⑴ 技術方法研究與應用
(一)SYZX系列繩索取心液動錘的應用及其鑽進工藝優化
沖擊回轉鑽進是在鑽頭已承受一定靜載荷的基礎上,以縱向沖擊力和回轉切削力共同破碎岩石的鑽進方法。SYZX75、95型繩索取心液動錘將繩索取心和液動錘兩大鑽進優勢技術結合形成的一種新鑽進方法,是中國地質科學院勘探技術研究所研發的、具有國際領先水平的鑽探科技新成果,可大大地提高鑽進效率和回次進尺,也可有效地控制孔斜、提高破碎地層的岩心採取率。該課題在馬坑鑽探中開展了SYZX系列繩索取心液動錘的推廣應用,並進行繩索取心液動錘鑽進工藝優化。在馬坑礦區繩索取心液動錘的使用及其與普通繩索取心鑽進的現場對比試驗,證明了該技術在礦區的適用性和優越性,應大力推廣應用。
(1)與普通繩索取心鑽進相比鑽進效率大幅度提高。由於金剛石繩索取心鑽進採用以較高轉速為主的鑽進規程參數,具有回轉鑽進切削、磨削碎岩的特點。使用液動錘後,給鑽頭施加高頻脈動載荷,沖擊力瞬時可達極高值,使被鑽進的岩石在交變的外力作用下產生脆裂剪崩的體積破碎,明顯提高了機械鑽速(破碎岩石的效率),岩石越堅硬,效率提高的幅度愈明顯。
(2)在可鑽性9~12級堅硬「打滑」地層,鑽速顯著提高。按目前的繩索取心鑽進水平條件,一般不宜在10~12級的岩層中鑽進。在緻密完整、弱研磨性、堅硬的「打滑」地層鑽進,雖然採用軟胎體鑽頭輔以人工研磨及孔內投硬岩屑等措施,繩索取心鑽進仍顯現出鑽效低、回次進尺少等問題。
堅硬「打滑」的地層應用繩索取心液動潛孔錘鑽進時,交頻沖擊荷載能使鑽頭唇面接觸處的岩石表面光潔度降低,增加了鑽頭與岩石的摩擦力。同時,較粗的岩粉顆粒也促成了金剛石從胎體中出刃的條件,所以可顯著提高鑽速。
(3)在硬、脆、碎地層提高岩礦心採取率,延長回次進尺。液動錘在液動作用下啟動工作,產生了高頻沖擊荷載。使鑽具采心機構處於沖擊振動作用下,岩心不易堵塞(即使產生堵塞也能較快解卡),減少岩心的自磨作用,從而提高岩礦心採取率,延長回次進尺,在破碎地層這種優點更為明顯。
(4)使用繩索取心液動錘鑽進可避免燒鑽事故。經過兩年多使用表明,使用液動潛孔錘繩索取心鑽進,一旦發現泵壓下降,沖擊器不工作,要及時提鑽檢查,可避免燒鑽事故。兩年來,幾乎無發生燒鑽事故。
(5)繩索取心液動錘鑽進減斜效果好。與回轉鑽進相比,鑽壓和轉速較低,並且鑽速高,有利於降低孔斜。
(6)繩索取心液動沖擊回轉鑽進還可減輕繩索取心鑽桿內壁結垢現象。
(二)金剛石鑽頭的優選研究
1.鑽頭試驗選擇的綜合經濟效益評價指標及優選方法
現場對比試驗選擇:根據目的和需要,選擇不同技術參數的鑽頭在礦區或同一地層進行鑽頭適應性、時效、壽命等指標的對比試驗,探討各鑽頭參數對鑽探成本效益的貢獻率,求證合適的鑽頭性能參數或鑽頭品種。統計分析選擇:通過對鑽頭歷史使用資料進行統計分析,結合地層岩石可鑽性合理選擇鑽頭類型,從而更好地用好鑽頭,達到提高鑽速、降低成本的目的。
2.S75鑽頭主要性能結構參數的優選成果
金剛石鑽頭的性能結構參數有鑲嵌類型、胎體性能、金剛石的質量和粒度、金剛石濃度、水口形狀及其數量和大小、底唇形狀等。根據岩石的硬度、研磨性和完整度等岩層性質和其他技術條件,以高效、長壽、低耗、安全為標准,確定不同地層適用的孕鑲金剛石鑽頭主要性能結構參數。
3.不同工況下鑽頭方案的確定
鑽速與壽命在不同情況下對鑽探綜合效益的貢獻率是不同的,研究確定了不同的工況的鑽頭方案:採用繩索取心鑽進時,應有足夠的鑽頭壽命,以延長提鑽間隔,減少提鑽次數和提鑽時間;繩索取心鑽進在深孔硬岩條件下,鑽頭方案為:在保證鑽頭壽命足夠長的前提下,提高鑽頭的機械鑽速;鑽速低下時,如鑽遇堅硬緻密「打滑」地層,應以提高鑽速為主;軟硬互層頻繁和破碎裂隙性地層,應主要考慮延長鑽頭壽命。
4.研究確定提高鑽頭壽命的技術對策
繩索取心鑽進,一個提鑽間隔內回次多、進尺長,鑽遇多種不同性能岩層的可能性增多,要求鑽頭具有較廣的地層適應性。主要對策:金剛石採用高強度、不同粒徑混鑲,增加鑽頭的適應性;提高工作層的高度;加強鑽頭的內外保徑,如:增高內外側刃高度,內外側刃採用天然金剛石補強或採用高強度、較粗粒的單晶、聚晶體保徑,鋼體外焊合金顆粒等;增加胎體的耐沖擊、耐磨性。
5.制定合理使用金剛石鑽頭的工作要點
要使金剛石鑽頭實現高效率、長壽命,合理使用它也是一個重要因素。合理使用鑽頭要注意以下幾個問題:鑽頭要分組排隊使用,根據設計孔深,按鑽頭內、外徑尺寸,輪換使用:先用外徑大、內徑小的鑽頭;後用外徑小、內徑大的鑽頭。每次下入鑽頭與前一回次鑽頭直徑差要小,當鑽進8~9級岩石時,不大於0.1mm;當鑽進10~12級岩石時,不大於0.05mm;選擇好擴孔器,做好鑽頭與擴孔器及卡簧間配合;合理控制機械鑽速,對軟的、中硬粗顆粒的岩層,鑽進速度快,岩粉量大,為了及時排除岩粉達到冷卻鑽頭的目的,除增加沖洗液量外,要控制鑽進速度。一般連續鑽進時效不要超過5m/h,時效過高,易於造成鑽頭的非正常磨損,甚至會引起燒鑽;避免鑽頭非正常損壞。
