径扩大率最大为1.61%,最小为0.05%,平均为0.63%;体系润滑性能好,水平段体系摩阻系数控制为0.03~0.05,起下钻摩阻较小;悬浮携带能力强,井眼净化能力好,钻进施工顺利,没有出现任何复杂情况和工程事故;油层保护效果好,产量创该区块同目的层水平井新高,投产初期出现自喷现象,日产油量为83.6 t/d,是合水油田平均单井日产量的近7倍。

短位移、浅垂深“反勾”型水平井钻完井技术

欢127-平2井为辽河油田第1口二开套管射孔完井的水平井,油藏埋深较浅。由于地面条件限制,水平段入靶位移192.61m,为历年来辽河油田水平井中最短入靶位移。为满足油藏地质开发需要,钻井施工中采取了“反勾”型钻进,通过反向位移42m,顺利地完成了水平段油藏的钻进及开发;施工过程中,井眼安全、套管下入顺利。“反勾”段钻井技术较复杂,施工难度大、井眼轨迹控制精度高、再加上地层较复杂,给轨迹控制带来了困难。介绍了该井工程设计、地质设计、主要技术难点、施工概况、井眼轨迹测量及控制技术等。实践证明,对于短位移、浅垂深的水平井钻进开发,实施这种“反勾”型方案是切实可行的。

大长细比隔震橡胶支座力学特性试验研究及分析

本文的目的是研究长细比较大的天然橡胶隔震支座的水平力学性能。采用试验的方法研究了G值为1.0 MPa的4-LNR100支座在竖向有、无位移约束时水平应变对其刚度的影响,研究了不同竖向压力对其水平刚度的影响。同时对其进行了理论分析,给出了长细比较大的LNR支座100%水平应变时在有、无竖向位移约束时的水平刚度理论计算公式,及其水平刚度在上述两种约束条件下随水平应变变化的拟合计算公式,以及其随竖向压力变化的经验公式。并将理论结果与相关文献研究结果、试验测试结果进行了对比。研究表明,竖向是否有位移约束对长细比较大的隔震支座水平刚度应变相关性规律的影响差别很大;有竖向位移约束的长细比较大隔震支座在100%应变时考虑支座剪切与拉伸所提供的刚度计算公式与测试值吻合较好;无竖向位移约束的长细比较大隔震支座在100%应变时考虑支座剪切与弯曲所提供的刚度计算公式与测试值吻合较好;有竖向位移约束的长细比较大隔震支座在恒定压力下水平刚度随水平应变影响规律与长细比较小的普通隔震支座非常相近;支座标准中有关支座水平刚度应变相关性和压应力相关性的公式已不再适用于长细比较大的LNR支座。

水平井油层钻遇率研究

利用水平井开发薄砂岩油藏是提高产量和采收率的有效手段之一。针对水平井井眼轨迹与油藏的接触关系进行了深入研究,利用随钻测井的GR等测井曲线的变化特征来描述、指导井眼的钻进;应用最小曲率半径法来计算井眼轨迹并进行垂深校正。以塔里木盆地哈得4油田一口水平井为例,应用上述方法,对水平井段油层钻遇率进行了研究,以指导水平井开发,实际应用效果明显。研究认为,精确描述水平井井眼轨迹剖面和更多地使用实时地质导向工具是提高油层钻遇率的主要手段。

狮子洋主航道特大水垂比大位移科学钻孔施工实践

粤港澳大湾区狮子洋主航道地质勘察无法采用垂直点状钻探勘察施工,为此采用水平孔勘察方案,设计了一个特大水垂比大位移科学钻孔。该孔设计孔深940 m,取心靶点14个,靶区半径5.0 m,水平段长380 m,垂深60 m,水垂比14,是国内单孔作业靶点最多、水垂比最大的钻孔之一。研究制定了一套多靶点定向钻进、水平螺杆马达原状性取心、地质录井和存储式钻杆输送测井的综合勘察技术,在水利水电勘察中首次应用,取得了良好的效果。该孔完钻孔深936.20 m,中靶率85.71%,其中,取心进尺81.70 m,机械钻速2.38 m/h,岩心采取率89.84%,精准实现了洋底主航道的地质超前预报,大幅度减少了勘察孔数量,降低了环境破坏,提高了勘察效率,保证了地质资料的连续性和可靠性,是一项值得在隧道勘察中推广使用的先进技术。

