2021年勘查技术与工程专业概论论文

1、精选word文档 下载可编辑勘查技术与工程专业概论论文勘查技术与工程专业概论课程论文学院地质学院专业班级勘查技术与工程201*级1班姓名杨琛龙学号201*01171234勘查技术与工程专业概论论文经过半个学期的专业概论课的学习，我已经对勘查技术与工程这门专业有了初等的认识。对利用地球物理勘探来解决地质问题也有了一定的初步认识，下面就是我对这些星期以来对专业概论课学习的认识总结地球物理勘探的主要方法有哪些，能解决的主要地质问题有什么，以及本人在以后的学习中应如何的学好本专业课。一，地球物理勘探的主要方法地理物理勘探所给出的是根据物理现象对地质体或地质构造做出解释推断的结果因此它是间接的勘探方法。

2、此外用地球物理方法研究或勘查地质体或地质构造是根据测量数据或所观测的地球物理场求解场源体的问题是地球物理场的反演的问题而反演的结果一般是多解的因此地球物理勘探存在多解性的问题。为了获得更准确更有效的解释结果一般尽可能通过多种物探方法配合进行对比研究同时要注重与地质调查和地质理论的研究相结合进行综合分析判断。人类居住的地球，表层是由岩石圈组成的地壳，石油和天然气就埋藏于地壳的岩石中，埋藏可深达数千米，眼看不到，手摸不着，所以，要找到油气首先需要搞清地下岩石情况。怎样才能搞清地下岩石的情况呢？这要从岩石的物理性质谈起。岩石物理性质是指岩石的导电性、磁性、密度、地震波传播等特性，地下岩石情况不同，岩

3、石的物理性质也随之而变化。各种物理性质都表现为一种或几种不同的物理现象，如导电性不同的岩石在相同的电压作用下，具有不同的电流分布；磁性不同的岩石，对同一磁铁的作用力不同；密度不同的岩石，可以引起重力的差异；振动波在不同岩石中传播速度不同等。运用现代技术，完全可以记录到上述物理现象的变化，进而可以了解地下岩石的性质及其分布规律，达到寻找地下油气的目的。我们把这种以岩石间物理性质差异为基础，以物理方法为手段的油气勘探技术，称为地球物理勘探技术，简称物探技术。古代兵器有刀、枪、剑、戟，当今的油气地球物理勘探技术又有哪些呢？根据这几个星期的学习，我总结了一下的几个方面重力勘探地球物理勘探方法之一。是利

4、用组成地壳的各种岩体、矿体间的密度差异所引起的地表的重力加速度值的变化而进行地质勘探的一种方法。它是以牛顿万有引力定律为基础的。只要勘探地质体与其周围岩体有一定的密度差异，就可以用精密的重力测量仪器（主要为重力仪和扭秤）找出重力异常。然后，结合工作地区的地质和其他物探资料，对重力异常进行定性解释和定量解释，便可以推断覆盖层以下密度不同的矿体与岩层埋藏情况，进而找出隐伏矿体存在的位置和地质构造情况。磁法勘探是地球物理勘探方法之一。自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法

5、称为磁法勘探。磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产（如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等）；进行地质填图；研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探工作，取得了良好的地质效果。磁法勘探也是基本地球物理手段，国家已纳入在全国范围内进行系统测量的计划，并已基本覆盖了全国重要地区。电法勘探是根据岩石和矿石电学性质（如导电性、电化学活动性、电磁感应特性和介电性，即所谓“电性差异”）来找矿和研究地质构造的一种地球物理勘探方法。它是通过仪器观测人工的、天然的电场或交变电磁

6、场，分析、解释这些场的特点和规律达到找矿勘探的目的。电法勘探分为两大类。研究直流电场的，统称为直流电法，包括有电阻率法、充电法、自然电场法和直流激发极化法等；研究交变电磁场的，统称为交流电法，包括有交流激发极化法、电磁法、大地电磁场法、无线电波透视法和微波法等。按工作场所的差别，电法勘探又分为地面电法、坑道和井中电法、航空电法、海洋电法等。地震勘探是近代发展变化最快的地球物理方法之一。它的原理是利用人工激发的地震波在弹性不同的地层内传播规律来勘探地下的地质情况。在地面某处激发的地震波向地下传播时，遇到不同弹性的地层分界面就会产生反射波或折射波返回地面，用专门的仪器可记录这些波，分析所得记录的特