6.金剛石鑽進技術參數的優選
鑽壓:確定合理的鑽壓是提高鑽進效率,降低成本的重要措施之一。應根據岩石可鑽性、研磨性、完整程度、鑽頭底唇面積、金剛石粒度、品級和數量選擇鑽壓。
轉速:轉速是影響金剛石鑽頭鑽速的重要因素。應根據岩石性質、鑽孔結構及設備能力等因素選擇轉速,即考慮獲得較高的鑽速,也要保證合理的鑽頭壽命。
泵量:泵量的大小既必須保證沖洗液完成排除岩粉、冷卻鑽頭等功能需求,也應能實現鑽頭金剛石自銳、防止復雜地層孔壁遭受沖刷破壞等要求。應視岩石性質、環狀間隙、鑽頭類型、金剛石粒度、胎體性能等因素進行選擇與適當調整。
泵壓:泵壓是一定泵量的情況下,沖洗液在特定鑽進環境中的流動阻力。泵壓的大小受鑽桿內徑及其密封、取心鑽具過水斷面、鑽頭水口、鑽孔環狀間隙、鑽孔漏失情況等因素的影響,是反映孔內狀況的敏感參數之一。鑽進過程中,應設法降低泵壓,保證鑽進所需泵量的實現。
根據上述的原則、方法與思路,通過試驗確定了馬坑礦區繩索取心鑽進技術參數組合(表4-2)和SYZX75繩索取心液動錘鑽進最佳技術參數。
表4-2 繩索取心鑽進技術參數組合經驗推薦表
7.組合鑽進技術試驗
(1)試驗任務的由來:石岩坑礦區ZK8321孔設計孔深900m,離已完工原水文觀測孔8號鑽孔15m。根據觀8孔鑽取的岩心,地層為泥岩、砂岩、粘土層等,其中大部分砂質泥岩(岩心極破碎,裂隙發育,採取率極低)。由於孔壁縮徑、坍塌現象嚴重,觀8孔孔深500m,施工時間達4個多月。為了加快勘探進度,提高鑽進效率,經地質部門同意灰岩以上地層可不採取岩心,即孔深390m以上通過孔口取樣判斷地層情況。課題利用這一條件,開展組合鑽進技術試驗,設計試驗方案(表4-3)。
表4-3 組合鑽進技術試驗設計方案表
(2)牙輪鑽頭鑽具組合:按鍾擺防斜原理組配牙輪鑽頭鑽具:ϕ200mm牙輪鑽頭0.2m+5.15m鑽具+2.56m泥粉管+鑽鋌+鑽桿。鍾擺鑽具組合可利用鑽具自身重力產生的鍾擺力來實現降斜防斜目的。其防斜原理就是鑽頭以上、切點以下的一段鑽鋌猶如一個「鍾擺」,鑽頭在這段鑽鋌的重力的橫向分力——即鍾擺力的作用下,靠向切削下側井壁,從而起到減小井斜角的作用。
(3)試驗過程:ZK8321孔於2011年6月19日開孔,0~13m為ϕ250mm金剛石鑽頭鑽進,13m開始用ϕ200mm牙輪鑽頭鑽進,濃泥漿護孔。鑽進至孔深256.37m時,發生嚴重孔內事故,最後採取偏孔方法繞過事故鑽具。牙輪鑽頭鑽進進尺243.37m,用時384h,台月效率480m/台月,時效為1.15m/h。
(4)試驗體會:採用牙輪鑽頭和優質濃泥漿全面鑽進,鑽進效率高,裸眼時間短,孔壁穩定。遇破碎、裂隙、全漏失地層,可將鑽桿下入漏失孔段底部,用水灰比0.3~0.45水泥漿拌和細砂,從孔口將水泥漿倒入鑽桿,由鑽桿內管送到預定位置,對大裂隙地層堵漏效果顯著。
(三)馬坑鐵礦護壁堵漏技術組合優化
由於福建鐵礦區岩性極復雜、岩相變化極大、斷裂與褶皺十分發育等原因,深孔鑽探護壁是關鍵。經過多個鑽孔的試驗實踐,研究制定了「優質泥漿+有效堵漏、旋噴水泥漿固結、多層次套管等復合護壁」技術。該技術作為馬坑鐵礦深孔鑽探護壁原則與工藝要點(表4-4),有效保證了鑽進的順利進行。
表4-4 石岩坑鐵礦地層與護壁堵漏對策選擇表
1.高壓旋噴水泥漿護壁技術的研究與應用
高壓旋噴水泥漿固結護壁法技術是本研究形成的、國內首創的創新性成果。該技術吸收高壓旋噴加固軟土地基的精髓,通過機具的研製和工藝的研究,以高壓旋噴水泥漿的方式,解決了常規護壁方法不能勝任的深部「斷層泥」護壁難題,如:中、深部孔段鑽遇鬆散、破碎、易水化分散坍塌等復雜夾層,鑽孔漏失、泥漿護壁難且無法採用套管隔離情況下的護壁等。
2.旋噴水泥漿護壁的首次應用試驗——馬坑ZK7529孔
馬坑礦區ZK7529孔設計孔深1200m,於2010年10月19日開孔,至2011年10月4日終孔,終孔孔深1299.19m。該孔於孔深960m後,鑽遇三個「斷層泥」破碎帶:前兩個斷層採用套管隔離,第三個斷層應用了水泥漿高壓旋噴灌注法。具體護壁情況概述如下。
第一個斷層帶:孔深969.20~970.50m(中間夾0.2m基岩),地下水有徑向流動。鑽進時阻力大,提出後孔段即被細石充填。採用泥漿護壁無效後,多次採用常規方法灌注水泥,均未取上水泥心樣,後擴孔下入ϕ89套管。
第二個斷層:1049.60~1051.60m(ϕ77mm口徑)。自1015.69~1051.60m中取岩心8m左右,出現坍塌;多次灌注水泥漿後,均因偏斜出新孔又屢次坍塌。於是擴孔至孔深1086.94m,下入ϕ73mm飛管。
第三個斷層:1135.50~1138.50m(ϕ59mm),地層為強風化輝綠岩,風化嚴重的「斷層泥」鬆散地層,膠結性差,怕水沖刷。由於受鑽孔口徑限制,採用ϕ59鑽具(鑽桿為ϕ50外絲+ϕ50內絲)鑽進。穿過該斷層帶後,出現嚴重坍塌、縮徑現象,多次灌注水泥漿護壁無效。由於受口徑限制無法下入套管隔離復雜孔段,探討應用了水泥漿高壓旋噴灌注法,解決了護壁難題。
