南极冰架热水钻除水系统试验研究

发布时间：2021-04-25 16:13

　　当今国际,大气环境与气候的变化时刻影响着人类的生产及生活。极地冰川是一个相关联的全球系统的重要组成部分,对冰川进行科学研究和长期观测不仅可以帮助人类了解古气候、古地质历史信息,而且可以帮助人类有效应对剧烈的气候变化过程及避免冰川灾害对人类生产生活造成的影响。在极地地区,可以通过钻探技术获取冰芯,从而研究观测冰层内部结构,分析古气候变化,或者快速钻孔,在孔内放入测井设备测量冰架结构、温度、压力、冰架基底滑移速度等数据并拍摄影像,从而更好地开展对冰架底部物质循环过程的研究监测。目前,极地地区使用的常规冰层钻进方法有电动机械钻、热熔钻和热水钻。其中热水钻探技术是一种通过加热器及高压泵,产生高温高压热水,利用其高压强,高温度对冰层进行快速破碎及融化。热水钻技术目前为止是最快的冰层获取钻孔的方式,对极地冰盖冰川学的研究具有重要意义。热水钻利用冰川的冰雪融水进行钻进,无需使用钻井液,从而有效的避免了因为使用钻井液而产生的环境污染问题,可以有效保护南极生态环境。热水钻快速获取钻孔的特性,对南极科考来说是至关重要的,也是冰架底部物质交换观测、海洋-冰架相互作用监测、冰架内部温度及结构研究、冰流移动速度... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 热水钻除水系统研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 南极冰架热水钻除水系统设计及理论参数研究
    2.1 总体设计
    2.2 热水钻除水系统参数理论研究
        2.2.1 沿程损失的计算
        2.2.2 空气压缩机压力的选择
    2.3 本章小结
第3章 南极冰架热水钻除水系统结构设计
    3.1 热水钻联调联试
    3.2 热水钻除水系统构成
        3.2.1 动力装置
        3.2.2 收放装置
        3.2.3 防冻装置
    3.3 本章小结
第4章 热水钻除水系统试验研究
    4.1 试验方案
        4.1.1 试验目的
        4.1.2 试验方法
        4.1.3 试验步骤
    4.2 试验结果及分析
    4.3 本章小结
第5章 结论与建议
    5.1 结论
    5.2 建议
参考文献
作者简介及科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]工程地质钻探中的钻孔技术及其应用[J]. 彭华秀.  江西建材. 2012(05)
[2]东南极冰盖/冰架变化监测与预测技术研究[J]. 吴荣荣,何剑锋,李院生,单琰焱.  上海国土资源. 2011(03)
[3]南极冰架研究现状与埃默里冰架研究展望[J]. 唐承佳,李院生,陈振楼,周丽娅.  极地研究. 2008(03)
[4]弯管局部阻力系数的试验研究[J]. 贺益英,赵懿珺,孙淑卿,毛世民.  水利学报. 2003(11)
[5]冰川-2型热水钻研制及其在海螺沟冰川上的应用[J]. 王茂海,李纲,沈颖,黄茂桓.  冰川冻土. 1996(S1)
[6]冰川-Ⅰ型热水钻的研制及其应用[J]. 梁素云.  冰川冻土. 1983(04)

博士论文
[1]粒雪层热融钻进机理及其大直径钻进系统设计与试验研究[D]. 刘博文.吉林大学 2019
[2]热水钻融冰过程及钻进系统研究[D]. 刘刚.吉林大学 2019
[3]极地冰下基岩取心钻具反扭装置与钻头钻压平衡关系研究[D]. 范晓鹏.吉林大学 2014

硕士论文
[1]南极冰架热水取芯钻具设计及实验研究[D]. 刘安.吉林大学 2018
[2]极地冰架热水钻测控系统研制[D]. 同懿.杭州电子科技大学 2017
[3]南极冰盖运动、演化过程数值模拟技术研究[D]. 季青原.浙江大学 2015
[4]冰架热水钻实时测井系统研制[D]. 马梁.杭州电子科技大学 2014



本文编号：3159694