7、点，如波的传播时间、振动形状等，通过专门的计算或仪器处理，能较准确地测定这些界面的深度和形态，判断地层的岩性，是勘探含油气构造甚至直接找油的主要物探方法，也可以用于勘探煤田、盐岩矿床、个别的层状金属矿床以及解决水文地质工程地质等问题。近年来，应用天然震源的各种地震勘探方法也不断得到发展测井是在钻孔中使用测量电、声、热、放射性等物理性质的仪器，以辨别地下岩石和流体性质的方法，是勘探和开发油气田的重要手段。运用物理学的原理和方法,使用专门的仪器设备,沿钻井（钻孔）剖面测量岩石的物性参数，了解井下地质情况，从而发现油（气）层、煤层、金属、非金属、放射性等矿藏，和地热、地下水等资源。这是油（气）田勘探

8、与开发中一种极为重要的方法，也是煤田、水文勘测以及勘探其他矿藏不可缺少的手段。一般按所探测的岩石物理性质或探测目的可分为电法测井、声波测井、放射性测井、地层倾角测井、气测井、地层测试测井、钻气测井等。遥感技术遥感是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用的科学技术。地质遥感是综合应用现代遥感技术来研究地质规律，进行地质调查和资源勘察的一种方法。它从宏观的角度，着眼于由空中取得的地质信息，即以各种地质体对电磁辐射的反应作为基本依据，结合其他各种地质资料及遥感资料的综合应用，以分析、判

9、断一定地区内的地质构造情况。地质遥感工作的基本内容是地面及航空遥感试验，发挥适用于地质找矿、地质环境的遥感系统，进行图像、数字数据的处理和地质判释。地质遥感需要应用电子计算机技术、电磁辐射理论、现代光学和电子技术以及数学地质的理论与方法，是促进地质工作现代化的一个重要技术领域。二，地球物理勘探能解决的主要地质问题地球物理勘探是解决地质问题的一种重要方法，在地质研究中有着广泛的应用。1，2，3，通过对野外地质资料的分析以及计算，研究地质构造，可以勘查地下矿产。也可以通过对一些地区进行物理勘探，得出其内部的地质构造，可以有效地预防地质灾害的发生。可以通过电发等勘探方法在干旱地区寻找地下水资源。三，

10、本人应如何让学好本专业课在大学中不管什么专业都应当认真学习其专业基础课，把不会的问题弄懂弄透，只有把其原理弄明白才能永久的学会。还有就是由于本专业课对我们的数学，物理，计算机要求很高，所以我们对这些科目也要学习的很扎实，只有学好了专业基础课和我们以后用到的必要工具课，我们才能更好的学习本专业，才能为以后的就业打下坚实的专业基础。扩展阅读勘查技术与工程毕业论文勘查技术与工程毕业论文勘查技术与工程毕业论文摘要在冻土带钻井及天然气水合物钻井中,钻井泥浆冷却技术是钻井工艺中的关键技术之一。适当的井内循环泥浆温度是钻井作业安全快速进行的保证。为满足天然气水合物钻探取样工艺要求,我校研制了一种天然气水合物

11、钻井泥浆冷却系统。由于泥浆在冷却器内循环温度低于泥浆冰点温度，因此冷却器内管会出现冻结和卡堵等现象。本论文研究的内管防堵装置是对我校研制的天然气水合物钻井泥浆冷却系统进行改进，防止泥浆内管发生冻结和卡堵。防堵装置主要是分析同轴套管式冷却器内管发生堵塞时其温度、流量和压力的变化过程，确定最佳控制参数。根据钻井工作对泥浆流量的要求，确定流量控制范围，并设计防堵装置，确定工作原理、各部件组成和工作流程。i勘查技术与工程毕业论文关键词泥浆冷却、内管卡堵、防堵装置abstractmudcoolingisakeytechnologyofpermafrostdrillingandgashyd-ratedri

12、llingoperation.propertemperatureofcirculationdrillingmudistheguaranteeforsafeandfastdrillingoperation.inviewofthetechnologicalrequirementsofthesamplingofgashydratedrilling,atypeofdrillingmudcoolingsystemforper-mafrostdrillingandgashydratedrillingwasdevelopedbyjilinuniv-ersity.thecirculationtemperatu

13、reofdrillingmudinthecoolersislowerthanfreezingpointofdrillingmud.sotheinnerofpipewouldbeenfrozenandblocked.thepreventblockingequipmentwhichthepaperintroducedistoimprovethegashydratedrillingmudcoolingsystemjilinuniversityresearched.anditisinstalledonthecoolerinthemudcoolingsystem.themainfunctionofpre