3.旋噴水泥漿護壁作業情況
(1)設備:XY-5型鑽機,BW-250型泥漿泵,泥漿攪拌機等生產設備。
(2)護壁材料:採用42.5級普通硅酸鹽水泥,水灰比0.45,加入適量促凝早強劑(NaCl)及速凝劑(三乙醇胺),漿液密度控制在1.6g/cm3。水泥用量15包,配製水泥漿量600L,替水量900L。
(3)旋噴鑽具組合:ϕ50外絲鑽桿+ϕ42內絲鑽桿36m+噴具(噴具噴嘴3個,孔徑5mm)+掃孔鑽具。
(4)下入孔內預定位置後,先掃孔,掃至孔底後,送水暢通後,替入一定清水後開始送漿。
(5)壓送水泥漿漿及替水量旋噴。當漿液自噴嘴噴射時,開動鑽機,採用(表4-5)所列技術參數進行旋噴作業,直至漿液、替水壓送完畢(開始送漿時,無泵壓或泵壓較低,待漿液出噴嘴時,泵壓升至4~5MPa)。
表4-5 高壓旋噴技術參數表
(6)注漿完畢,把鑽桿提起一立根後,清洗鑽桿,提鑽。
(7)注漿24h後探水泥面,48h後掃孔。
4.旋噴水泥漿護壁技術的研究與應用體會
在馬坑礦區5個鑽孔的11處復雜地層孔段中,根據不同孔段的長短分別進行1次或多次旋噴水泥漿護壁,累計旋噴水泥漿作業33次,有7個孔段解決了護壁問題,4個孔段取得一定的護壁效果。通過該技術的研究與應用,有以下體會。
(1)旋噴水泥漿與灌注水泥漿護壁方法的比較。旋噴水泥漿護壁的工藝方法、操作步驟與注意事項與灌注水泥漿護壁基本相同,但卻能取得比灌注水泥漿更好更可靠的護壁效果,並在灌注水泥漿無法解決的已嚴重超徑孔段、溶洞地層等獲得成功護壁,主要是高壓漿液從慢轉、緩提的鑽具側向高速噴出(表4-6),使漿液不僅具有很大的沖擊破土、滲入裂隙能力,充分置換泥漿和充填超徑、溶洞空間,並與旋噴段孔內的岩土顆粒攪拌混合。
表4-6 旋噴水泥漿與灌注水泥漿護壁工藝的主要區別表
(2)旋噴水泥漿護壁技術的適用地層:通過多個鑽孔的應用實踐,旋噴水泥漿可以在復雜地層孔段形成有效的護壁「水泥套管」,解決採用泥漿護壁、普通方法灌注水泥均無效,以及受口徑限制也無法下入套管隔離復雜孔段的情況下的護壁難題。試驗表明,該技術適用於下列地層護壁:中、深部孔段鑽遇鬆散、破碎、易水化分散坍塌等復雜夾層,如:馬坑礦區深部常見層厚1~5m不等「斷層泥」;任意孔深的坍塌超徑孔段、溶洞地層等有、無充填物中、小孔洞或溶洞群。
(3)存在的問題:綜合旋噴水泥漿護壁技術的應用情況,由於存在以下主要問題,致使護壁效果不夠理想,甚至造成旋噴水泥漿護壁的失敗。
旋噴鑽具噴嘴加工較為隨意,達不到科學、合理;旋噴漿液壓力不足;旋噴轉速(n)和提升速度(υt)的組合不匹配,如:旋噴具提升過快等;替漿水量的控制不當;作業人員經驗不足,關鍵環節操作不熟練,各崗位工作人員配合不密切。
5.提高旋噴水泥漿護壁效果的思考與探討
針對旋噴水泥漿護壁技術應用存在的主要問題與不足,有必要進一步研究,持續完善該技術。為此,結合高壓旋噴技術的相關研究成果,有以下設想和探討。
(1)旋噴鑽具噴嘴的設計優選——探尋高質量噴嘴:噴嘴是噴頭的重要組成部分,噴嘴的水力學特性的好壞直接影響射流對地層的沖切效果,進而決定「水泥套管」直徑的大小。為了研究噴嘴不同流道形狀和不同長度的射流效果,選擇3種噴嘴做了針對性的室內試驗,並在分析對比試驗數據和結果的基礎上,得出以下的結論:收斂圓錐角噴嘴流道形式可減少噴嘴自身的壓力降損失;當噴嘴長度與直徑的比值為8~10,射流具有較好的噴射性能,射流流束穩定,沖擊力強。
通過進一步研究,探尋符合旋噴水泥漿護壁要求的高質量噴嘴。一般地,高質量的噴嘴應該使射流具有如下的特性:擴散角小、等速核長、噴嘴的流量系數大(即射流通過噴嘴的能量損失小)。
(2)旋噴漿液適配機具研究:旋噴回轉機構的研製,探討解決旋噴轉速不當問題。利用立軸式鑽機最低轉速進行旋噴回轉,轉速太快;以點動方式回轉,轉速不均。解決的設想是:研製可安裝在孔口的、可無級調速的噴漿液壓回轉器;研製以鑽機立軸為動力輸入端的減速回轉裝置,將立軸的較高回轉速度轉換為所需的旋噴轉速;旋噴高壓注漿泵的研製或探尋。通過進一步研究,研製或探尋滿足旋噴水泥漿護壁所需流量、泵壓的注漿泵;配套漿液攪拌機、漿液除渣器等機具的研製。
(3)旋噴固結護壁漿液研究:理想的注漿材料應能滿足護壁力學性能要求,漿液應具有良好的可注性、凝膠時間可任意調整、價格低廉、無毒、無污染、施工方便等。通過進一步的研究,選擇合適的注漿材料及其配合比。初步考慮以下兩個途徑:水泥漿及其外加劑的選擇。純水泥漿液系無機質硅酸鹽材料,無毒無公害,長時間性能穩定且價格低廉,應優先選用。根據工程需要,可通過試驗在水泥漿液中加入適量的速凝、懸浮或防凍等外加劑及摻和料,保證漿液質量和低成本;化學漿液的選擇與應用。化學漿液具有一些獨特性能,如漿液黏度低、可注性好、凝膠時間可准確控制等,但化學漿液價格比較昂貴,且往往有毒性和污染環境,不利於環保。由於地質勘查鑽孔孔距大、孔徑小,護壁所需漿液量不多,化學漿液的較高價格與所含毒性對鑽探成本及環境影響不大。因此,化學漿液也是值得選擇與應用的護壁漿液。