超大水垂比大位移井钻井技术

南海东部海域流花 11-1油田(简称流花油田)经过 8年生产后,因综合含水上升,产量递减较快,急需采取措施增储上产。从 2001年开始,先后利用原生产井槽侧钻,以超大水垂比大位移井和侧钻井方式开发距离主开发区东翼 4. 5km的 3井区的油藏,至目前已实施 4口侧钻大位移井, 3口侧钻井作业 (按照国际上的定义标准,此 3口侧钻井也属于大位移井范围), 7口井部分井段采用了旋转导向钻井技术,钻井施工过程顺利,其中B3ERW4大位移井最大水平位移 5634. 07m,水垂比达到 4. 58,是国内水垂比最大的 1口井,并排列在世界第 10位。同时,这一批超大水垂比大位移井连续刷新并创造了海洋石油钻井多项新记录。实践证明,采用侧钻大位移井或侧钻井的方式,对于流花油田生产后期的增产是一种比较经济有效的措施和途径。这种综合开发技术对于浅滩油田和已开发油田周围的卫星构造的开发具有十分重要的借鉴意义。

委内瑞拉浅层高水垂比三维水平井下套管工艺

针对委内瑞拉胡宁4区块丛式井开发中管柱下入困难的问题,分析了浅层三维水平井套管下入难点,采用漂浮下套管模拟计算分析方法,从漂浮方案优化方面进行了探讨。管柱与井壁摩擦引起的摩擦阻力是中间套管和尾管下入困难的主要影响因素,模拟优化计算表明,244.5mm套管和177.8mm尾管分别采用600m和1 450m空气段长度进行漂浮下入,对套管的下入最为有利。总结了浅层高水垂比三维水平井下套管工艺措施,并介绍了现场应用实例。应用表明,正确运用套管漂浮技术,结合模拟优化计算结果,可解决委内瑞拉浅层高水垂比三维水平井管柱下入困难的问题。

南海超大水垂比大位移M井钻井关键技术

为开发南海东部某油田边际油藏,设计了一口水垂比高达4.90的大位移井M井,钻井过程中面临储层埋深浅、稳斜裸眼井段长、安全密度窗口窄、井眼清洁困难和套管下入摩阻大等技术难点。通过研究与应用井眼轨迹控制、井身结构优化、井筒当量循环密度ECD控制工艺和安全高效下套管工艺等技术,顺利完成了该井的钻井作业。应用结果表明,五开井身结构显著提高了井壁稳定性;使用连续循环阀系统及岩屑床破坏器,井底ECD变化率降低至小于1.9%;应用漂浮下套管及全掏空旋转下尾管工艺,顺利下入ϕ244.5 mm套管×4200.00 m及ϕ177.8 mm尾管×5772.00 m。超大水垂比大位移井钻井关键技术在M井应用后,创下了中海石油海上油田最大水垂比大位移井钻井作业纪录,为后续类似大位移井的开发积累了经验。

坑中坑式基坑工程内外坑围护结构变形相互影响研究

在大量数据调研的基础上,对内外坑开挖深度、插入比对内外坑围护结构水平位移和竖向位移的影响进行了分析。结果表明:外坑开挖完成后外坑围护结构的变形已基本达到稳定值,内坑开挖对外坑围护结构变形的影响较小;内墙插入比对内坑围护结构侧向变形以及外墙插入比对外坑围护结构侧向变形均有较大的影响,均随插入比的增加而减小;内墙插入比对外坑围护结构侧向变形以及外墙插入比对内坑围护结构侧向变形的影响均不大。内外坑坑底的最大竖向位移受外墙插入比的影响也比较小。

三维长水平段钻井中的钻柱摩阻扭矩分析

本文根据X平24-23井现场实际,提出了降低摩阻,实现三维水平井长水平段的施工措施。

某基坑桩顶水平位移监测与数值模拟比较

对某基坑工程支护结构在施工过程中桩顶与桩身水平位移监测数据与数值模拟结果进行了分析和比较,总结出基坑桩顶及桩身水平方向位移随着基坑开挖的变形规律,以及基坑变形特性、支护桩刚度、插入深度等对基坑的影响,以期对今后的类似工程的设计与施工提供参考。

通59-平1浅层水平井钻井技术

随着油田勘探开发的不断深入及水平井钻井技术的不断发展，水平井施工难度也在增大。通59-平1井是一口定向点浅、位垂比大的水平井。通59-平l井的顺利完工为该类井的施工提供了宝贵的经验，也创出了我公司同类型井新纪录。