14、ventblockingequipmentistoanalysethechangingprocessoftemperature.pressureandflow.andtogetbestcontrolingparameters.drillingmudflowaccordingtotherequire-mentsof,determinethescopeofflowcontrol,andattemptstoii勘查技术与工程毕业论文preventthedevicedesignedtodeterminetheworkingprinciple,thecomponentsandprocesses.keyw

15、ordsmudcoolinginnerpipefrozenpreventblockingequipmentiii勘查技术与工程毕业论文目录第1章绪论1第1节天然气水合物的一般特征1第2节泥浆冷却技术国内外研究现状3第3节本课题主要研究内容5第2章内管防堵装置机理分析7第1节天然气水合物泥浆冷却系统简介7第2节内管压力影响及分析13第3节内管温度影响及分析15第4节内管流量影响及分析19本章小结21第3章泥浆冷却系统防冻装置设计23第1节防堵装置设计目的与用途23第2节防堵装置原理24第3节防堵装置主要技术参数30第4节防堵装置组成30第5节防堵装置安装图38第6节防堵装置工作流程图39本章小结

16、40iv勘查技术与工程毕业论文第4章结论与展望41结论41展望42致谢43参考文献44v勘查技术与工程毕业论文第1章绪论第1节天然气水合物的一般特征随着经济的发展，对能源尤其是煤、石油、天然气等化石能源的消耗显著增加。我国作为世界上最大的发展中国家，能源问题十分紧迫。因此，勘探开发新型能源变得异常迫切。天然气水合物作为一种潜在替代能源，越来越受到重视，成为近年来能源领域的研究热点。天然气水合物是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质。因其外观像冰一样而且遇火即可燃烧，所以又被称作“可燃冰”或者“固体瓦斯”和“气冰”。在这种化合物中，水分子通过氢键作用形成具有一定尺寸的晶格主体，小分

17、子则包容在空穴中，从而形成外观似雪花状或者松散冰的固态化合物。如图1-1、1-2所示，组成天然气的成分有烃类（ch4、c2h6、c3h8、c4h10等同系物）及非烃类（co2、n2、h2s）等。图1-1天然气水合物的笼式结构勘查技术与工程毕业论文图1-2天然气水合物的类型和结构关系示意图天然气水合物是近二十年来在海洋和冻土层发现的新型能源，因储量巨大、能量密度高、分布广等特点受到各国的普遍重视。天然气水合物的主要特点如下1)储量巨大迄今文献大量报道的天然气水合物含甲烷资源量为01016m。这就是说天然气水合物含甲烷资源量为已知煤、石油和常规天然气甲烷当量（约为51015m）的两倍。2)能量密度

18、高天然气水合物的能量密度是煤炭的10倍，常规天然气的2-5倍。由于独特的晶体结构与分子空间构型决定了天然气水合物独特的高浓集气体的能力，表现特点为高浓度气体、高储量。3）分布范围广天然气水合物在自然界广泛分布在内陆、岛屿的斜坡地带、活动和被动大陆边缘的隆起处、极地大陆架以及海洋和一些内陆湖的深水环境。2勘查技术与工程毕业论文图1-3天然气水合物在世界各地分布图第2节天然气水合物泥浆冷却技术现状国内外研究现状在天然气水合物钻进中,由于水合物特殊的热物理性质,钻井液循环温度必须严格控制,以防止水合物层在钻进过程中发生分解。如果钻井液循环温度高于钻进水合物层温度将会引起水合物分解,在冻土带钻井和天然

19、气水合物钻井中,钻井泥浆需要冷却至零度以下或零度左右的低温状态,1998年在加拿大波弗特海近海冻土层钻井中,为了保持井壁稳定采用泥浆冷却器将泥浆冷却至-9。在天然气水合物钻井中,钻井泥浆也要冷却至0左右,1998年在加拿大马三角洲永冻层mallik2l-38中泥浆冷却天然气水合物钻井装置采用的是平板式换热器,将泥浆冷却至2。3勘查技术与工程毕业论文201*年,在加拿大马三角洲mallik2l-38天然气水合物试开采项目主井mallik5l-38钻井中,将泥浆冷却至-1。201*年,美国阿拉斯加北部斜坡天然气水合物试采井热冰1井钻井中,泥浆被冷却保持在-5。201*年，在美国阿拉斯加北坡永冻层天