綜上所述,旋噴水泥漿護壁研究成果在福建龍岩馬坑鐵礦深部復雜地層護壁獲得成果後,先後在福建煤田、湖北放馬山等礦區多個鑽孔推廣應用,表明該技術可以在任意孔深的坍塌超徑孔段、軟弱鬆散地層等形成可靠、有效的「水泥套管」護壁。這一成果,為小口徑深孔復雜地層護壁增添了一項有效的護壁技術和手段。目前,該技術已成為機台深孔鑽探主要和必備的護壁手段。
(四)套管鑽進技術在馬坑鐵礦復雜地層中的應用試驗
BH114套管鑽進技術是中國地質科學院成都探礦工藝所研發的鑽探新成果。該技術通過利用外管代替繩索鑽桿傳遞鑽壓和扭矩驅動孔內套管取心鑽具回轉鑽進,在不提鑽情況下進行繩索取心、檢查或更換孔底主副鑽頭,有效減少起鑽次數,避免頻繁取下鑽導致復雜地層孔壁不穩定及其引發的孔內事故,降低勞動強度,改善施工環境和促進安全生產。2012年9月8日,福建省第八地質大隊在石岩坑礦區ZK9501孔進行BH114套管鑽進技術試驗(自孔深25.58m開始至186m),不僅為BH114套管鑽進技術的進一步完善提供了寶貴的試驗數據,達到預期目的。
現場試驗情況:2012年9月12日至2012年9月28日,在馬坑礦區ZK9501孔25.84~183.18m孔段進行ϕ114套管鑽進技術生產試驗,試驗進尺157.34m,並下入ϕ114套管181.70m,實現了隨鑽下套管隔離保護孔壁。
⑵ 應用力學的研究方法
力學研究方法遵循認識論的基本法則:實踐——理論——實踐。
力學家們根據對自然現象的觀察,特別是定量觀測的結果,根據生產過程中積累的經驗和數據,或者根據為特定目的而設計的科學實驗的結果,提煉出量與量之間的定性的或數量的關系。為了使這種關系反映事物的本質,力學家要善於抓住起主要作用的因素,屏棄或暫時屏棄一些次要因素。
力學中把這種過程稱為建立模型。質點、質點系、剛體、彈性固體、粘性流體、連續介質等是各種不同的模型。在模型的基礎上可以運用已知的力學或物理學的規律,以及合適的數學工具,進行理論上的演繹工作,導出新的結論。
依據所得理論建立的模型是否合理,有待於新的觀測、工程實踐或者科學實驗等加以驗證。在理論演繹中,為了使理論具有更高的概括性和更廣泛的適用性,往往採用一些無量綱參數如雷諾數、馬赫數、泊松比等。這些參數既反映物理本質,又是單純的數字,不受尺寸、單位制、工程性質、實驗裝置類型的牽制。
因此,從局部看來,力學研究工作方式是多樣的:有些只是純數學的推理,甚至著眼於理論體系在邏輯上的完善化;有些著重數值方法和近似計算;有些著重實驗技術等等。而更大量的則是著重在運用現有力學知識,解決工程技術中或探索自然界奧秘中提出的具體問題。
現代的力學實驗設備,諸如大型的風洞、水洞,它們的建立和使用本身就是一個綜合性的科學技術項目,需要多工種、多學科的協作。應用研究更需要對應用對象的工藝過程、材料性質、技術關鍵等有清楚的了解。在力學研究中既有細致的、獨立的分工,又有綜合的、全面的協作。
⑶ 研究方法概述
自1984年流動單元的概念提出以來,很多學者應用這一概念開展了儲層表徵或儲層評價研究,但研究方法特別是流動單元的劃分方法有所差異。不同學者根據自己對這一概念的理解,提出不同的流動單元研究方法。歸納起來,主要有以下幾種。
1.根據岩相及宏觀岩石物理參數進行流動單元研究
這一研究思路最早是由Hearn(1984)提出的,後有許多學者(Rodriguez,1988;Jackson等,1989;Hamlin等,1996)進一步開展這一研究。其思路是:首先,通過沉積學研究,在垂向上劃分為若干個成因單元,並研究各成因單元內岩石性質及孔隙度、滲透率、孔隙大小等特徵;然後,主要根據孔滲參數對成因單元(或相)進行進一步的細分,劃分出若干個縱向上和橫向上岩石性質和孔滲性質均相似的儲集單元,即流動單元。
Jackson(1989)在對美國蒙大拿洲鍾溪油田的一個障壁島儲層開展流動單元模型研究時,應用岩相及岩石物理性質研究得出的儲層結構(由不同滲透層組成)基礎上,應用滲透率、孔隙度、斷層對其進行進一步的細分,最終得出由許多流動單元鑲嵌組合而成的模型。
Hamlin等(1996)對南澳大利亞Tirrawarra油田的海相辮狀河三角洲儲層進行研究時,通過沉積相帶的細分,進行了流動單元研究。首先,通過沉積學研究在縱向上劃分出連續的四個相帶,然後分析各相帶孔隙度、滲透率及毛管壓力特徵,在此基礎上,主要根據孔、滲特徵對孔滲差異較大的相帶在垂向上進行細分,將垂向上的四個相帶細分為6個流動單元。
2.應用孔隙幾何學進行流動單元研究
