搜索合成孔径雷达，应该是这个。。（以下资料为转载的，记不得出处了）一种高方位分辨率的相干成象雷达。可分为侧视、斜视、多普勒锐化和聚束测绘等工作方式。利用合成的天线技术获取良好的方位分辨率，利用脉冲压缩技术获取良好的距离分辨率。 它的基本原理是把很多小天线单元叠加在一起，构成一个长长的天线。由于雷达天线大小和分辨率高低成正比关系，所以天线一般做得很大，有的达10米长。于是，人们研制出了合成孔径雷达，它利用电子扫描的方式来代替机械式的天线单元辐射，让小天线也能起到大天线的作用。 合成孔径雷达的特点是分辨率高，能全天候工作，能有效地穿透某些掩盖物和识别伪装。合成孔径雷达是一种新型侦察遥感设备，在空中、空间侦察与监视方面有广泛的应用。机载侦察雷达主要使用合成孔径雷达，如美国的E－8C战场监视飞机、TR－1A高空战术侦察机、和U－2R战略侦察机等均装有合成孔径雷达。“长曲棍球”雷达成像侦察卫星也装有这种雷达。 普通雷达只能发现金属物体反射的电磁波，为什么合成孔径雷达却具有“透视”功能呢？这还要从它所使用的电磁波频谱说起。合成孔径雷达使用的是13厘米～30厘米的微波波段，由于微波比可见光和红外辐射穿透能力更强，所以通常用来探测云雾笼罩着的目标，以及深埋于地下或积雪下的物体。用合成孔径雷达探测不含水分的土壤时，可穿透30米的地层探测到深埋在地下的物体
我对测绘学的认识学院：测绘学院 专业：测绘工程 班级：10级4班 姓名： 学号：作为武汉大学测绘学院测绘工程专业的一名大一新生，我很有幸上了由几位著名的两院院士及教授主讲的《测绘学概论》，在这个课堂上，我不仅见到了在我国乃至世界都非常著名的院士、教授、专家，还在他们独道精辟的讲解下认识了测绘学这门学科，了解学习了很多关于测绘学的知识及其发展前景。作为专业的基础，我从课堂、图书、网络等各个方面积极的了解测绘学，拓宽了我的知识面，使我认识到测绘不是他们所说的“冷门专业”“辛苦专业”，获益匪浅，使我加深了对测绘的兴趣。下面我将从几个方面讲述我对测绘学的认识及感想。测绘学古老而现代，绘学现在正在向一门刚兴起的学科—地球空间科学发展。测绘学是一门古老的学科，有着悠久的历史。测绘学的发展在世界上古史时代，就有利用测绘学智丽尼罗河泛滥后农田边界整理的传说。公元前7世纪，管仲在其所著《管子》一书中已收集了早期的地图27幅。公元前5世界至3世纪，我国已有利用磁石制成最早的指南工具“司南”的记载。公元前130年，西汉初期便有了《地形图》和《驻军图》，为目前所发现我国最早的地图。随着人类社会的进步和科学技术的不断发展，测绘学科的理论、技术、方法及其学科内涵也随之发生了很大的变化。尤其是在当代，由于空间技术、计算机技术、通信技术和地理信息技术的发展，测绘学的理论基础、工程技术体系、研究领域和科学目标与传统意义上的测绘学有了很大的不同。测绘学日益发展成为国内外正在兴起的一门新型学科——地球空间信息学(Geo-Spatial Information Science，简称Geomatics)测绘学的主要研究对象是地球（当然再未来将发展到外太空，研究其他的星球）。人类对地球形状认识的逐步深化，要求精确测定地球的形状和大小，从而促进了测绘学发展。因此，测绘学可以说是地球科学的一个分支。测绘学的研究成果是以地图为代表的信息产品，地图的演变及其制作过程、方法是测绘学进步的一个主要标志。测绘学获取观测数据的工具是测量仪器，测量学的发展很大程度上取决于测绘方法和测绘仪器的创造和改革。测绘仪器的发展经历了早期的游标经纬仪到小平板、大平板仪、水准仪、航空摄影机、摆仪、重力仪、全站仪，测量机器人，数字绘图机。成果也原来的手绘地图到数字地图，由原来的二维地图到现在的三维地图，四维地图，最近由武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室研制的“天地图”这一伟大成果就是一个很好的代表。测绘学的科学地位和作用意义重大。在科学研究中的作用：测绘学在探索地球奥秘和规律、深入认识和研究地球的各种问题中发挥着重要的作用。现在的测量技术可以提供几乎任意时区域分辨率系列，具有检测瞬时地理事件如地壳运动，重力场的时空变化，地球的潮汐和自转等问题，这些观测成果可以用于地球内部物质的研究，尤其在解决地球物理方面可以起到辅助作用。测绘许饿在国民经济上的作用是广泛。丰富的地理信息是国民经济和社会信息化的重要基础，为构建“数字城市”“数字中国”提供了重要的资源。在现代化战争的今天，测绘学在武器的定位、发射、精确制导等方面发挥着不可代替的作用。另外在防灾减灾方面，测绘做出了不可磨灭的作用，2008年汶川特大地震中，测量所的的地图在救灾中起指导作用，减少了灾难等带来的重大损失。在以后的发展中，测绘在防灾、减灾上仍然将发挥它的作用，民政局非常重视测绘的作用。测绘学的分类。随着测绘科技的发展和时间的推移，在发展过程中形成大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、海洋测绘和地图制图学等分支学科。大地测量学研究和测定地球的形状、大小和地球重力场，以及地面点的几何位置的理论和方法。普通测量学 研究地球表面局部区域内控制测量和地形图测绘的理论和方法。局部区域是指在该区域内进行测绘时，可以不顾及地球曲率，把它当作平面处理，而不影响测图精度。摄影测量学 研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息，经过加工处理和分析，以确定被测物体的形状、大小和位置，并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态，主要用航空摄影测量。工程测量学 研究工程建设中设计、施工和管理各阶段测量工作的理论、技术和方法。为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图，保障工程选址合理，按设计施工和进行有效管理。海洋测绘 研究对海洋水体和海底进行测量与制图的理论和技术。为舰船航行安全、海洋工程建设提供保障。地图制图学 研究地图及其编制的理论和方法。下面我将就这几个分支按我理解简单叙述。大地测量学大地测量学是测绘学的一个分支。研究和测定地球形状、大小和地球重力场，以及测定地面点几何位置的学科。大地测量学中测定地球的大小，是指测定地球椭球的大小;研究地球形状,是指研究大地水准面的形状；测定地面点的几何位置，是指测定以地球椭球面为参考的地面点的位置。将地面点沿法线方向投影于地球椭球面上，用投影点在椭球面上的大地纬度和大地经度表示该点的水平位置，用地面点至投影点的法线距离表示该点的大地高程。这点的几何位置也可以用一个以地球质心为原点的空间直角坐标系中的三维坐标来表示。大地测量工作为大规模测制地形图提供地面的水平位置控制网和高程控制网，为用重力勘探地下矿藏提供重力控制点，同时也为发射人造地球卫星、导弹和各种航天器提供地面站的精确坐标和地球重力场资料。大地测量学的基本任务是1、研究全球，建立与时相依的地球参考坐标框架，研究地球形状及其外部重力场的理论与方法，研究描述极移固体潮及地壳运动等地球动力学问题，研究高精度定位理论与方法。2、 确定地球形状及其外部重力场及其随时间的变化，建立统一的大地测量坐标系，研究地壳形变（包括地壳垂直升降及水平位移），测定极移以及海洋水面地形及其变化等。研究月球及太阳系行星的形状及其重力场。3、建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平控制网和精密水准网以及海洋大地控制网，以满足国民经济和国防建设的需要。4、研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。5、研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算。6、研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法，测量数据库建立及应用等。几何大地测量学。19世纪起，许多国家都开展了全国天文大地测量工作，其目的并不仅是为求定地球椭球的大小，更主要的是为测制全国地形图的工作提供大量地面点的精确几何位置。为达此目的，需要解决一系列理论和技术问题，这就推动了几何大地测量学的发展。首先,为了检校天文大地测量的大量观测数据,消除其间的矛盾，并由此求出最可靠的结果和评定观测精度，法国的勒让德()于1806年首次发表了最小二乘法的理论。事实上，德国数学家和大地测量学家.高斯早在1794年已经应用了这一理论推算小行星的轨道。此后他又用最小二乘法处理天文大地测量结果，把它发展到了相当完善的程度，产生了测量平差法，至今仍广泛应用于大地测量。其次，三角形的解算和大地坐标的推算都要在椭球面上进行。高斯于1828年在其著作《曲面通论》中，提出了椭球面三角形的解法。关于大地坐标的推算，许多学者提出了多种公式。高斯还于1822年发表了椭球面投影到平面上的正形投影法，这是大地坐标换算成平面坐标的最佳方法，至今仍在广泛应用。另外，为了利用天文大地测量成果推算地球椭球长半轴和扁率，德国的.赫尔默特提出了在天文大地网中所有天文点的垂线偏差平方和为最小的条件下，解算与测区大地水准面最佳拟合的椭球参数及其在地球体中的定位的方法。以后这一方法被人称为面积法。物理大地测量学。法国的勒让德()于1806年首次发表了最小二乘法的理论。事实上，德国数学家和大地测量学家.高斯早在1794年已经应用了这一理论推算小行星的轨道。此后他又用最小二乘法处理天文大地测量结果，把它发展到了相当完善的程度，产生了测量平差法，至今仍广泛应用于大地测量。其次，三角形的解算和大地坐标的推算都要在椭球面上进行。关于大地坐标的推算，许多学者提出了多种公式。高斯还于1822年发表了椭球面投影到平面上的正形投影法，这是大地坐标换算成平面坐标的最佳方法，至今仍在广泛应用。另外，为了利用天文大地测量成果推算地球椭球长半轴和扁率，德国的.赫尔默特提出了在天文大地网中所有天文点的垂线偏差平方和为最小的条件下，解算与测区大地水准面最佳拟合的椭球参数及其在地球体中的定位的方法。以后这一方法被人称为面积法。卫星大地测量学。到了20世纪中叶，几何大地测量学和物理大地测量学都已发展到了相当完善的程度。但是,由于天文大地测量工作只能在陆地上实施,无法跨越海洋；重力测量在海洋、高山和荒漠地区也仅有少量资料，因此地球形状和地球重力场的测定都未得到满意的结果。直到1957年第一颗人造地球卫星发射成功之后，产生了卫星大地测量学，才使大地测量学发展到一个崭新的阶段。