20、然气水合物钻探中采用的是美国drillcool公司研制的泥浆冷却装置,泥浆冷却温度是-2。在低温泥浆冷却技术领域,最著名的公司是美国drillcool公司,其泥浆冷却装置的原理是使用氨水制冷机组通过板式换热器制冷乙二醇,冷却后的乙二醇再通过螺旋换热器冷却泥浆,从而达到控制泥浆温度的目的。我国201*年在南海北部天然气水合物取样钻探中,钻探技术采用的是国外技术。201*年10-11月我国在青海木里盆地天然气水合物dk-1井进行取样钻探时,钻井泥浆流量保持在100l/min左右,环境温度在-20以下,返回地面的泥浆在泥浆循环槽及泥浆池中自然冷却降温,进井泥浆温度维持在4左右。但冻土层段钻孔扩径现象

21、比较明显。如果在夏季施工,环境气温高,依靠泥浆自然冷却法不再适合,必须采用泥浆冷却系统。目前我国在泥浆冷却技术及设备方面的研究,尤其是适用于低温泥浆的冷却技术及设备方面的研究处于初期阶段,研究一种有效冷却泥浆的方法及设备对大力开展天然气水合物钻探具有迫切而重要的意义。针对目前我国泥浆冷却技术的不足情况,我校研制了一套钻井泥浆冷却系统,特别适合于对低温泥浆的冷却。4勘查技术与工程毕业论文该钻井泥浆冷却系统能够实现的主要功能有:一、实现钻井泥浆的快速冷却;二、能够将泥浆动态维持在低温范围内。图1-4钻井泥浆冷却系统原理图1-风冷(或水冷)氟利昂制冷机组;2-制冷机组泵;3-阀;4-载冷剂箱;5-阀

22、;6-阀;7-温度传感器;8-阀;9-载冷剂箱泵;10-温度传感器;11-温度传感器;12-同轴泥浆对流换热器;13-温度传感器;14-温度传感器;15-泥浆输送泵;16-温度传感器;17-泥浆池;18-钻机泥浆泵;19-温度传感器;20-温度传感器;21-钻井;22-温度巡检仪第3节本课题主要研究内容在冻土层钻井与天然气水合物钻井中，钻头破碎岩石会产生大量热量，钻杆与井壁摩擦也会产生热量使井底温度增高。并且随着钻井液循环时间的增长，致使返回地表的钻井液温度比冻土层或天然气水合物储层温度高，从而引起冻土层井段扩径或天然勘查技术与工程毕业论文气水合物直接在井底分解，导致无法取心或取心不完整等情况

23、的发生。与此同时，如果钻井液泥浆循环温度高于水合物层温度将会引起水合物分解,会带来一系列问题,如大量气体分解,使井口装置或防喷器失去承载能力而发生倾斜,将丧失井压控制手段,可能导致井喷及井塌事故。分解后的气体可能会破坏周围环境,有时还会出现溶洞,使天然气水合物地层下沉,出现地基沉降事故。所以，必须对钻井液泥浆进行及时的冷却。图1-5为同轴套管式换热器工作原理图。换热器由内外两层管组成。内管为钻井泥浆循环通道，内外管的环状间隙为低温乙二醇冷却液循环通道，通过二者的逆向流动，实现强制对流传热，从而致使低温乙二醇冷却液制冷泥浆。低温乙二醇冷却液泥浆低温乙二醇冷却液图1-5同轴套管式换热器原理图由于天

24、然气水合物的特殊的温压特性,钻井一般采用分解抑制法,即通过泥浆冷却,使泥浆进井温度保持在低温范围内(-4-4),防止水合物地层和岩心温度升高,将相平衡状态维持在水合物分解抑制状态,避免水合物发生分解,维持井壁定。水合物泥浆冷却系统设计进井温度为-1，出井温度为1。勘查技术与工程毕业论文制冷能力（进出井温差）t=2.而通常情况下，泥浆的冰点为0左右。这就意味着当泥浆在冷却系统内循环时将会出现局部冻结的甚至全部堵塞同轴套管式冷却器的内管。并且，在我国首次的青藏高原冻土带水合物施工现场都曾发生内管内泥浆局部冻结甚至堵塞内管的现象。冻结或堵塞将会带来一系列问题。首先，局部冻结或堵塞将使泥浆的流量减小，