許多學者著重於孔隙幾何學對流體滲流的影響,對流動單元進行劃分和研究。如Ahr(1991)根據孔隙類型組合劃分岩類,並根據對應的岩類對美國Vaccum San Auches油田白雲岩儲層進行流動單元劃分和研究。Amare(1993)對這一白雲岩體又根據孔隙類型、孔滲組合關系及岩石類型進行了進一步的流動單元研究,即將具有同一孔隙組合類型的岩類歸屬於同一類流動單元。
Davies Vessell(1996)在對美國西得克薩斯海相碳酸鹽岩儲層進行流動單元研究時,亦著重於儲層孔隙幾何學特徵研究。他們首先按照孔隙類型(據孔隙大小、形狀、孔喉比、配位數)、孔喉分布等將儲層分為八種岩類,每種岩類均具有一定的、良好的孔-滲關系。岩類的縱向分布具有一定的規律性,其中高質量岩類組合與低質量岩類組合在垂向上具有一定的互層關系,據此將研究層自上而下劃分了12個水力流動單元。這一方法實際上相當於應用孔隙幾何學等對儲層進行細分層。
Amaefule等(1993)和Abbaszaden等(1996)根據孔隙幾何學對流體滲流具有很大影響的認識,提出了應用流動帶指標FZI(Flow Zone Index)劃分水力流動單元的方法。這一方法的理論基礎是平均水力半徑的概念及Kozeny-Carman的孔滲關系公式。
具有相似FZI的岩石被認為具有相似平均水力半徑,因而屬於同一水力流動單元(Amaefule,1993;Abbaszaden等,1996)。FZI值可依據樣品的孔、滲值或測井響應值來計算,然後通過對眾多樣品的FZI值進行聚類分析,對水力流動單元進行分類。
3.應用傳導系數、儲存系數等參數進行流動單元研究
Ti.G.等(1995)提出了應用傳導系數(kh/u)、儲存系數、砂岩含量等參數劃分流動單元的方法。首先,通過岩心描述,將沉積層段分成若干個層,並根據岩石特徵和物性特徵將這些層進一步分為若干個亞層,然後,通過岩心、測井信息計算出各井各亞層的傳導系數、儲存系數和凈砂岩含量,並應用聚類分析,將這些亞層進一步分為若干個流動單元。最後,將這些流動單元進行井間對比,做出流動單元的井間分布圖。
4.應用生產動態資料進行流動單元研究
Canas等(1994)根據油田生產過程中井間流體流動速度及流動能力資料對哥倫比亞Lacira油田一個曲流帶砂岩儲層進行了流動單元研究。他應用井間流動能力指數(IFCI,InteRWell Flow Capacity Index)來描述流動單元。IFCI指數可根據兩類數據來求取,一類數據為生產井組實際井間流動速度,另一類數據為儲層岩石物理性質數據。對於前者,
高含水油田剩餘油分布研究:以遼河油田歡26斷塊為例
式中IFCI——應用兩井岩石物理性質及儲層厚度求取的井間流動能力指數;
(k·h)1——代表較低滲層的流動能力,其中,k、h分別為滲透率和儲層厚度;
(k·h)2——代表較高滲層的流動能力,其中,k、h分別為滲透率和儲層厚度。
應用上述公式分別求取各井的IFCI值,並分別編繪IFCI平面分布圖。比較這二種方法確定的IFCI分布圖,以確定成因單元內流動單元的分布。在井間流動受限制的情況下,基於生產數據的IFCI應低於基於岩石物性的IFCI,據此可在成因單元內進行流動單元的劃分(差異帶為流動單元邊界)。在作者研究的實例(一個曲流帶砂體)中,兩種數據作出的IFCI值相似,因此這一曲流帶砂體被認為屬於同一流動單元。
打電是甲方可以方雙方怎樣應用實驗研究方法我姐的這個理論你可以從,我關網上看一看有答案的。
⑸ 寫畢業論文時運用的研究方法有哪些
提供一個開題報告範文範例,僅供參考,希望對你開題報告寫作能有幫助。
研究思路、研究方法、技術路線和實施步驟
1、研究什麼?——怎樣確定研究課題
一切科學研究始於問題——問題即課題;教學即研究(掌握方法很重要,否則就不是
研究);進步與成果即成長。
教育科研課題主要來源於兩大方面:
A.實踐來源——客觀存在的或潛在的教育實際問題,教育教學實踐本身存在的問題。
教育教學與其外部的矛盾(教師與家長、教師與學校、學校與社會、教育與社會發展
)。
B.理論來源——現有教育理論所揭示的問題以及理論體系中的空白和矛盾點(例如《
關於「信息技術與課程整合」的冷思考》一文產生的過程)
2、怎樣進行研究課題的論證?
我們既然已選定了一個課題,我們就必須對這個課題的所有情況進行全面的了解。了
解這個課題目前在國外、國內的研究情況,包括研究已取得的成果和存在的問題,了解這
一課題所屬的理論體系等等。對課題的全面了解,可以使我們在研究過程中少走彎路,確
立研究的主攻方向,這就是我們常說的:「知己知彼,百戰百勝」。
怎樣對一個課題進行論證呢?論證一個課題主要是弄清如下幾個問題:
A.所要研究的問題是什麼性質和類型的問題?
B.要研究的問題具有什麼現實意義?它的理論價值(即在理論上預計有哪些突破?)
C.要研究的問題目前已有哪些研究成果?研究的方向是什麼?
D.要研究的問題所應具備的條件分析。
E.課題研究的策略和步驟如何?
F.課題研究的成果及其表現形式有哪些?