摄影测量学摄影测量学研究利用摄影机或其他传感器采集被测物体的图像信息，经过加工处理和分析，以确定被测物体的形状、大小和位置，并判断其性质的理论和方法。测绘大面积的地表形态，主要用航空摄影测量摄影测量学。根据地面获取影像时，摄影机安放的位置不同，摄影测量学可以分为航空摄影测量学、航天摄影测量与地面摄影测量。航空摄影测量：将摄影机安放在飞机上，对地面进行摄影，这是摄影最常用的方法。航空摄影测量所用的是一种专门的大幅面的摄影机又称航空摄影机。航天摄影测量学：随着航天、卫星、遥感技术的发展而发展的摄影测量技术，将摄影机安装在卫星上。近几年来，高分辨率卫星摄影的成功应用，已经成为国家基本地图测图、城市、土地规划的重要资源。近地摄影测量是将摄影机安装在地面上进行的摄影测量。摄影测量学的一些基本原理包括影象与物体的基本关系、影象与地图的关系、摄影机的内方位元素、外方位元素、共线方程、立体观测方法等。在影像上进行量测和解译，主要工作在室内进行，无需接触物体本身，因而很少受气候、地理等条件的限制；所摄影像是客观物体或目标的真实反映，信息丰富、形象直观，人们可以从中获得所研究物体的大量几何信息和物理信息；可以拍摄动态物体的瞬间影像，完成常规方法难以实现的测量工作；适用于大范围地形测绘，成图快、效率高；产品形式多样，可以生产纸质地形图、数字线划图、数字高程模型、数字正摄影像等。摄影测量学的研究方向。1、数字摄影测量：以航空影像和卫星米级高分辨率影像为数据源，扩展计算机立体相关理论与算法，发展立体几何模型确定和精化的新方法，以及研究困难地区数字立体测图的新技术；研究近景（地面）摄影测量中的数字相机的快速检校新算法，数字影像精确匹配问题，以及在工业生产过程自动监测和土木工程建筑物（如桥梁和隧道）形变监测中的问题。2.遥感技术及应用以多光谱、多分辨率和多时相卫星影像为数据源，研究地表变迁及地质调查的遥感新方法；研究地球资源（如土地利用）变化检测的有效方法，发展半自动或全自动化的遥感监测手段；开发监测城市环境污染和自然灾害（如洪水与森林、农作物病虫害）的实用遥感系统，等等。基于合成孔径雷达图像，开展干涉雷达（InSAR）等技术的地表三维重建、大范围精密地表形变（包括滑坡、城市沉降和地壳形变）探测和气象变化监测的研究。技术及应用研究车载CCD序列影像测图的方法和算法，为线性工程勘测和调查提供快速而有效的地面遥感测量手段；研究包括遥感（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）在内的3S技术集成的模式和方法，为我国西部大开发的铁路、公路建设探索全新的勘测设计手段。地图制图学地图制图学是研究地图及其编制和应用的一门学科。它研究用地图图形反映自然界和人类社会各种现象的空间分布，相互联系及其动态变化，具有区域性学科和技术性学科的两重性，亦称地图学。 地图制图学的理论与技术。地图编制研究制作地图的理论和技术。主要包括：制图资料的选择、分析和评价,制图区域的地理研究,图幅范围和比例尺的确定，地图投影的选择和计算，地图内容各要素的表示法，地图制图综合的原则和实施方法，制作地图的工艺和程序，以及拟定地图编辑大纲等。地图整饰研究地图的表现形式。包括地图符号和色彩设计，地貌立体表示，出版原图绘制以及地图集装帧设计等。地图制印研究地图复制的理论和技术。包括地图复照、翻版、分涂、制版、打样、印刷、装帧等工艺技术。此外，地图应用也已成为地图制图学的一个组成部分。它主要研究地图分析、地图评价、地图阅读、地图量算和图上作。 地图制图学的发展趋势随着现代科学技术的发展，地图制图学也进入了新的发展阶段，其主要特点和趋势为：①地图制图学作为区域性学科，其重点已由普通地图制图转移到专题地图制图，并向综合制图、实用制图和系统制图的方向发展。②地图制图学作为技术性学科，正在向机助制图方向发展，有可能逐步代替延续几千年的手工编图的作业方法。③随着地图制图学同各学科间的相互渗透，产生了一些新的概念和理论。例如，以地图图形显示、传递、转换、存储、处理和利用空间信息为内容的地图信息论和地图传输论；研究经过地图图形模式化建立地图数学模型和数字模型的地图模式论；研究用图者对地图图形和色彩的感受过程和效果的地图感受论；研究和建立地图语言的地图符号学，等等。工程测量学工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术的学科。测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现代发展的一级学科。该学科无论怎样发展，服务领域无论怎样拓宽，与其他学科的交叉无论怎样增多或加强，学科无论出现怎样的综合和细分，学科名称无论怎样改变，学科的本质和特点都不会改变。工程测量学的理论平差理论。最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型，它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上，主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断；模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响；病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论，以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际，出现了稳健估计(或称抗差估计)；针对法方程系数阵存在病态的可能，发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别，稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。海洋测绘海洋测绘是以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制工作。主要包括海道测量、海洋大地测量、海底地形测量、海洋专题测量，以及航海图、海底地形图、各种海洋专题图和海洋图集等的编制。海洋测绘的基本理论与方法。测量方法主要包括海洋地震测量、海洋重力测量、海洋磁力测量、海底热流测量、海洋电法测量和海洋放射性测量。因海洋水体存在，须用海洋调查船和专门的测量仪器进行快速的连续观测，一船多用，综合考察。基本测量方式包括：①路线测量。即剖面测量。了解海区的地质构造和地球物理场基本特征。②面积测量。按任务定的成图比例尺，布置一定距离的测线网。比例尺越大，测网密度愈密。在海洋调查中，广泛采用无线电定位系统和卫星导航定位系统。海洋测量的基本理论、技术方法和测量仪器设备等，同陆地测量相比，有它自己的许多特点。主要是测量内容综合性强，需多种仪器配合施测，同时完成多种观测项目；测区条件比较复杂，海面受潮汐、气象等影响起伏不定;大多为动态作业,测者不能用肉眼通视水域底部，精确测量难度较大。一般均采用无线电导航系统、电磁波测距仪器、水声定位系统、卫星组合导航系统、惯性导航组合系统，以及天文方法等进行控制点的测定和测点的定位；采用水声仪器、激光仪器，以及水下摄影测量方法等进行水深测量和海底地形测量；采用卫星技术、航空测量以及海洋重力测量和磁力测量等进行海洋地球物理测量。现代测绘中的新技术随着电子信息技术、通信技术、网络技术等的飞速发展，测绘学也迎来发展的机遇与挑战。测量理论，测量方法，测量仪器的改进推动了测绘学科的发展，现在的测绘不但测量精度大大提高，测量时间大大的减少，劳动强度降低，测绘工作者也不再是人民眼中“农民工”。这些新技术包括：1、卫星导航定位技术。以美国的GPS，俄罗斯的GLONASS，中国的北斗以及在建的欧盟的GALILES为代表的的定位系统为测绘工作带来极大的方便，而且提高了精度。2、RS（遥感），他是一种不通过接触物体本身，用传感器采集目标的电磁波信息，经过处理、分析后识别目标物的现代科学技术。我们武汉大学在遥感方面实力强大，遥居亚洲第一。3、数字地图制图技术。4、GIS（地理信息系统）GIS地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，地理信息系统就是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统。5、3S集成技术。即GPS、GIS与RS技术的集成，是当前国内外发展的趋势。在3S技术的集成中，GPS主要用于实时快速的提供物体的空间位置；RS用于实时快速的提供大面积的地表物质及其环境的几何与物理信息，以及他们的各种变化；GIS则是对多种来源时空数据的综合处理分析和应用的平台。6、虚拟现实摸型技术，他是由计算机构成的高级人机交换系统。测绘学博大精深，我们对它的了解还很肤浅，但我相信在我们回在今后的学习工作中对它有更深的了解，并且，在不久的将来我们必将献身测绘事业，献身祖国的建设事业，成为一个21世纪合格的测绘工作者和祖国的建设的接班人！
完井(即油气井完成)是钻井工程的最后一个重要环节,主要包括钻开生产层、确定井底完成方法、安装井底和井口装置以及试油投产。完井质量直接影响油井投产后的生产能力和油井寿命，因此必须千方百计地把完井工作做好，为油气井的顺利投产、长期稳产创造条件。
一、打开生产层完井就是沟通油气层和井筒，为确保油气从地层流入井底提供油流通道。任何限制油气从井眼周围流向井筒的现象称为对地层损害的“污染”。实践证明：钻开生产层的过程或多或少都会对油气层产生损害。因此，保护油气层是完井所面临的首要问题。过去，世界范围内油价较低、油源充裕，在很大程度上忽视了对油气层的保护。自20世纪70年代中期，西方一些国家出现能源危机以来，防止伤害油气层，最大限度地提高油气井产能才上升到重要地位，成为目前钻井技术中最主要的热门课题之一。
1.油气层伤害的原因油气层伤害机理的研究工作开展以来，有各式各样的说法。最近比较精辟的理论认为：地层损害通常与钻井液固体微粒运移和堵塞有关，还与化学反应和热动力因素有关。在复杂条件下，要充分掌握油层损害机理是比较困难的。因此，目前的研究结果大多只能定性地指导生产实践，离定量评价还有一定的差距。
钻生产井常用的钻井液为水基泥浆。由于钻进过程中钻井液柱压力一般大于地层压力，在压差作用下，钻井液中的水、粘土等会侵入油气层，对油气层造成各种不同性质的伤害。
1)使产层中的粘土膨胀研究得知，油砂颗粒周围一般都有极薄的粘土膜。砂粒之间的微孔道非常多，油气层内部还有许多很薄的粘土夹层。在钻井液自由水的侵入作用下，砂粒周围的粘土质成分将发生体积膨胀，使油气流动通道缩小，降低产出油气的能力。