25、这样泵送的井底的泥浆总量将减少，这将可能出现排粉不利、井底钻头冷却不充分等现象。甚至发生卡钻、埋钻、烧钻、孔壁坍塌等孔内事故。另外，一旦发生冻结或堵塞势必会影响冷却效率，从而使泥浆无法达到设计温度。这样将导致冻土层井段扩径或天然气水合物直接在井底分解。导致无法取心或取心不完整等情况的发生。再有，当冻结或堵塞必将带来流体流动阻力增加的问题，且对同轴套管式冷却系统的内管得压力增加，使冷却系统的寿命及制冷效率下降。本课题研究的项目旨在设计一套装置用来改善和解决冷却系统在冷却时发生局部冻结或堵塞的现象。通过分析同轴套管式换热器内管发生堵塞时其温度、流量和压力的变化过程，确定最佳控制参数。根据钻井工作中

26、冷却钻头、携带岩粉等工作对钻井液流量的要求确定流量控制范围，并设计防冻装置，确定工作原理、各部件组成和工作流程。7勘查技术与工程毕业论文第2章内管防堵装置机理分析本课题研究的内管防堵装置对我校研制的天然气水合物钻井泥浆冷却系统进行改进，并安装在系统中的同轴轴套管式冷却器。第一章中，已经定性的阐述了冷却器的工作原理、存在问题。本章将详细介绍冷却器，同时对发生卡堵对内管内压力、温度、流量分别作出计算模拟。第二节天然气水合物泥浆冷却系统简介1设计目的与用途该套天然气水合物取样器制冷系统主要用于制冷从孔中返出并且经过地表循环的而升温的冲洗液，使冲洗液制冷到一定温度从而保证天然气水合物样品能够顺利并且保

27、真地取出。2技术参数此次钻进过程中冲洗液采用能耐-5的低温聚合物泥浆，要求冲洗液的流速为160l/min，且进井温度为-1。冲洗液的基本参数如表1，表2表1冲洗液的基本组成成分混合水物体69%积比土4%乙二醇15%聚乙烯醇2%nacl10%表2冲洗液的性能参数物质密度比热g/cm3kj/kg粘度普朗特导热系流量-6210m/s数数l/minw/m.k勘查技术与工程毕业论文冲洗1577706410.73液1670.55160表3乙二醇制冷剂的性能参数含量浓度%30038-5-10-156771651362055876504722117511055130.4710.4680.46415的密度(kg

28、/m3)温度比热动力粘度(10n.s/m)-42运动粘度(10mpa.s)-6导热系数(w/m.k)普朗特数(pr=)425428612c/c(kj/kg.k)3制冷系统的结构组成综合考虑了多种制冷系统方案，并考虑海拔4000多米的施工高原现场的复杂气候因素，设计了此种冲洗液制冷方案，其系统结构如图2-1所示勘查技术与工程毕业论文图2-1制冷系统结构4工作原理本系统工作原理大致可以分为两个回路，和电子检测系统，以下就逐一介绍:（1）冷凝机组制冷液回路该回路的原理如图2-2所示勘查技术与工程毕业论文图2-2制冷机组制冷液回路用一台风冷乙二醇制冷机组连续地对载冷剂（乙二醇溶液）进行制冷，将冷量不断

29、地输送到载冷剂箱中，使载冷剂箱中的温度基本为-5左右，载冷剂箱为一保温箱，其规格为251m。载冷剂为30%左右的乙二醇溶液，该回路通过制冷液输送泵不断地循环。（2）套管式换热器循环回路套管式换热器是将不同直径的两种管子套在一起，形成同心套管，一种流体在管内流动，另一种流体在内管与外管的环状间隙流过，通常成逆流流动，有利于热量的传递。每根套管的有效长度一般在46m以下。当我们需要较多的传热面积时，换热器可以用多根套管组合而成，其内管与内管间用u型管连接，外管与勘查技术与工程毕业论文外管与外管间用短管连接。其具体组成如图2-3图2-3制冷系统换热器回路泥浆池中的泥浆通过泥浆泵经过泥浆入口进入套管式换热器的内管中，然后经过泥浆出口再返回泥浆池中，中间经过一次降温过程。同时从载冷剂箱中出来的-5的乙二醇载冷剂经过制冷液输送泵送入套管式换热器的环状间隙中，与内管中的泥浆形成逆流，同时制冷泥浆，然后返回载冷剂箱中经过制冷机组重新降温反复循环。套管型热交换器的长度可以随着系统参数的不同而12勘查技术与工程毕业论文调整。制冷液输送泵采用能耐-5低温的泵。泥浆泵可以从被经过制冷的泥浆池中抽出进入井中进行循环。（3）电子检测系统通过检测制冷后的载冷剂温度、载冷剂入口温度、载冷剂出口温度、泥浆入口温度、泥浆出口温度、泥浆池温度、进入水龙头时泥浆温度，我