教育課題研究的基本方法有:
⑴ 觀察法 ⑵ 調查法 ⑶ 測驗法 ⑷ 行動研究法 ⑸ 文獻法 ⑹ 經驗總結法 ⑺ 個案
研究法 ⑻ 案例研究法
⑼ 實驗法(在一個課題研究過程中,根據不同的研究目的和要求,往往會用到兩種以
上方法)
3.1 觀察法:為了了解事實真相,從而發現某種現象的本質和規律。
觀察法的步驟:觀察法的實施分為以下三個步驟,步驟之一就是進行觀察研究的設計,
此步驟可分為如下幾個方面:
作大略調查和試探性觀察。
這一步工作的目的不在於搜集材料,而在於掌握基本情況,以便能正確地計劃整個觀
察過程。例如:要觀察某一教師的教學工作,便應當預先到學校大致了解這位教師的工作
情況,學生的情況,有關的環境和條件等等。這可以通過跟教師和學校領導人談話,查閱
一些有關的材料,如教案、教學日記、學生作業等,以及聽課等方式進行。
確定觀察的目的和中心。
根據研究任務和研究對象的特點,考慮弄清楚什麼問題,需要什麼材料和條件,然後
作明確的規定。如果這規定不明確,觀察便不能集中,結果就不能深入。觀察不能有幾個
中心,范圍不能太廣,全部觀察要圍繞一個中心進行。如果必須要觀察幾個中心,那就采
取小組觀察,分工合作。
確定觀察對象
一是確定擬觀察的的總體范圍;
二是確定擬觀察的個案對象;
三是確定擬觀察的具體項目。
比如,要研究新分配到小學任教的中師或大專畢業生在課余時間進行業務、文化進修
的情況,那麼,擬觀察總體就是教師工作年限達一年或兩年的新教師。在這一總體范圍內
,再定下具體觀察哪幾所小學,哪幾個教研組中的哪些教師。具體觀察名單確定以後,再
把擬觀察的時間、場合、具體觀察項目確定下來。
制定觀察計劃
觀察計劃除了明確規定觀察的目的、中心、范圍,以及要了解什麼問題、搜集什麼材
料之外,還應當安排觀察過程:觀察次數、密度、每次觀察持續的時間,如何保證觀察現
象的常態等。
策劃和准備觀察手段
觀察手段一般包括兩種:
一種是獲得觀察資料的手段;一種是保存觀察資料的手段。
獲得觀察資料的手段主要是人的感覺器官,但有時需要一些專門設置的儀器來幫助觀
察,如觀察屏、計算機終端裝置、更高級的如動作反應器等。這些儀器主要起兩方面作用
:保證觀察的客觀性與提高觀察的精確性。
在保存資料的手段中,人腦是天然器官。但這種與觀察主體連在一起的保存手段缺乏
精確性和持久性,也不能實現資料的客體化。因此,人們先利用文字、圖形等符號手段,
進而又利用攝影、錄音、錄像等技術手段,把觀察時瞬間發生的事、物、狀況以永久的方
式,准確地、全面地記錄下來,供研究地反復觀察資料和分析資料所用。
無論哪一類手段,都應在觀察開始前就准備好,對觀察中使用的種儀器也須事先作好
功能檢查,以保證在使用過程中不出現障礙。對於觀察人員來說,必須掌握使用儀器的基
本方法,並知道在觀察中應做些什麼。如要詳細、全面拍攝一堂課,一部攝像機是不夠的
。觀察者應准備幾部攝像機,並事先作好分工。即使是作觀察記錄,也需要事先作好設計
。在記錄紙上印好以一定的格式排列的必須記錄的項目,還可以約定一些記錄符號,以盡
量減少現場記錄時書寫文字的時間.
我們以中學生課堂行為記錄為例,見表5-1。在下面表格中,研究人員根據研究需要
,列出他認為在課堂上學生可能發生的行為。但估計所列不會完全,所以留出一些空格,
讓觀察員在需要時使用。研究者如果要請別人幫助觀察,必須事先和觀察人員講清楚每一
個項目的具體所指,遇到意外情況的處理方法,要求他們熟悉每一個項目的所在位置。為
了穩妥起見,還可以在正式觀察前先作幾次觀察練習,幫助觀察人員熟悉表格的內容;如
發現表格的缺陷,可在正式觀察前作出調整。
規定統一性標准
為了增加觀察的客觀性,為了便於衡量和評價各種現象,為了易於用數量來表達觀察
的現象,為了使觀察結果可以核對、比較、統計和綜合,必須事先考慮自己的觀察可能涉
及到的各種因素,並對每一因素規定出統一的標准。每次觀察或觀察同一現象的不同觀察
者,要堅持採用統一的標准去衡量。這主要在於,不同的研究項目常會涉及到不同性質的
標准。如:有的涉及到單位問題,如怎樣衡量學生表現的知識質量;有的涉及到定義問題
,如怎樣才算違反紀律;有的涉及計算方式問題,如怎樣登記和表達學生之間產生的矛盾
的頻率,等等。對類似問題,都應事先做好統一規定。
逐段提出觀察提綱
在觀察計劃的基礎上,應對每次或每段(幾次同一性質上一內容的觀察組成一段)觀
察提出具體提綱,以便使觀察者對每一次觀察的目的、任務和要獲得什麼材料非常明確。
觀察提綱可以包括本次觀察要解決的具體問題,並且應當在前一次觀察的基礎上,經過深
思熟慮之後提出來。亦可採用表格的方式,以便於分類統計。
觀察實際過程,加以分析研究,得出某種結論。也許可以形成某個研究課題。
調查法 :
同樣是為了了解事實情況,分析事實情況,得出結論,證實某種問題,以便改進工作
(包括改進研究方法)或形成新的研究課題。
包括問卷調查、訪問調查等.。了解事實情況、分析情況、認真研究,得出結論,尋找
解決辦法或進一步研究的方案。
舉例說明調查法的操作過程:
抽樣調查的主要步驟
在實際的抽樣操作中,整個過程可大致分為如下步驟:
1.確定調查的目的(確定問題,形成假說;通過調查驗證假說,使問題明確化,得出
結論)。
2.確定抽樣總體。要從中進行抽樣的總體應與要得到信息的總體(目標總體)一致。
從樣本得出的結論適用於被抽樣總體,超出這個范圍結論的適用程度取決於被抽樣總體與
目標總體的差異程度。
3.確定待收集的數據。一般只收集與調查目的有關的數據,過長的調查表會降低回答
的質量。
4.選擇抽樣方法。這時總體中的哪種單位作為個體基本上可定下來。
5.編制抽樣框。如學校名錄、學生花名冊等。
6.確定需要的精確度。因抽樣調查是要由樣本推斷總體,會帶有某些不確定性。一般
是對相對誤差或絕對誤差作出概率水平上的要求。
7.估計樣本容量,估計費用。
8.抽樣試驗,在小范圍內試填一下調查表,做些必要的改進。
9.實地調查工作的組織。按抽樣方案進行調查。對收回的調查表的質量及時進行檢查
。對不回答的表要有處理方案。
10.根據所用的抽樣方法進行數據分析。
11.可對同樣的數據採用其它的分析方法,以作比較。
12.寫出調查報告。留存有關總體的信息,它們可能對將來的抽樣起指導作用。