2)破坏油气流的连续性油气层含油气饱和度较高时，油气在孔隙内部呈连续流动状态。少量的共生水贴在孔隙壁面，把极微小的松散微粒固定下来，在相当大的油气流动速度下也不会被冲走。当钻井液滤液侵入较多时，会破坏油气流的连续性，原油或天然气的单相流动变成油、水两相或气、水两相流动，增加了油气流动阻力。一旦水成为连续的流动相，只要流速稍大，就会把原来稳定在颗粒表面的松散微粒冲走，并在狭窄部位发生堆积，堵塞流动通道，严重降低渗透率。
3)产生水锁效应，增加油气流动阻力渗入油气层中的钻井液滤液是不连续的，而是呈一段小水栓一段油气的分离状态。在有些地方还会形成油、水乳化液。由于弯曲表面收缩压的关系，会大大增加油气流入井的阻力。
4)在地层孔隙内生成沉淀物
2钻开生产层的钻井液类型钻井液类型对生产层的损坏成 本清水适用于裂缝性油气层最低低固相(无固相)钻井液较小中水包油乳化液较小中油包水乳化液小较高油基钻井液小高原油小中空气(天然气)最小中二、井底完成方法井底完成方法是指一口井完钻后生产层与井底所采用的连通方式和井底结构。从采油气的观点来看，对各种完成方法的共同要求有如下几点：
(1)油气层和井筒之间的连通条件最佳，油气层受到的伤害最小；(2)油气层和井筒之间的渗流面积尽可能大，油气流入的阻力最小；(3)有效封隔油层、气层和水层，防止各层之间互相窜扰；(4)有效控制油层出砂，防止井壁坍塌，保证油气井长期稳定生产；(5)能满足分层注水、注气、压裂、酸化、人工举升以及井下作业等要求；(6)稠油开采能达到注蒸汽热采的要求；(7)油田开发后期具备侧钻的条件；(8)工艺简便，成本低廉。
油气井完成之后，其井底结构不易改变。所以应根据油气层的具体情况，参照各地的实践经验慎重选定合理而有效的井底完成方法。目前国内外常用的井底完成方法有裸眼完井、射孔完井、割缝衬管完井及砾石充填完井等。
1.裸眼完井法不用套管封固而直接裸露油气层的井底完成方法称为裸眼完井法。油气层以上井筒固井完毕后，再换小钻头打开油气层称作先期裸眼完井。图5-11为直井先期裸眼完井示意图。后期裸眼完井则是不更换钻头直接钻穿油气层后，才对油气层以上的井段进行固井作业。图5-12为直井后期裸眼完井示意图。裸眼完井法的最大优点是油气层直接与井底相通，流通面积大、流动阻力小、施工简单、成本低、产量高。
图5-11先期裸眼完井
图5-12后期裸眼完井
用裸眼完井方法完成的井，产层容易坍塌，不能控制油气层出砂，一般只适用于岩层坚硬致密且无油、气、水夹层的单一油气层。油气层性质相近的多油气层的井也可采用，但无法进行分层开采。裸眼完井法是一种早期的完井方法，随着高效能、大威力油气井射孔技术的出现，裸眼完井法油气层全裸露的优点也不如过去那么突出。裸眼完井可用于直井、定向井以及水平井中。裸眼完井法有多种变形以提高其适应性。
2.射孔完井法射孔完井方法是目前国内外使用最广泛的完井方法。在直井、定向井以及水平井中都可采用。射孔完井包括套管射孔完井和尾管射孔完井。
套管射孔完井是用同一尺寸的钻头钻穿油气层直至设计井深，下油层套管至油气层底部并注水泥固井，然后再用射孔器射穿套管和水泥环，并射入生产层内一定深度。油气就可通过射孔所形成的孔道流入井内。图5-13为直井套管射孔完井示意图。
图5-13套管射孔完井
尾管射孔完井是在钻达油气层顶部时，下技术套管注水泥固井，然后换小钻头钻穿油气层直至设计井深，用钻具将尾管送下一并悬挂在技术套管上(尾管和技术套管的重合段一般不小于50m)。再对尾管注水泥固井，然后射孔。油气层部位的结构与射孔完井方法完全相同。图5-14为直井尾管射孔完井示意图。
图5-14尾管射孔完井
射孔完井法的优点是：
(1)能有效支撑疏松易塌的生产层；(2)能有效封隔油层、气层和水层，防止气窜、水窜；(3)可以进行分层测试、分层开采和分层酸化等各种分层工艺措施；(4)可进行无油管完井、多油管完井等。
(5)除裸眼完井方法外，比其他完井方法都经济。
射孔完井法的主要缺点是：在钻井和固井过程中，油气层受钻井液和水泥浆的侵害较为严重；由于射孔孔眼的数目和深度有限，油气层与井底连通面积小，油气流入井内的阻力较大。
3.割缝衬管完井法割缝衬管完井法是在裸眼完成的井中下入割缝衬管的完井方法。与裸眼完井相对应，割缝衬管完井也分先期和后期两种工序。先期割缝衬管完井是在钻达油气层顶部时下套管固井，然后换小钻头打开油气层，最后在油气层的裸露部分下入一根预先在地面打好孔眼或割好缝的衬管，并用卡瓦封隔器将衬管悬挂固定在上部套管上。图5-15为直井先期割缝衬管完井示意图。后期割缝衬管完井是直接钻穿油气层后，才对油气层以上的井段注水泥固井。图5-16为直井后期割缝衬管完井示意图。油气只能经过衬管的孔眼或割缝才能流入井中。割缝衬管完井法可以防砂和保护井壁，但无法进行分层开采。它工艺简单、操作方便、成本低，多用于出砂不严重的中粗砂岩油气层，可在直井、定向井以及水平井中采用。
图5-15先期割缝衬管完井
图5-16后期割缝衬管完井
4.砾石充填完井法对于胶结疏松、出砂严重的地层一般采用砾石充填完井方法。该方法能够有效保护井壁、解决防砂问题，但施工工序复杂。砾石充填完井法分为裸眼砾石充填完井和套管砾石充填完井两种方法。
裸眼砾石充填完井是在套管下到油气层顶部固井后，再钻开生产层，并用井下扩孔器对油气层部位进行扩孔，然后下入绕丝筛管，采用循环的方法用液体把预先选好的砾石带至井内，充填于井底。裸眼砾石充填完井的优点是流动面积大、流动阻力小，缺点是无法进行分层开采。图5-17为裸眼砾石充填完井示意图。
套管砾石充填完井是在钻开油气层后，下套管固井、射孔。清洗射孔炮眼后，下入绕丝筛管，充填砾石。用该方法完井可以进行分层开采。套管砾石充填完井现在多采用高密度充填，其效率高、防砂效果好、有效期长。图5-18为套管砾石充填完井示意图。
图5-17裸眼砾石充填完井
图5-18套管砾石充填完井
砾石充填完井方法在直井、定向井中都可采用。但在水平井中应慎用，因为在水平井中易发生砂卡，砾石充填失败则不能达到防砂目的。
三、完井井口装置在油气井测试和生产过程中，都必须有一套绝对可靠的井口装置，以便能有控制、有计划地进行井内作业和油气生产。完井井口装置是装在地面用以悬吊和安放各种井内管柱，控制和引导井内油气流出或地面流体注入的井口设备。完井井口装置通常包括套管头、油管头和采油树三大主要部件。
完井井口装置的类型应根据油气层的特点来确定。低压油气井的井口装置比较简单，只要密封环形空间，装上油管头和采油树即可。对于高压油气井，则要求具有足够的强度和可靠的密封性。同时还必须满足安全测试、酸化压裂和采油、采气等工艺的要求。对于含硫化氢的油气井应该采用防硫井口装置，以保证安全生产。
1.套管头如果油气层压力较低，且各层套管的固井水泥均返至井口，可以不装套管头，只需用环形铁板将环形空间封焊住，采油树直接装在油管头的法兰盘上。
对于要求较高的油气井，固井后一般要装上套管头，以密封两层套管间的环形空间、悬挂第二层套管柱并承受部分重力。套管头钻井时可用于安装井口防喷器。
套管头下端的丝扣与技术套管连接，油层套管通过卡瓦坐在套管头的斜坡内。卡瓦上有用钢垫圈压紧的抗油密封，密封其环形空间。套管头上端法兰用于连接油管头。
如果水泥未返至井口，水泥固结点以上为自由套管柱。当井内温度、压力等变化时，套管长度会随之伸长或缩短，从而引起套管柱自身及套管头的受力情况发生变化。影响井内自由套管柱受力的因素有套管自身重力、温度变化、井内钻井液、油气或注入流体的密度变化、套管柱内液面高度变化等。安装套管头时应对这些影响进行分析和计算，确定合理的套管柱初拉力值。保证自由套管柱的下部不至于受压弯曲、失去稳定而破坏；上部套管柱要能承受最大拉力负荷，不发生丝扣滑脱或套管断裂。目前已有比较成熟的计算方法，保证在油井开采过程中，自由套管柱处于有利的受力状态而不至于发生破坏。
2.油管头油管头用于密封油管和生产套管的环形空间，悬挂油管柱和安装采油树。高压油气井目前多采用由特殊四通和锥形油管挂组成的油管头。
在油层套管固井后，将油管头的四通装在套管头的法兰上。下完油管后将锥形油管挂连接在油管柱的上端，再用提升短节送至特殊四通的锥面座上，并用顶丝将锥形油管挂顶紧。油管和油层套管之间的环形空间通过油管挂及其上的密封环和O形密封圈密封。
应注意坐入锥形油管挂时不能猛提猛顿，不要碰伤其密封部位。
3.采油树采油树是由各类闸阀、四通或三通以及节流阀等配件组成的总成。采油树安装在油管头上面，用以控制油气流动，进行有计划的安全生产以及完成测试、注液、酸化压裂等作业。
四、完井工艺完井工艺因油气井完成方法不同而异。经常进行的工作有射孔，下油管，安装井口装置，诱导油气流，完井测试，酸化投产等。
1.射孔目前国内外大多数井都采用射孔完井方法完成。广泛使用聚能射孔器(即射孔枪)完成射孔作业。射孔枪装好射孔弹后，被输送到井内的预定位置。引爆聚能射孔弹就可产生高温、高压、高速的喷射流直奔目标位。
射孔弹炸药的爆炸是迅速的物理化学热反应，温度高达3000～5000℃。由于温度极高，产生了极热的气态物质，体积迅速膨胀到原来的200～900倍，将处于强烈压缩状态的势能瞬间变成动能。该动能冲击波的速度可达200～800m/s，使爆炸点周围压力急剧升高，可达几千至几万兆帕。利用爆炸时具有方向性的特点，将炸药做成锥形凹槽状。其聚焦作用导致在焦点上的聚能射流具有最大的密度和最大的穿透能力，很容易穿透套管壁、水泥环，并在地层中形成一定深度的孔眼。
射孔时井底压力大于油气层压力叫做正压射孔。正压射孔后的残渣和碎屑难以从地层中排出，会造成射孔通道的堵塞，极大地伤害油气层。射孔时井底压力小于地层压力叫负压射孔。负压射孔后在压差作用下地层流体马上可以流向井底，从而能带出残渣，不污染产层。负压射孔是近年发展起来的新型射孔技术，已广泛地用于生产。
现代射孔工艺有电缆输送套管枪射孔、电缆输送过油管射孔、油管输送射孔、油管输送射孔联作、高压喷射和喷砂射孔、定方位射孔、超高压正压射孔、连续油管输送射孔等工艺技术。
过油管射孔的工艺过程如下：将油管下到井内，在采油树上安装封井器、防落器、防喷管、防喷盒。将射孔枪、电缆接头和井下仪器装入防喷管内，并与电缆相连。安装就绪后，打开防落器和封井器，借助于电缆把射孔枪下出油管鞋。放射性测井校对井深后对准层位引爆射孔。然后起出电缆，当射孔枪和井下仪器进入防喷管后，立即关闭采油树总闸门。放掉防喷管内的压力，再卸掉采油树以上的装置。
过油管射孔具有负压射孔的优点，特别适合不停产补孔和打开新层，避免关井和起、下油管。但由于受油管直径的限制，无法实现高孔密和深穿透，一次射开的产层厚度受限。目前多用于海上油气井和不停产井。
油管输送射孔工艺是把射孔枪接在油管柱上，借助于油管把射孔枪送到射孔位置。射孔前用射孔液造成负压环境。坐好油管串，安上封井器，放射性测井校深后，对准层位引爆射孔弹，丢枪后试油。引爆方式有投棒引爆、油管加压引爆、环空加压引爆、电引爆等多种，从油管内投入铁棒撞击引爆最简单、也最常用。
油管输送射孔工艺的特点是能实现高孔密、深穿透，负压清洁孔眼效果好、安全性高，特别适用于斜井、水平井以及稠油井，高压地层和气井必须采用。
2.下油管油管是地下油气流向地面的通道，也是用来实现洗井、压井、酸化、压裂等措施的工具。油管是用优质钢材制成的无缝钢管，用接箍连接成油管柱。油管柱最下端的油管鞋是一个小内径的油管短节，用于防止井下压力计及其他入井工具掉落井底。
下在油层部位的筛管即为割缝或带眼油管。长度一般在6～8m，孔眼直径为12mm。所开孔眼的总面积要大于油管内截面积，目的是增大油气流动通路，防止较大岩屑进入油管内，弥补由于油管鞋截面积过小而影响产量。
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由于油管柱与套管间的环空由油管挂密封，由地层流入井内的油气只能进入筛管并沿着油管上升到地面。采油树与地面采油管线相连,有控制地将油气从井内输出。
3.诱导油气流下完油管、安装好井口装置后，下一步的工作一般是诱导油气流。对于因井内液柱压力过高而不能自喷的油气井，应设法降低井内液柱高度或流体密度，从而降低液柱压力，诱导油气流进入井内。常用的方法有替喷法、提捞诱喷法、抽汲诱喷法和气举法等。
1)替喷法用原油或清水等低密度液体将井内的钻井液循环替出，降低液柱压力以诱使油气流入井内的办法称为替喷法。替喷时清水从油管注入井内，逐步替出井内钻井液。对于高压井或深井，为了不致造成井内压力变化过猛，可以先用轻钻井液替出重钻井液，再用清水替出轻质钻井液的办法进行替喷，确保井身安全。
2)提捞法提捞诱喷法是用特制的提捞筒，将井筒中的液体逐筒地捞出来，以降低液柱高度、诱导油气流进入井内。这种方法一般是在替喷后仍然无效的情况下采用。
提捞诱喷法的一种变化称为钻具排液法。可以把装有回压阀的下部钻具视为一个长的提捞筒，速度较快地将井内液面降低1000～1500m。
3)抽汲法抽汲法实际上是在油管柱内下入一个特制的抽子，利用抽子在油管内上下移动形成的部分真空，将井内部分清水逐步抽出去，从而降低井内液柱高度，达到诱喷的目的。
抽汲法可将井内液柱高度降到很低。抽子下行时阀打开，水从抽子中心管水眼流入油管内；上提抽子时阀关闭，油管内的水柱压力使胶皮胀开紧贴油管内壁而起密封作用。抽子之上的水柱随抽子上移而被排出井口。替喷后仍不能自喷的井，可采用抽汲法诱喷。
4)气举法气举法与替喷法的原理类似，只是替入井内的不是清水而是压缩空气。气体是从环空注入而不是经油管注入。由于气体密度小，只要油气层伤害不是很严重，一般气举后可达到诱喷的目的。在某些有条件的地区，还可以用邻井的高压天然气代替压缩机进行气举。对替喷无效的井，也可采用气举法诱喷。
4.完井测试完井测试的主要任务是测定油气的产量、地层压力、井底流动压力、井口压力以及取全取准油、气、水的资料，为油气开采提供可靠的依据。
1)油气产量的测定从油气井中产出的油、气、水进入分离器后，气体经分离伞从上部排出，油和水沉降下来。玻璃连通管中的液面高度能反映分离器内油水液面的变化。记录玻璃管中液面上升一定高度所需的时间，就能算出每口井的产液量，经采样分析可得到油水含量。
通常用节流式流量计测定天然气的产量。流量计的孔板直径要适应天然气的产量范围。
2)地层压力和井底流动压力关井待井内压力恢复到稳定后，用井下压力计测得的井底压力即为地层压力。也可用关井井口压力和液柱压力计算得出地层压力。对于渗透性差的地层，关井使井内压力恢复需要很长时间。为了节省时间，可根据一段时间内的压力恢复规律推断地层压力。
井底流动压力是指稳定生产时测得的井底压力。如果是油管生产，由套压和环空液柱压力可算得井底流动压力。
3)井口压力油气井井口压力包括油压和套压。油压反映井口处油管内压力，套压反映井口处油管与套管环形空间的压力。生产时油压和套压不同，关井压力稳定后油压和套压应相等。可以在地面上通过压力表读得这两个压力值。
4)油、气、水取样取样是为了对产层流体进行分析和评价。因此，要求取出的样品具有代表性和不失真。一般情况在井口取样。有时为了保持油气在地下的原始状态，需要下井下取样器到井底取样并封闭，然后取到地面用于测试和分析。
思考题
1.钻井的作用是什么?2.现代旋转钻井的工艺过程特点是什么?3.井身结构包括什么内容?4.钻井工艺发展经历了几个阶段?有些什么特点?5.石油钻机由哪些系统组成?各个系统的作用是什么?6.防喷器有哪些类型？各有什么用途？
7.钻柱主要由哪几种部件组成？
8.方钻杆为什么要做成正方形?9.扶正器、减振器、震击器等辅助钻井工具各有什么用途?10.普通三牙轮钻头主要由哪几部分组成?11.石油钻井使用的金刚石钻头有哪些类型?各在什么条件下使用?12．钻井液的功用是什么?13．水基钻井液由哪些部分组成？属于什么样的体系？
14．钻井液性能的基本要素有哪些？
15．钻井液密度与钻井工作的关系如何?16．怎样优选钻头？
17．井斜控制标准是什么?18．压井循环的特点是什么？
19．常规井身轨迹有哪几种类型？
20．井内套管柱主要受哪些外力作用？设计套管柱的基本原则是什么?21．套管柱由哪些基本部件组成？
22．描述注水泥的基本过程。
23.钻开油气层时常采取哪些保护措施?24．目前常用哪几种完井方法?25.诱导油气流的主要方法有哪些?26.完井井口装置有哪些部件?各起什么主要作用?
一、海上油管输送射孔技术
最早的采油方式是裸眼采油或筛管采油，随着固井工艺的产生，发展了射孔采油方式。1932年美国LENEWELLS公司开始子弹式射孔，1946年WELEX公司开始使用聚能射孔弹射孔，1949年麦克洛夫公司开始搞油管输送射孔（TCP），但由于技术上的欠缺而没有发展起来，1953年EXXON和斯伦贝谢尔公司开始搞过油管射孔，1970年VANN公司正式将TCP用于生产。
目前世界一流的射孔公司有Compac、Halliburton、Owen、Goex、Baker、Schlumberger等公司。这些公司的射孔器材共同的特点是：产品系列化程度高、加工精度高、检测手段完备、检测数据准确齐全、技术更新快、向高密度多方位高技术发展、低岩屑污染小。
国内在1958年以前使用苏联的枪身射孔器，20世纪60年代初开始用磁性定位器测套管接箍进行定位射孔，70年代广泛开展使用了过油管射孔，80年代中期开始引进油管输送射孔TCP技术，1988年以后逐渐在各油田推广使用。
随着海上勘探成果不断扩大，海洋石油勘探开发工作的重点将进一步由勘探向开发转移，油田开发井将逐年增加。然而，海上准备开发的油田大多属于边际油田，若在开发中采用进口器材进行作业，则有很多边际油田因成本高而无法进行开发。为满足海上油气田勘探开发井作业中所需的新型系列射孔器材，用国产射孔器材全面替代进口产品，降低开发成本，填补套管高密度射孔在国内的空白，推进我国海洋石油勘探开发进程，研制新型射孔器材成为当务之急。我国射孔器材产品尽管在小口径、低密度上取得了较大的成就，但与国际相比总体水平仍然较低，加工精度也较差，加之产品系列不配套、检测手段不完善，无法完全满足海上作业的需要。
为使海洋石油勘探开发进一步降低成本，加快射孔器材的国产化进程，中国海油开发研制了油管传送射孔（TCP）——HY114、HY159射孔抢，并将这一具有自主知识产权的实用新型专利设计产品尽快地应用于生产。
（一）海上射孔
1．射孔
利用火攻器材或其他能源的能量射开套管、水泥环和地层，沟通油气流通道的井下作业叫做射孔。
在勘探开发过程中射孔是一项不可缺少的重要手段。经钻井、录井和测井发现了油气层之后，就要下套管、固井，然后必须射孔，进行试油，以确定该油层有无开采价值。对于开发生产井，进行完井作业、射孔，而后才能进行下生产管柱、下泵、防砂等其他采油、注水等作业。油气田在开发过程中，若进行开发方案的调整，往往需进行补孔，以保持油气田的产量。
随着射孔技术采油技术的发展和我国各大油田二三十年来在勘探开发工作中的经验积累，逐步提高了对射孔技术重要性的认识，对射孔作业越来越予以重视，因而近年来我国射孔技术有了飞速的发展，取得了很大的成绩。
2．射孔方式
目前国内外广泛被采用的射孔方式主要有3类：①电缆输送射孔；②过油管射孔；③油管输送射孔（TCP）。
这3类射孔都属于炸药聚能射孔，即利用制成倒锥形的高能炸药在爆炸时产生的聚焦高能射流来射开套管和地层的工艺。
最近水力射孔在穿透深度上有新的突破，但还没有广泛地推广使用。
3．射孔工艺
射孔工艺有正压射孔和负压射孔两种，根据现场不同的井筒条件、地层条件以及完井工艺要求选择不同的射孔工艺。
a．正压射孔：为了顺利地采出地层里的油气，钻井之后必须下套管并固水泥于套管与地层之间，然后射开油气层井段的套管和水泥环，沟通油气流通道。因而在射孔之前，地层和套管里边是两个不同的压力系统。如果套管中的液柱压力大于地层压力，射孔后井液会压向地层，加上射孔的压实作用和杵堵，就构成了对地层的“二次污染”，这叫正压射孔。
b．负压射孔：射孔时套管里液柱压力小于地层压力，射开以后地层中的油、气流向井筒，能将射孔产生的碎屑冲出来，井液也不会进入地层。这叫负压射孔。负压射孔能产生回流清洗孔眼，消除二次污染，因而能大大提高油气井的产能。负压射孔是最好的射孔方式，但要实现负压射孔，电缆输送方式是不行的。过油管射孔只是在第一枪才可以构成负压，第二枪及以后均为等压射孔。而由于井口防喷装置长度的限制，过油管射孔每次下井的枪长度有限，只射一枪的井很少，所以过油管射孔不能满足负压射孔的要求。只有油管输送射孔（TCP）才能满足负压射孔的各种要求。
（二）海上油管输送射孔仪
油管输送射孔（简称TCP）是用油管或钻杆将射孔器材输送到井下进行射孔的。它与电缆输送射孔相同的地方是同样用雷管、导爆索、传爆管和射孔弹4种火工器材，同样适应于各种套管的射孔枪。
1．油管输送射孔特点
与电缆输送射孔不同的地方只是输送和引爆方式不同，其特点是：
输送能力强，能一次射开几百米油气层，作业效率高；
使用大直径、高孔密射孔枪和大药量射孔弹，能满足高穿深、大孔径的射孔要求；
按设计要求构成大的负压差，射孔时能充分清洗孔眼，消除二次污染；
达到高的产率比，提高单井产量；
在射孔后立即投产，快速受益；
在引爆前安装好井口和井下安全接头等控制设施，确保安全；
与DST测试联合作业求准地层的产能；
使用范围广：适合于大斜度井、水平井、高压油气井、腐蚀性井液井、砾石充填井、双油管采油井、泵抽井等。
2．油管输送射孔管柱结构