對於教育現象,有時難於進行嚴格意義上的概率抽樣,可以考慮採用下列方法抽樣:
從總體中選出若干有代表性的大單位(群),在群內進行概率抽樣;從一個小總體中選出
接近於研究者對總體平均數的印象的那些個體;樣本限於總體中易於取到的部分;樣本是
隨便選取的;樣本由自願被調查的人員組成;等等。但對這樣得到的樣本要選擇適當的數
據分析方法,對結論也要慎重,應充分利用其它信息進行核查、確認。在教育現象的研究
中,研究者的智恝、經驗和抽樣技術的有機結合,是獲取好樣本的關鍵。
測驗法:
是想描述某些行為的狀況,或推論某些行為的狀況(包括:能力與成就,個性、興趣
、動機、態度、觀念及心理需要等);從而考慮改建的策略或方案,或進一步形成新的研
究課題。
在教育學和心理學中,測量被用作定量研究的重要方法。主要功能是評估、診斷和預
測。(舉例,如XXX老師所做的「學生自學能力測驗(試驗)」,就是為了了解小學中高年
級學生的自學能力究竟能達到何種程度)。
所謂測量就是根據一定的法則,將某種物體或現象所具有的屬性或特徵用數字或符號
表示出來的過程。測驗法是教育和心理學測量的一項主要內容和形式。
測驗的客觀性是關於測驗系統化過程好壞程度的指標。測驗的控制,在不同時間對於
同一個被試,或同一時間對於不同的被試,其意義都應該是相同的。保持刺激的客觀性則
要遵照一定的程序予以控制。(如周文琴老師在做這一測試前邀請我去在他們的家長會上
的講話,目的就在於排除和避免人為因素影響,排除測驗的隨意性和不真實性,實現評測
標準的同一性)。
推論的客觀性指對同一結果不同的人所做的推論應該一致,同一個人在不同的時間對
同一結果的所做解釋應該相同。
3.4 行動研究法:
行動研究法是一種適應小范圍內教育改革的探索性的研究方法,其目的不在於建立理
論、歸納規律,而是針對教育活動和教育實踐中的問題,在行動研究中不斷地探索、改進
改進工作,解決教育實際問題。行動研究將改革行動與研究工作相結合,與教育實踐的具
體改革行動緊密相連。(特點是邊執行、邊評價、邊修改)。
模式基本是:計劃——行動——考察——反思(即總結評價)。教師個體比較適用。
另一種模式:預診——搜集資料初步研究——擬訂總體計劃——制訂具體計劃——行
動——總結評價
從上述行動研究法的幾個步驟中可以發現三個明顯的特徵:
一是具有動態性,所有的設想、計劃、,都處於一個開放的動態系統中,都是可修改
的;
二是較強的聯合性與參與性,研究者、教師、行政人員的全體小組成員參與行動研究
法實施的全過程。
三是在整個研究過程中,診斷性評價、形成性評價、總結性評價貫穿於行動研究法工
作流程的始終。
具體說說操作方法:
(一)預診:這一階段的任務是發現問題。對教學或學校工作中的問題,進行反思發
現問題,並根據實際情況進行診斷,得出行動改變的最初設想。在各步驟中,預診佔有十
分重要的地位。
(二)收集資料初步研究:這一階段成立由教研人員、教師和教育行政人員組成的研
究小組對問題進行初步討論和研究,查找解決問題的有關理論、文獻,充分佔有資料,參
與研究的人員共同討論,聽取各方意見,以便為總體計劃的擬定做好診斷性評價。
(三)擬定總體計劃:這是最初設想的一個系統化計劃。行動研究法是一個動態的開
放系統,所以總體計劃是可以修訂更改的。
(四)制定具體計劃:這是實現總體計劃的具體措施,它以實際問題解決的需要為前
提,有了它,才會導致旨在改變現狀的干預行動的出現。
(五)行動:是整個研究工作成敗的關鍵。這一階段的特點是邊執行、邊評價、邊修
改。在實施計劃的行動中,注意收集每一步行動的反饋信息,可行的,則可以進入下一步
計劃和行動。反之,則總體計劃甚至基本設想都可能需要作出調整或修改。這里行動的目
的,不是為了檢驗某一設想或計劃,而是為了解決實際問題。在行動研究中,過程性資料
的搜集、整理也是非常重要的。
(六)總結評價:首先要對研究過程進行考察。考察內容有:一是行動背景因素以及
影響行動的因素。二是行動過程,包括什麼人以什麼方式參與了計劃實施,使用了什麼材
料,安排了什麼活動,有無意外的變化、如何排除干擾。三是行動的結果,包括預期的與
非預期的,積極和消極的。要注意搜集三方面的資料,背景資料是分析計劃設想有效性的
基礎材料,過程資料是判斷行動效果是不是、由方案帶來和怎樣帶來的考察依據;結果資
料是分析方案帶來的什麼樣的效果的直接依據。考察要靈活運用各種觀察技術以及數據、
資料的採集和分析技術,充 分利用錄象、錄音等現代化手段。
總結評價實際上是對行動研究過程及其結果的「反思」。反思是行動研究第一個循環
周期的結束,又是過渡到另一個循環周期的中介。這一環節包括:整理描述,評價解釋,
寫出研究報告。這是對整個研究工作的總結和評價。這一階段除了要對研究中獲得的數據
、資料進行科學處理,得到研究所需要的結論外,還應對產生這一課題的實際問題作出解
釋和評價。
經驗總結法:
這是教師可以常用的方法。教育經驗總結法是根據教育實踐所提供的事實,分析概括
教育現象,挖掘現有的經驗材料,並使之上升到教育理論的高度,以便更好地指導新的教
育實踐活動的一種教育科學研究方法。關鍵是要能夠從透過現象看本質,找出實際經驗中
的規律;從而更好地更加理性地改進自己的教學。進行教育經驗總結要遵循以下基本要求
:
一、要注意經驗的 先 進 性(觀念必須更新)
二、要全面考察總結的對象,充分佔有原始的事實材料;且做到有「點」有「面」,
「點」、「面」結合,防止以偏概全的片面性。
三、要以教育實踐活動為依據,不能憑空想當然,那是毫無價值。
四、要善於進行理論分析
文獻法:
分類閱讀有關文獻(包括文字、圖形、符號、聲頻、視頻等具有一定歷史價值、理論
價值和資料價值的材料),得出一般性結論或者發現問題,尋找新的思路。
文獻按內容性質分,有零次文獻、一次文獻、二次文獻和三次文獻。零次文獻是未經發表
和有意識處理的最原始的資料。一次文獻指直接記錄事件經過、研究成果、新知識、新技
術的專著、論文、調查報告等文獻。二次文獻是指對一次文獻進行加工整理,包括著錄其
文獻特徵、摘錄其內容要點,並按照一定方法編排成系統的便於查找的文獻。三次文獻是
指工具書和在二次文獻的基礎上,又對眾多一次文獻的綜合研究結果。
(這是清華開題報告寫作的講座,看完後有用請贊,收集整理有手打不容易,謝謝!)