图7-73油管输送射孔管柱结构
油管输送射孔管柱（图7-73）包括射孔枪、起爆装置、井下工具等，用油管或变扣接头把它们连接在一起叫做TCP射孔管柱。其作用是便利于引爆射孔枪射开油气层，使油气流顺畅流入生产管柱，使生产管柱与地层之间产生负压，可进行释放射孔枪、打捞点火棒的作业。TCP常用的管柱结构如图7-73所示，从下至上由引鞋、射孔枪、安全短节（空抢）、引爆装置、生产阀（防污循环接头或负压阀、带孔管）、释放装置、封隔器、放射性定位接头等组成，根据油气井条件和施工作业目的，可以有所增减，例如地层测试要加接减震器。
a．射孔枪：是将火工器材送入井下的载体，射孔器是射孔枪装配好射孔弹、导爆索、传爆管、雷管、枪头、枪尾、中间接头后的总称。
b．射孔弹：是射孔作业时穿透套管、水泥环直至地层的核心部件。射孔弹的药型根据用户要求的射孔弹穿深以及井下温度和下枪时间进行选择。
c．点火头：点火头也叫起爆装置，一般来讲聚能射孔的全过程是撞击式雷管被引爆，经过传爆、导爆，最终使射孔弹释放出其全部能量形成高压、高速射流射穿目的靶。它是TCP的关键部件。点火头的种类很多，目前在海上TCP作业中使用比较多的是安全机械点火头，分低压和高压两种。当点火棒撞击到释放杆时，剪销被剪断，释放杆向下运行使钢珠得以向左运行，从而释放活塞击针，活塞击针在管柱内液垫的压力作用下向下运动击发雷管而引爆。
二、钻井中途测试技术
钻井中途测试技术即电缆地层测试技术，是油气储集层评价的重要手段。20世纪90年代以前，钻井中途油气层测试主要利用钻杆测试（Drilling Stem Test）完成，一般需要几天时间。近几年国外兴起了一种新的测试技术，即利用电缆式地层测试器测量地层压力，通过泵抽技术，获取地层流体原样，并利用其他测井资料相辅，计算地层产能，达到与钻杆测试同样的作用。这种作业一般只需几十个小时就可以完成，既省时又省力，效率高，成本低，越来越多地替代了钻杆测试（DST），成为一项非常有发展前途的勘探技术。
当前国内应用较多的是斯伦贝谢的重复式地层测试器（RFT）或阿特拉斯的地层测试器（FMT），但其设计、功能及测量结果等方面都不太理想，不能计算测试层的渗透率，很难准确判别流体性质，最主要的还是不能取得储集层的流体原样，特别是在侵入较深的地层中，所取得的流体样品基本上是泥浆污染流体，很难准确完成产能预测工作。
为打破国外的技术垄断，填补空白，替代进口，减少占井时间，降低成本，满足海上勘探开发的需要，及时对储集层进行精细评价，总公司申请了国家“863”计划中的《电缆式钻井中途油气层测试技术》课题。这标志着在国家支持下，研究具有自主知识产权的电缆地层测试技术，目标就是研制直接为海上油气储集层评价提供具有权威性、准确、全面、快速地完成裸眼井地层测试的地层参数测井仪器。该仪器采用先进的模块化设计，保证采样过程中在维持储层原状的情况下，取全、取准油藏工程所需的大部分资料，来预测储层生产能力，使油气资源的开采率达到最大，并减少测试费用，降低成本。具体应用为：①测量地层压力，以及用重复测量证实结果；②在真实地层条件下收集地层流体样品；③计算地层渗透性；④识别低压或超压区域；⑤确定储层流体的重力及相关深度；⑥计算地层流体的可动性和可压缩性；⑦储集地层污染系数的垂直分布。
（一）电缆式地层测试器简介
1．结构
仪器采用模块式设计，每个模块实现一定的功能。根据需要，模块之间可以随意组合。仪器设计为5个模块，即电子线路模块；液压源模块；封隔器模块；流体识别模块；高压流体泵模块；PVT取样模块；联样控制模块等（图7-74）。
每个模块的功能如下。
（1）液压源模块
为仪器的液压动力系统，通过液压泵提供4500psi的压力，并通过液压管线传输压力，用以驱动封隔器（PACKER）的伸缩及各模块的机械动作。
（2）封隔器（PACKER）模块
将泥浆与地层封割，地层流体通过封割器探针进入仪器本体以进行测试与取样。
图7-74电缆式地层测试器结构
（3）电子线路
完成对井下机械动作的电子控制，如PACKER伸缩、抽取流体、流体泵排、流体取样以及传感器信号的采集等。
（4）流体识别模块
为了取得地层流体真样，要将井壁污染流体排出到井筒内，利用电阻率、密度或光谱等方法来判断流体是否是真实地层流体。
（5）高压流体泵
高压流体泵将流体从地层排出到井筒内。
（6）可移动式取样筒
所取得的地层流体样品装入取样筒，以便运到化验室进行成分化验。
2．工作原理
仪器可以完成测量地层压力和抽取地层流体样品。
（1）测压
图7-74流体测压示意图
仪器由电缆送到目的层，在地面控制下将封隔器（Packer）打开，如图7-75所示，封隔器紧贴井壁将地层密封，打开流体预测室，地层流体被吸入预测室，此时预测室内传感器测量地层压力，压力曲线如图7-76所示。
（2）取样
地层压力测试完毕后，要进行取样工作。要取得地层流体真实样品，去除泥浆等污染流体，首先要将这些污染流体排出。此时开启流体马达，将地层流体排出到井筒。在排出过程中，一直监测流体的电阻率，当排出流体的电阻率趋于稳定时，此时流体为地层真实流体，进行取样动作。如图7-77和7-78所示。
图7-76地层压力恢复与测试时间关系
A-B—液压静压；B-C—packer推靠井壁，流体被压缩；C-D—流体进入仪器，解压缩；D-E—泥饼脱落，压力增强；E-F—泥浆滤液流动，压力下降，假设侵入带压力高于地层压力；F-C—抽吸压力低于地层压力；G-H—压力恢复
图7-77排出地层污染流体
图7-78打开取样筒
（二）地层测试器研究
研究一套井下泵抽式流体取样测试器及其解释系统，通过其泵抽系统能够取得地层流体真样，通过压力测试曲线计算油气层的渗透性、压力分布、产能等参数，部分替代中途试油技术。主要研究内容包括以下5个方面。
1．仿真实验模型及数值模拟
仿真模型采用三维圆柱体或球体结构，模拟复杂的井眼及地层条件。通过模拟仿真实验来研究在不同地层压力、不同流体饱和度、不同渗透率、不同泥饼厚度以及不同排液速度等条件下，仪器的响应特性，从而建立地层特性与仪器数值响应关系。针对渤海大油田不同的储层条件，建立具有对不同地层压力和流体进行采样的模型，取得一系列的实验数据。重点考虑：①地层浅和弱胶结疏松砂岩对仪器及解释模型的特殊要求；②稠油开采条件下的趋肤效应和存储效应；③油井出砂情况下对模型的影响。
兼顾陆上各类油气田的储层特性，进行针对性模拟。研究带有管线存储和表皮效应的各向异性非稳态渗流模型；研究双探针各向异性解析解；研究谐波压力和脉冲的相位延迟渗流模型；研究双探针有限元模拟方法。
2．液压动力系统结构设计与制造
钻井中途油气层测试技术的井下仪器包括电子线路、液压动力系统、PACKER（座封液压探头）系统、泵抽系统、流体特性实时识别系统、反向注入模块、PVT(Pressure,Volume,Tem-perature）取样筒、大取样控制模块等。这些模块的设计除了满足工程上的要求外，受特定工作环境所限，需要考虑高温、高压等恶劣井况条件的要求。由于这些系统都是非常精密的机械装置，故在本仪器的机械设计与制造工艺方面有着相当大的难度。具体是液压源的体积、功率、温度设计；液路及液压阀门系统设计；双探测器对三维动态流体模型影响下的间距设计；研究复杂地层条件下高压流体排出泵的设计制作；不同流体、不同地层压力条件下的流体反向注入技术；流体自动识别技术；取样控制及其样品保存技术研究。
3．电子控制与数据传输模块的设计与制造
井下电子线路部分主要具有两个功能，一是接收地面发来的指令并进行译码，以控制井下仪器各种机械动作和监测仪器各种状态；二是进行数据采集与数据转换，并将数据传输到地面进行处理。具体是MPU(Micro Processor Unit）微处理器控制电路；继电器控制电路；各种传感器信号处理电路；数据采集处理与传输。
4．地面支持系统
包括地面面板和系统软件，油气层特性测井仪的所有井下功能都由地面系统控制。包括测试数据的记录、不同测试参数的地面调整（如测压采样点的确定，预测体积、泵排速度、压力降的选择等）、井下工况及采样流体性质的判断。它的泵抽系统能对流过仪器或被抽进采样筒的液体进行同步监测和计算其特性参数。这些功能的实现都需要地面软件的支持。
5．测试制度设计、资料解释模型研究与解释软件开发
a．不同油气藏测试工作制度设计方法。对稠油、低渗透、油气水多相等复杂条件，研究测试时间短、流速低、排出量小的合理测试工作制度，泵排的时间控制，多探针垂向干扰测试设计。
b．低速、短时压力资料的定量解释和解释新模型开发。球形和圆柱形压力降和压力恢复叠加分析，考虑管线井储和表皮效应的典型曲线分析，流动期识别和流动模型，多层模型、复合模型、多相流模型，垂向干扰模型、反向注入模型，油藏边界分析模型。
c．与三维地震、钻井、录井、油藏工程等多学科综合评价研究油气藏方法。确定合适钻井液，完井设计，油藏开发建议，研究部分代替DST(Drill Stem Test）的短时间测试产能预测技术。
d．资料解释软件系统。
上述研究的关键技术包括三维仿真模型研究与数值模拟计算；高温高压微型液压动力系统；双PACKER系统；光谱流体识别技术；流体采样与样品保存技术；井下实时自控系统；地面测量与控制系统；复杂油藏的资料解释方法；反向流体注入技术。
地层测试技术研制成功将在油气勘探中解决重大疑难地质问题：重复抽样和重复测试，使压力测量更为准确；利用泵抽技术将泥浆滤液排出，获取原状地层流体样品；双封隔器技术，保证在任何岩层中取得地层流体样品，解决单封隔器在稠油粉砂岩中取样堵塞等问题；将逐步替代试油技术，成为地层评价的重要工具，并为降低成本提供有利工具。另外，鉴于目前国内尚无较好的油气裸眼井分层测试技术可以利用，可以作为开展海洋或陆上石油勘探井和开发井分层动态测试及取样测试，不失为一项极好的分层动态直接测量技术。海洋与陆上每口油气井都需要进行这项地层动态取样测试。凭借其测取的前所未有的、十分完备的油藏分层动态资料，就可以确切地、完美地认识油层及各个分层，并将其测试结果用于油气勘探、油田开发、采油工程的各个方面，有利于高质量高速度高效率地进行油气勘探及油气田开发。再就是，储层特性测井仪器将具有自主知识产权，拥有国内外市场竞争的法律地位，可以冲破种种限制，对国外提供这种测井技术服务，从而获得较好的经济效益。
1:采用好的打桩机械，包括桩机钻头，钻杆的垂直度等。2：采用好的经验丰富操作工人，3：采用合适的工艺流程。（正循环，或反循环，静态无循环，干作业成孔，）4：有必要的检测手段，工具，管理人员等。（主要的检测内容包括：孔直径是否合适，桩深度是否合格，孔底岩石是否符合设计要求，孔底沉渣厚度是否合格，泥浆性能（比重，含沙率，粘度等），孔的垂直度，扩径率（充盈系数）。）5：实际上你说的这个问题太大了，太宽了，建议采用具体桩型进行分析，更有针对性，更有说服力。实际工作中：人们关注的成孔质量有以下要点：1）孔径一定要达标，最好是充盈系数刚好符合要求。2）成孔后能够在一定的时间内保持稳定，不发生成孔后垮孔，主要是通过泥浆比重来控制。3）成孔深度符合设计要求，孔底的持力层符合设计要求。4）成孔的倾斜度符合要求。5）成孔的桩位符合设计要求，桩位的偏差在规范允许范围内。