⑹ 教學研究中普遍應用的研究方法
教學研究中普遍應用的研究方法是:觀察法。教學研究中最重要的研究方法是教學實驗。
⑺ 定性研究方法的具體應用
定量研究與定性研究是貫穿社會研究的兩條主線,這兩種研究方法進行比較,理清這兩種研究方法的區別與聯系,以使我們能更深刻地了解這兩種研究方法,准確地把握其各自的優勢及局限性。促進社會研究方法向更深層次發展。
自赫爾巴特以來,社會科學理論得以提出並成為可能。但饒有趣的是,社會研究者從那時起扛起的社會研究這塊牌子至今仍沒有找到一個合適的安插地。於是,有這么多年歷史的社會研究面臨著這樣一種尬尷的境地:它一方面被指責為名為科學研究,實際上是嚴重脫離實踐的哲學思辯研究,缺少應有的社會科學研究方法;另一方面,它又被反唯科學論者們說成是受社會科學化的影響,開始逐步成了其他學科的試驗場,社會理論因而有被殖民化的危險。
持前一觀點的人認為,社會理論之所以缺乏對社會教學及社會管理實踐應有的指導作用,是因為它的基本概念及由之所形成的理論系統的嚴謹性和科學性差,其根本原因是由於這多年始終沒有找到或形成自己的研究體系,這是造成社會理論「空洞化」的根源,於是主張社會研究要大膽引入其他學科,尤其是心理學及其他學科的研究方法,以形成自己的獨特研究方法;提出後一看法的人則公開反對社會科學化這一口號,認為社會科學化是一有害的口號,並強調除科學方法之外,還存在著另外一種有效地認識世界的方法——人文方法或哲學的方法。
以上兩種看似相互對立的觀點表現出社會研究方法中的兩種主要的研究方法,定量研究和定性研究,綜觀社會研究的整個歷程,我們可以發現,定量研究與定性研究是貫穿社會研究的兩條主線:一是模仿自然科學,強調適合於用數學工具來分析的經驗的、可定量化的研究,研究的目的在於確定因果關系,並作出解釋。另一種範式是從人文科學推演而來的,所注重的是整體和定性的信息,通訊說明的方法。
定性研究與定量研究也無所謂孰好孰壞,它們只是一種研究方法。但由於過分偏重於定量研究,缺乏對定量研究局限性的了解和忽視對定性研究的關注,以致對社會研究方法的研究有過偏之嫌。
⑻ 開題報告的研究方法有哪些
運用比較廣泛的是文獻法、調查法、實驗法、行動研究法、訪談法等。
在介紹論文方法時,不是對方法概念的解釋,而是要介紹如何使用的研究方法,比如問卷調查法,就要闡述清楚問卷是自製,還是沿用的前人。在研究用,不要羅列一大堆的研究方法,主要提煉一兩種研究方法,側重研究就可以。
研究價值就這個部分,不能空而大或羅列許多根本解決不了的,比如有的老師說他的研究有利於提高某某地區的教育質量等等,別人一看「提高」這個詞就不相信,最多是「改善」。教育的質量不是一項科研就可提高的,另就本土文化的研究,是否具有良好的推廣性,還有待實證。
研究的創新相對別人這方面的研究,別人沒有的,自己總結提煉出來的新亮點,也是文章的亮點。研究的價值與創新應立足於自己的本研究,不能把自己無關的或自己根本解決不了的羅列上去。
(8)應用研究方法擴展閱讀
開題報告的內容:
1、課題來源及研究的目的和意義。
2、國內外在該方向的研究現狀及分析。
3、主要研究內容及創新點。
4、研究方案及進度安排,預期達到的目標。
5、為完成課題已具備和所需的條件。
6、預計研究過程中可能遇到的困難和問題有及解決的措施。
7、主要參考文獻。
⑼ 應用語言學的研究方法
社會語言學(sociolinguistics)是一門語言學的分支學科,研究社會的各層面對語言運用的影響,包含文化准則、社會規范或情境。
有人亦把後設語言學(metalinguistics,亦作「元語言學」)歸類為社會語言學的一部分。
研究范圍社會語言學研究的是語言的社會本質和差別,以及他們的社會因素。在傳統的語言地理學中也有相同的研究,但是自社會語言學出現以後,這些內容都算做社會語言學的范疇了。
對社會本質的研究包括:
* 語言的社會本質的特點及其規律
* 語言、意識、社會在起源上的相互關系
* 民族語言和民族形成的關系
* 民族共同語的形成與社會發展的關系
* 語言演變與社會演變的關系
對語言差異的研究包括:
* 標准語與方言、行話的差異o 發音差異o 用詞差異o 地位差異* 同一語言在不同國家、地區以及社會所產生的差異
o 例如:英語在不同國家或地區的傳播中產生了變異,出現了美式英語、港式英語、新加坡式英語等
* 同一國家或社會中通行幾種語言所造成的差異
o 例如:有兩種或兩種以上官方語言的國家或地區,如加拿大(英語、法語)、新加坡(英語、中文、馬來語)
* 不同的語言使用者在語言運用上的差異
o 例如:性別差異導致男女使用有差異的語言。
* 社會場所不同所使用的語言的差異
o 例如:一般中國人在家庭環境中使用家鄉方言,在工作學習時用普通話。
研究方法調查研究法對各地區、各行業、各階層等人的語言運用進行考察。數學分析法對口語材料和文獻資料進行數學統計和數理分析。對比研究法分析社會因素、研究語言差異。實驗分析法用語音或心理實驗儀器對語言差異進行實驗分析,並作出定量和定性的描述。