浅谈大直径钻孔灌注桩在施工中应注意的问题工学论文
摘要： 文章结合砂土地区钻孔灌注桩成孔、成桩施工中，因施工操作不当可能发生孔、桩的质量问题进行分析和探讨。
关键词： 钻孔灌注桩；导管；成桩；成孔
随着国民经济的飞速发展，高层建筑如雨后春笋般迅速拔起，大直径钻孔灌注桩在我国桩基础的应用中已十分广泛。它与预制桩相对优点较多，如造价低、节省钢材，承载力可高达40000kN。大直径钻孔灌注桩在亚砂土地区工程中应用较多。其施工工艺也日趋完善，它由钻探成孔及灌注成桩两部分组成，其施工程序如下：放线定位；护筒埋设；设备安装及泥浆系统；成孔；清孔；钢筋制作、人孔定位；砼材料、制作；水下混凝土灌注、成桩。
前4个程序完成叫成孔，后4个程序完成叫成桩。以下就大直径钻孔灌注桩在施工中成孔、成桩应注意的问题，谈谈个人的观点。
1 成孔
大直径钻孔灌注桩施工中，成孔是首先要考虑的问题。成孔施工中对桩的影响主要有孔径(桩径)、孔位偏差、孔的垂直度及冲洗液(泥浆)。
(1)钻孔桩的孔径可按设计桩径选择钻头直径、孔径偏差允许为设计桩径的正偏差。其允许正偏差在30 mm～50 mm。施工前应对孔位进行测量定位。孔位确定后应进场地平整，使机具(主动钻杆)、钻头中心与孔位重合，方可开钻施工。孔位偏差应达到桩的设计要求。
(2)为保证钻孔垂直度，钻孔不发生倾斜，施工时钻机要求摆放平稳。开钻时不抖动。开孔时应轻压慢转，人护桶以下2 m后，采用正常钻速及钻压，钻孔速度宜控制在小于2 h。钻杆要求垂直，当连接钻杆后，应检查连接后钻杆的'垂直度，保证弯曲在规定的范围之内。若发现钻孔倾斜，应立即起钻，找出孔斜原因。采取相应措施，由已开孔处重新扫孔纠斜直至正常钻孔。钻孔垂直度允许偏差为％。
(3)钻孔中，冲洗液性能的好坏尤为重要。它起着冷却钻头、护壁及携带泥砂岩屑作用，并保证孔内干净、顺畅。黏性土地层可以利用其自身造浆，砂性土则需要人工制浆。泥浆材料可选用泥浆土或黏性较高的高岭土。为保持泥浆性能和循环的要求，地面应设泥浆池、循环槽、沉淀池。泥浆池每隔40 m设1个，循环槽要求长度不小于15 m，循环槽每隔4 m～5 m再设沉淀池。施工时应时常清理沉淀池，排除残渣，减小冲洗液含砂量。对泥浆性能要求如下：其含砂率应小于8％，黏度应控制在18 s～22 s，胶体率大于85％。
(3)当钻至设计孔深(即满足桩的要求)应将钻具提离孔底少许，保持正常转速，将泵量开至最大进行清孔。清孔的目的是排除沉渣及孔壁较厚的泥皮，冲洗钻孔时间视泥浆性能参数而定。当孔底泥浆比重在左右，含砂率≤10％，黏度小于25 s可视为冲洗完成。冲洗完成后，孔底沉渣应达到：端承桩不大于50mm；摩擦桩不大于200 mm。在下钢筋笼前必须复测沉渣厚度。如超过该值，必须重新清孔，直至满足沉渣的条件，方可进行下一步施工。
2 成桩
完成上述至钢筋笼到位，灌注成桩则是施工的关键。桩的质量问题主要表现为断桩、夹泥、蜂窝、少灌等，故选择好混凝土材料及性能参数、辅助设备、施工工艺就尤为重要。
(1)混凝土由水泥、砂、粗骨料组成，其配比应通过试验确定。最好配合比的强度比设计要求的强度高配一级。施工中混凝土应具备良好的和易性和流动性，1m3混凝土中水泥量不少于360kg。粗骨料宜选用卵石或碎石，其粒径不得大于40 mm，砂宜用中至粗砂，一般控制在40％～50％。混凝土的塌落度值为180±20 mm(气温高，桩深，取高值，反之取低值)。混凝土搅拌方法：水泥、骨料、砂倒人搅拌机加30％的水先搅拌均匀后，然后再加入60％的水搅拌，最后再加10％的水搅拌到出混凝土时间控制在60 s～90内。当灌注时间大于3 h(一般砼初凝时间仅为3 h～5 h)。混凝土中应加缓凝剂，它可使混凝土初凝时间大于8 h。
(2)灌注混凝土使用的导管应符合下列要求：宜选用无缝钢管，壁厚≥3 mm，直径250 m，导管每节长度可按施工工艺要求确定(长短可不一)，两管之间由法兰盘连接。导管使用前应进行试压，试压压力为 MPa～ MPa。保证连接处密封良好。
(3)灌注混凝土前应做好严密的施工组织计划及充分的准备工作。灌注应连续进行，不得中断，一旦发生机具故障及导管堵塞问题，应立即采取有效应急措施。对桩径大、桩深、灌桩量多应采用多台搅拌机同时工作，以减少混凝土离析现象。另外。提升动力应足够，避免出现起吊动力不足，造成其他意外事故。灌注中要求第一次灌注量保证导管底端埋入混凝土中不少于 m。为此。灌注储料斗制作时其容积应满足这一要求，正常灌注时混凝土上升速度不得小于2 m/h，每根桩灌注施工时间不得超过下列规定：灌注量在10m3以内≤2h；灌注量在10m3～20m3内≤3h；灌注量在20m3～30 m3内≤4h；灌注量在30m3～40m3内≤5h；灌注量大于40一则应在8 h内完成。每根桩的混凝土试块不得少于一组。
(4)为保证灌注桩质量，防止出现断桩、夹泥、蜂窝、少灌等缺陷，灌注施工操作中还应注意：①第一次灌注时，导管底端与孔底距离应严格控制。其距离孔底30 cm～40 cm为宜；②在灌注施工的整个过程中，导管底端严禁提出混凝土面，导管底端埋人混凝土深度宜2 m左右。当遇导管堵管或混凝土下灌不畅时，可适当提拉或左右摆动导管，以增加其流动性、和易性及减小下灌阻力。但导管底端埋置深度不得小于1 m。当混凝土面上升至钢筋笼内2m～3m时，应及时提升导管，使导管底端高于钢筋笼底端，防止钢筋笼上浮。随着混凝土面不断上升及孔内压力减小，桩上部混凝土不如下部密实。这时应加大灌注料斗落差，同时上、下提拉及摆动导管。最后一次混凝土的灌入量要求掌握好，灌注混凝土的高度应控制在设计桩顶标高以上 m。钢筋笼的制作、焊接、吊装应按设计要求及操作规程执行。在大直径钻孔灌注桩整个施工过程中，对成孔速度、人岩(土)深度、孔底标高、桩位偏差、沉渣厚度、桩孔垂直度、孔径、混凝土灌注量、灌注时间、桩顶及钢筋笼标高、导管的折卸情况和埋管深度等进行记录、登记、填写，并妥善保存该原始资料以备查询。
3 结束语
成孔和成桩在大直径钻孔灌注桩施工中举足轻重，它的施工好坏直接影响桩的质量。如何在大直径钻孔灌注桩施工中提高桩的质量，实践中笔者认为成孔是桩质量的前提，成桩是桩质量的关键。施工工艺方法是桩质量的保证。
（五）护壁泥浆的拌制1、护壁泥浆要用优质泥浆，保持桩孔不坍、不缩，尤其对较厚的填土及淤泥质土要采用优质泥浆。2、在钻进时，由于旋挖钻机为静态泥浆无循环钻进，且成孔速度快，护壁泥皮薄，据地质勘查资料知本场区存在较厚的软塑性粘土层和粉砂地层，易造成缩孔和塌孔的事故，因而钻进时对泥浆性能要求较高。为了满足施工要求，在制作泥浆时，应注意以下几点：(1)膨润土必须充分水化搅拌，保证浆体均匀一致。造浆后应静置24小时之后方可使用，保证膨润土的充分水化，泥浆各项指标符合要求。(2)泥浆絮凝或沉淀过多时，泥浆必须用空压机送风反复搅动，符合要求后才可送入孔内使用，否则势必会造成孔内沉渣过多或其它孔内事故。(3)为了保证安全连续正常施工确保成孔速度、成孔质量及灌注成桩质量，开孔前泥浆总量应达到设计方量的倍左右方可开钻，质检员、技术员要随时观察泥浆性能的变化，及时检测泥浆的性能，不符合设计要求的泥浆禁止送入孔内，钻进时及时足量补充孔内泥浆，防止孔内泥浆落差太大，即泥浆液面深度低于护筒进浆口30cm以下，而造成孔壁坍塌。尤其不允许浆面落到护筒底以下。在雨天施工时，应注意泥浆性能的变化，及时根据实际情况调整泥浆原料的配比。钻机因故停钻时（如机械故障、修理钻具等），要及时向孔内补充泥浆，保持泥浆高度，以保证孔内安全。二次清孔时沉淀池泥浆容量要大，保证清孔时孔内大量泥沙的有效沉淀，使二次清孔达到设计要求，禁止孔内泥浆低于护筒溢浆口。比重 粘度（S） 含砂量（%）～ 16～22 ≤4(4)施工中做好现场泥浆配置、排污、更换工作，设专人进行泥浆管理，保持泥浆比重在～之间。随时跟踪、检查循环池内泥浆比重、粘度，确保钻进需要。泥浆指标如表： (5)对于固相含量过高，比重、粘度超过规定值，不宜稀释处理的废浆应及时排运出场外处理。(6)当地下水位较高时，为保证钻孔过程不坍孔、缩孔，必须保证孔内水头，且要将泥浆比重调大。在钻进过程中，要及时补浆，确保钻进过程中的水头高度。(7)在泥浆池边设好防护安全栏。(8)为了保护环境，钻孔泥浆经沉淀处理合格后将钻渣运往指定地点。（六）钻孔1、准备好以上工作后，请监理工程师现场检查，钻机开始钻进施工。2、由施工经验丰富的同志担任机班长，负责成孔钻进设备的操作,并对机长进行钻进注意事项交底，强调机长对地质状况进行掌握，要求将地质剖面图和柱状图悬挂在操作室，掌握每根桩的地质情况，根据实测深度并对照地层埋深，判断钻进进度，在地层变化处附近，捞取钻渣样品与地质资料核实，以精确控制换层时的钻进参数，确保成孔质量。3、开钻时应慢速钻进，待导向部位或钻头全部进入地层后，方可加速钻进。但是对于加夹层（粉砂层）钻进时，需要调整泥浆比重到左右，并且采取慢速钻进的方法进行施工。4、旋挖机钻进过程中，钻杆要保持垂直状态，严格控制垂直度在规范允许范围之内。5、钻机钻进过程中应采用减压钻进，即钻机的主吊钩始终要承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80％。6、要安排专人定时检查孔内泥浆水头高度，发现不足并及时足量补充。钻孔内泥浆水头高度应不低于护筒排浆孔下30cm，并高于地下水位2米。7、合理控制起钻和下钻时速度，避免激动压力和抽吸力对孔壁的影响。 8、在提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内具有规定的水位和要求的泥浆相对密度和粘度。处理孔内事故因故停钻，必须将钻头提出孔外。对于地质状况发生大的变化，旋挖钻机不能钻进时，及时更换小钻头试钻，如果还是不能继续钻进，需要换旋转钻机或冲击钻时，立即派人24小时内调用钻机进场，确保孔壁不坍塌，或发生其他以外情况。9、做好钻孔施工记录，记录必须与实际工序同步，真实、齐全、整洁。孔深、钻速、换层特别是持力层应记录清楚。（七）成孔检测及清孔1、钻孔达到设计标高后，对孔深、孔径进行检查，符合规范要求后方可清孔，准备下钢筋笼。孔深采用测绳进行测量，测绳必须经常进行校正、修订，以保证测量准确。孔径采取下探孔器的方法进行检查，探孔器直径为钢筋笼直径+，探孔器的长度为设计直径的4～6倍。成孔深度和孔径不小于设计值，泥浆比重、含砂率及粘度由试验人员在现场进行测定，泥浆比重为～以内，含砂率小于4%，粘度为16～22s，以上均符合要求后，并经监理工程师验收合格后，才允许钻机移位，并准备清孔、下钢筋笼。2、清孔可采用抽浆方法，在清孔排渣时，必须保证孔内水头高度，防止塌孔。清孔后孔底沉渣厚度不大于100mm，合格后在孔底提出泥浆式样进行性能指标试验，试验结果必须符合相关技术标准要求。钻孔桩成桩检测标准序号 项 目 允 许 偏 差1 孔 径 不小于设计孔径2 孔 深 不小于设计孔深3 孔位中心偏差 不大于50mm4 倾 斜 度 不大于1%5 灌注混凝土前孔底沉渣厚度 不大于设计要求（八）钢筋笼制作、安装1、钢筋笼所用钢筋规格、材质及各项性能指标均应符合设计及规范要求，有出厂证明或检验报告单。原材料进场堆放在钢筋底部衬垫枕木上，确保钢筋堆放离地面高30cm，保证底部排水畅通。钢筋放置过程中，需采用彩条布遮盖防雨防尘。现场施焊的焊缝应按规范要求并抽检试验。 2、设专用胎架和施工平台，按照设计图纸将钢筋笼按要求分段制作，加强箍筋间距按≤2m设置。3、钢筋加工严格按照设计图纸和相关技术规范的要求执行，主筋在制作前必须整直，整直后钢筋弯曲度应不大于长度的1%，并不得有局部弯折。主筋一般应尽量用整根钢筋，分段后的钢筋笼主筋接头应互相错开，接头长度内，同一根钢筋不得有两个接头，配置在接头长度内的受力钢筋，其接头截面积占总截面积百分率小于50%（接头长度为35d）。4、成型钢筋笼吊放、运输、安装，应采取预防变形措施，不得产生运输变形。为防止钢筋笼在吊装、运输、安装过程中变形，对钢筋笼加强筋处进行交叉加固，加固方式采取在钢筋笼内加十字撑的方式，并焊接牢固，当钢筋笼安装就位后将其拆除。钢筋笼分节起吊连接时，采用25t或35t汽车吊机大小钩配合起吊，并将吊点处采用扁担加固并起吊，以防止钢筋笼变形。5、按顺序逐节垂直下放钢筋笼，上下节钢筋笼各主筋应对准校正，节段间在孔口采用帮条焊接方式对称施焊，焊接长度满足规范要求。下钢筋笼时间要尽量缩短，并每隔2米在同一截面上按90度对称安置4个钢筋保护筋。6、桩基检测声测管采用Ф51mm热轧无缝钢管，壁厚3mm。安装声测管钢筋笼的要求将声测管伸入桩底部并用薄钢板堵焊，每隔2m用5号铁丝将声测管绑扎在主筋上及在加强钢筋上焊钢筋环固定，将声测管分节焊接，焊缝牢固、饱满，确保声测管不漏水、不泌水。将声测管内灌满水后，将上部用薄钢板堵焊，以防止钻孔泥浆或混凝土砂浆进入声测管而影响桩基检测。声测管焊接时，必须采用小焊条，防止将声测管焊破漏水。7、钢筋笼起吊时，吊点应拴牢并布置合理，使笼子吊起后处于自然铅垂状态，并无明显变形，下吊钢筋笼骨架过程中，不要碰撞孔壁，要采取措施让其沿孔中心垂直插入。在钢筋笼外侧焊设计图纸上的定位钢筋，以保证保护层的厚度。吊放钢筋骨架入桩孔时，均匀下落，保证钢筋笼居中。钢筋笼下到标高后，要检查钢筋笼顶部的中心偏差，使之＜5cm，待全部入孔经确认符合要求后，将钢筋笼进行固定，避免下沉和灌注混凝土时上浮。8、钢筋骨架制安精度要求见下表：钻孔桩钢筋骨架制作安装标准序号 项 目 允 许 偏 差1 钢筋骨架在承台内埋置长度 ±100mm2 钢筋骨架直径 ±20mm3 钢筋间距 ±(d为钢筋直径)4 加劲筋间距 ±20mm5 箍筋间距或螺距 ±20mm6 钢筋骨架垂直线 1%（九）下导管、二次清孔1、下导管混凝土灌注导管采用快速卡口垂直提升导管。导管使用前进行试拼、水密承压和接头抗拉试验、长度测量、标码等工作，进行水密试验的试压压力不应小于6kg/cm2。导管内壁应光滑平顺，连接紧直，使用一段时间后，应检查其水密性。导管下孔时，必须加密封圈并抹黄油，保证密封，孔内导管必须丈量准确，满足孔深要求，下端出口处应距孔底20－40cm。吊装时，导管位于井孔中央，避免挂碰钢筋笼，并在灌注前进行升降试验。坚持实行导管使用的检查鉴证制度。提升导管时要掌握每次的提升高度，保证埋入深度2～6m，以免混凝土“洗澡”。卸下的导管要及时冲刷干净，绝不允许在连接处和丝扣处有水泥砂浆残留，并按一定编号放置。2、二次清孔导管就位后，立即进行第二次清孔，清孔采取气举反循环进行清孔，清孔后沉渣必须小于100mm才允许灌注混凝土。清孔时要适当转动和升降导管，以利于孔底边部钻渣清出，并注意空压机的送气量，以满足清出沉渣的要求。取泥浆样测试合格，并经监理共同检测孔底沉渣达标后应立即灌注混凝土，若等待时间过厂则在灌注混凝土前重新测定孔底沉淤厚度。（十）混凝土水下灌注1、桩身混凝土采用商品混凝土、砼搅拌车直接送入仓的方法施工。采用导管法进行水下灌注。2、灌注混凝土前应将灌注机具如储料斗、溜槽、漏斗等准备好。3、水下混凝土灌注必须保证良好的和易性，坍落度18cm～20cm，混凝土到达现场后，现场试验室值班技术员在现在再做坍落度试验。4、采用罐车运输混凝土至现场，直接倒入导管内进行灌注，混凝土接近桩顶时，改用吊斗倾倒以提高漏斗高度。5、灌注时要求首批混凝土方量应能满足导管首次埋置深度≥1m和填充导管底部的需要，具体首批混凝土计算见下式：所需混凝土数量可参考公式： V≥ (H1+H2) + h1式中：V－首斗混凝土方量（m3）； D－桩孔直径（m）； H1－桩孔底至导管底端间距，一般为；H2－初次导管埋深m，取； d－导管内径m； H－灌注混凝土时孔深度m； h1－桩孔内混凝土达到埋置深度H2时导管内部混凝土柱平衡导管外；根据公式HWr1=h1r2计算，其中r1为泥浆的比重，取；r2为混凝土的比重，取，h1按最大孔深度H计算，即考虑最不利情况。 桩径最大孔深度H布置及V的计算序号 直径（m） 最大孔深的墩位 最大孔深（m） h1(m) 导管直径(m) 首斗砼方量V(m3)1 Z154 Z171 Z140 、混凝土通过砼搅拌车运送到作业地点后，用汽车起重机配合灌注。为了保证混凝土灌注顺利进行，施工中作好下列工作：（1）灌注水下混凝土前，探测孔底沉淀物厚度，如不能满足要求，则要利用导管按反循环法进行再次清孔。（2）砍球前准备足够的混凝土储备量，保证砍球后导管的埋置深度大于1m以上。（3）砍球前，导管距孔底的高度适当，一般取20～40cm。（4）灌注过程中，注意观察导管内混凝土面下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度。（5）导管埋置深度适当，保证埋置深度不大于6m ，且不小于2m。导管提升缓慢，不挂钢筋笼。（6）混凝土灌注到达钢筋笼底部以下约1m时，适当放慢灌注速度，减小混凝土的冲击力，防止钢筋笼上浮。当混凝土上升到钢筋笼底部以上4m左右时，提升导管，使其底口高于钢筋笼底部2m以上，可恢复正常灌注速度。（7）灌注作业连续进行，不得中途停顿，保证整桩在混凝土初凝期内灌注完成。（8）发现问题，及时分析原因，果断采取措施，避免发生断桩事故。（9）混凝土灌注至桩顶以后，超出设计桩顶30～50cm，然后及时将已离析的混合物及水泥浆等清除干净。（10）每桩按照规范要求取试件2～4组，当桩身混凝土达到其设计强度的70%后，检测桩身混凝土的质量。（11）钻孔桩质量控制标准见下表：钻孔灌注桩实测项目项 次 检 查 项 目 规定值或允许偏差值1 混凝土强度（Mpa） 在合格标准内2 桩 位(mm) 群 桩 100 排 架 桩 503 倾 斜 度 1%4 沉淀厚度(mm) 摩 擦 桩 符合设计要求及施工规范 支 承 桩 5 钢筋骨架标高(mm) ±50（十一）桩头处理及检测待桩基混凝土的强度达到设计强度时,处理桩头混凝土至设计标高,对每根桩都进行小应变检测或超声波检测。（十二）钻孔灌注桩施工的注意事项1、钻孔前熟悉图纸，弄清地质情况，根据地质情况确定钻孔的方案方法，对于地质结构为砂层的地层，施工时一定要调整泥浆比重，尽量保证在左右，以使泥浆护壁可以起到保护孔壁的作用。2、钻孔前检查确认孔位地下是否有管线，光缆或其他物体。3、桩轴线的控制：钻机就位施钻时，将钻机底盘调成水平状态，开第一钻时，小心使锥尖对准设计中心，盖上封口板，卡上推钳，试转数圈，用全站仪监控钻杆垂直度，满足要求后，正式开钻，钻进过程中，随时有全站仪监控，保证倾斜度＜1/100。4、碰到岩层无法钻进时，需要更换为回旋钻机或冲孔钻机进行施工。在开孔前就配备回旋钻机或冲孔钻机以备急用，以缩短钻孔的停放时间，避免坍孔或缩孔情况发生。5、旋挖钻机在钻进过程中，需要加长钻杆或依据地层更换钻头，在此间歇时间内，需要特别注意孔内情况，以防孔内坍孔。6、在钻孔时，钻机必须配置两套钻头以备更换，在钻进至粉砂层或砂层时，需要特别注意泥浆比重、孔内外水头差等，确保钻进安全、有效的进行。7、在桩基施工时，第一根桩基和第二根计划开钻的桩基要错开，需要跳开相邻桩位的桩基，待对角方向的桩基完毕后才开始施工相邻位置的桩基。8、在终孔和清孔后，应对成孔的孔位、孔深、孔形、孔径、垂直度、泥浆比重、孔底沉淀厚度等进行检验，要求满足设计规定。9、在桩基灌注过程中，必须配备一台砂石泵，如由于灌注过程中发生堵管、气阻或导管提离混凝土面，立即用砂石泵抽出已灌注混凝土，重新清孔后再进行灌注。10、对混凝土的强度、级配、坍落度及混凝土的流动性进行检查。混凝土拌合物应有良好的和易性，在运输和灌注过程中应无显著离析、泌水现象，混凝土保证有足够的初凝时间。灌注时应保持足够的流动性，其坍落度宜为180～200mm。混凝土拌和物中宜掺用外加剂、粉煤灰等材料；首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。11、必须对每根桩做好相应的施工记录，并按规定留取混凝土试验件，做出试压结果。将上述资料整理好，提交有关部门检查、验收。12、在所有的钻孔灌注桩完成以后，必须对施工场地进行清理，所有的钻渣和泥浆必须清理干净。（十三）钻孔及水下混凝土灌注过程中异常事故及处理办法1、坍孔原因分析：①护筒埋置过浅，周围封填不密漏水；②操作不当，如提升钻头或掏渣筒倾倒，或放钢筋骨架时碰撞孔壁；泥浆稠度小，起不到护壁作用；③泥浆水位高度不够，对孔壁压力小；向孔内加水时流速过大，直接冲刷孔壁；④在松软砂层中钻进，进尺太快。预防及处理措施：坍孔部位不深时，可改用深埋护筒，将护筒周围回填土，夯实，重新钻孔；轻度坍孔，可加大泥浆相对密度和提高水位；严重坍孔，用粘土泥膏投入，待孔壁稳定后采用低速钻进；汛期水位变化过大时，应采取升高护筒，增加水头或用虹吸管等措施保证水头相对稳定；提升钻头，下放钢筋管架应保持垂直，尽量不要碰撞孔壁；在松软砂层钻进时，应控制进尺速度，并用较好泥浆护壁。2、钻孔偏斜原因分析：①桩架不稳、钻杆导架不垂直，钻机磨耗，部件松动；②土层软硬不匀，致使钻头受力不均；③钻孔中遇有较大孤石、探头石；④扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；⑤钻杆弯曲，接头不正。预防及处理措施：检查、纠正桩架，使之垂直安置稳固，并对导架进行水平与垂直校正和对钻孔设备加以检修；偏斜过大时，填入土石（砂或砾石）重新钻进，控制钻速；如有探头石，宜用用冲孔机低速将石打碎，倾斜基岩时，可用混凝土填平，待其凝固后再钻。3、卡钻原因分析：①孔内出现梅花孔、探头石、缩孔等未及时处理；②钻头被坍孔落下的石块或误落入孔内的大工具卡住；③入孔较深的钢护筒倾斜或下端被钻头撞击严重变形。预防及处理措施：对于向下能活动的上卡，可用上下提升法，即上、下提动钻头，并配以将钻杆左右拔移、旋转；卡钻后不宜强提，只宜轻提，经提不动时，可用小冲击钻锥冲或用冲、吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出；施工中注意保持护筒垂直，防止倾斜；钻头尺寸应统一，下钻应控制钻进速度，不要过快。4、扩孔及缩孔原因分析：①扩孔是因孔壁坍塌或钻机摆过大所致；②缩孔原因是钻锥磨损过甚，焊补不及时或因地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。预防及处理措施：注意采取防止坍孔和防止钻锥摆过大的措施；注意及时焊补钻锥，并在软塑地层采用失水率小的优质泥浆护壁；已发生缩孔时，宜在该处用钻锥上下反复扫孔以扩大孔径。5、沉碴厚度超标原因分析：清孔泥浆含砂率大、胶体率太小、比重过大。预防及处理措施：控制清孔后泥浆比重小于，保证泥浆的粘度、含沙量、胶体率等满足规范要求，并进行二次清孔，直到满足设计要求。6、水下混凝土灌注时导管进水原因分析：首批混凝土储量不足，或导管底口距孔底间距过大，混凝土下落后不能埋住导管底口以致泥水从底口进入。预防及处理措施：将导管和钢筋笼提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗清除，重新灌注。7、导管卡管原因分析：①初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因如坍落度过小、流动性差、粗骨料过大、拌合物不均匀产生离析、导管接缝处漏水、大雨中运混凝土未加遮盖使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中造成堵塞；②机械发生故障和其他原因使混凝土在导管内停留时间过长，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土的下落阻力，混凝土堵在管内。预防及处理措施：准备备用机械、掺入缓凝剂，做好配合比，改善混凝土的性能。拔管、吸渣重灌。8、钢筋笼上浮原因分析：导管埋深控制不好。固定钢筋笼的撑杆刚度不够。预防及处理措施：控制导管底口的位置及埋深，在混凝土接近钢筋笼底口时，加大导管埋深，并减缓灌注过程；加强撑杆，增加钢管支撑。
要提高钻孔灌注桩成孔质量，必须严防在施工过程中出现以下7个问题：1.孔壁坍塌（1）原因：主要有土质松散，泥浆护壁不良，遇有溶洞、裂缝，护筒内水位过高，钻进速度过快，空钻时间过长，成孔后灌注时间过长等。（2）预防措施：严格根据设计要求及桩位的水文地质情况选择适当的钻进方法，并确定护筒的埋置深度，当钻孔内有承压水时，护筒应高于稳定后的承压水位以上，若地下水位不明，不稳时，则应先做试桩。根据钻孔的工程地质情况、空位、钻机性能、泥浆材料等选择合适的泥浆，在钻进过程中增加取样次数，时刻判明地质及泥浆护壁情况，并做好记录。成孔后，待灌时间一般不大于3小时，因此，钢筋笼在钻进过程中应加工完善。吊装及焊接的过程中要对准孔位并尽量缩短时间，在灌注过程中保持施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。（3）处理方案：一旦发生坍孔，应立即采取相应措施。坍孔不严重时，可回填片石或土到坍孔位以上，采取改善泥浆性能，加高水头，深埋护筒等措施，继续钻进。在坍孔较严重时，则应将钻孔全部回填，待回填稳定后方可重钻。2.孔位倾斜（1）原因：钻机支架不稳，地质松软不均，土层呈倾斜状分布，遇探头石及其他硬物等。（2）预防措施：在钻机就位前，场地必须平整、夯实，钻机就位时，转盘中心与钻架上起吊轮在同一轴线。应尽量采用自重大，钻杆刚度大的钻机。（3）处理：当进入不均匀地层、倾斜状地层以及遇到探头石及其他硬物时，钻进速度要慢，并在倾斜处吊起钻头反复扫钻多次，以削去硬物，使孔位正直，当倾斜严重时，则应回填粘质土至倾斜处以上，待稳定后重新钻进。3.孔底沉渣厚度过大（1）原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或注入量不足，无法将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后待灌时间过长，致使泥浆重新沉淀等。（2）预防措施：成孔后，应根据设计要求、钻进方法、机具设备条件和地层情况等控制泥浆的比重和粘度，并通过提取泥浆试样，进行泥浆性能指标试验，不得用清水进行置换。钢筋笼吊装时，应使钢筋笼的中心与桩的中心保持一致，避免碰撞孔壁，并采用先进的工艺加快钢筋笼的对接速度，减少空孔时间，防止沉渣重新沉淀。（3）处理方案：灌注混凝土前，应重新测定沉淀厚度，如沉淀量不符合规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至沉淀厚度、泥浆比重等均符合规范要求。并保证首批混凝土的数量，使导管首次埋置深度大于，以利用混凝土的冲击力彻底清除孔底沉渣。4.卡管（1）原因：初灌时导管离孔底太近，防水栓堵管；混凝土的级配或水灰比不正确，流动性、和易性差，出现离析；混凝土中粗骨料粒径过大；混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长，以及导管进水等等。（2）预防措施：加强对水下混凝土质量的控制，选用级配良好的中砂；控制粗骨料的最大粒径，不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且小于40mm；控制水灰比，或适当掺加外加剂，保证水下混凝土良好的流动性和和易性；控制导管底与柱孔底的间距，一般为，防止隔水栓卡管；导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，防止因导管进水导致离析及卡管。（3）处理方案：一旦发生卡管，应分析原因，并将导管拔出，若原混凝土表面尚未初凝，可用新导管重新插入后继续浇筑并采取补强处理；若无法继续灌注，则应将已灌桩做废弃处理，孔内回填稳定后重新成孔。5.钢筋笼上浮（1）原因：主要是由灌注混凝土时的强大冲击力引起的。（2）预防措施：可以在钢筋笼上施压重物，并在上端焊定位筋。当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土面进入钢筋笼一定深度后，可适当提升导管，增加钢筋笼的埋深，增加钢筋与混凝土的握裹力，以保证钢筋笼不上浮。6.断桩夹层（1）原因：首批混凝土数量不足，导管拔离混凝土面等。（2）预防措施：严格控制首批混凝土数量，首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥）和填充导管底部的需要。在灌注过程中，严格控制导管的提升，经常测探井孔内混凝土面的高度，以确定提管高度和拆管节数，防止导管底口拔出已灌混凝土表面。混凝土的埋管深度宜保持在2-6m。（3）处理方案：若一旦由于疏忽或机械制动失误，导致导管底口拔离混凝土表面，则应将导管重新清洗拼装，并塞住底口压入已浇筑混凝土表面以下，然后按初灌混凝土的要求灌注。7.短桩（1）原因：由于施工人员的疏忽，未及时探明混凝土表面高度；在灌注过程中，孔壁局部小塌方，施工人员未发现，未处理，仍按原计算的混凝土量浇筑后即拔离导管。（2）预防及处理：一旦发生短桩，可迅速插入一小直径护筒至原混凝土内，用吸泥机吸出坍方土和沉淀土后重新下导管灌注，但应在上下断层间加以补强。
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聚乳酸是由生物发酵生产的乳酸经人工化学合成而得的聚合物，但仍保持着良好的生物相容性和生物可降解性，具有与聚酯相似的防渗透性，同时具有与聚苯乙烯相似的光泽度、清晰度和加工性，并提供了比聚烯烃更低温度的可热合性，可采用熔融加工技术，包括纺纱技术进行加工。因此聚乳酸可以被加工成各种包装用材料，农业、建筑业用的塑料型材、薄膜，以及化工、纺织业用的无纺布、聚酯纤维、医用材料等等。适合的加工方式有：真空成型、射出成型、吹瓶、透明膜、贴合膜、保鲜膜、纸淋膜，融溶纺丝等。聚乳酸（PLA）的原料主要为玉米等天然原料，降低了对石油资源的依赖，同时也间接降低了原油炼油等过程中所排放的氮氧化物及硫氧化物等污染气体的排放。为了摆脱对日趋枯竭的石油资源的依赖，大力开发环境友好的可生物降解的聚合物，替代石油基塑料产品，已成为当前研究开发的热点。根据我国可持续发展战略，以再生资源为原料，采用生物技术生产可生物降解的聚乳酸（PLA）市场潜力巨大。将粮食产品深加工，生产高附加值的产品是实现跨越式经济发展的重大举措。国内聚乳酸市场分析：我国是一个生产塑料树脂材料及消费大国，年生产各类塑料制品近1900多万吨。大力开发生产对环境友好的EDP塑料制品，势在必行，这有益于减少石油基塑料制品所带来的环境污染和对不可再生石油资源的依赖及消耗。目前，国内有多家企事业单位从事“聚乳酸〔PLA〕”聚酯材料的研究及应用工作，国家和省及部委也将PLA开发项目列入“九五”、“十五”、“863”、“973”、《火炬计划》、《星火计划》、“十一五”和《国家中长期科学科技发展规划》重点科研攻关项目。但是，目前国内PLA产业化步伐缓慢，产品经过多年的研发仅有浙江海正集团和上海同杰良生物技术有限公司等较有实力的企事业单位较有成效，江阴杲信也开发了粒子，纤维和无纺布等产品，PLA聚酯材料主要依赖国外进口，由于PLA原料进口价格比较昂贵，这也限制了PLA高分子材料在我国的应用和发展。随着我国加入世贸组织，先进的生产技术和设备及新产品大量进入国内市场，这也促使国内一些企事业单位和集团公司及乳酸生产厂家着手建立PLA产业，以国内丰富的资源优势和科研院校的技术优势及人力资源优势与国外PLA产品抗衡，并使国内能顺利的形成以PLA产品为代表的消费市场，并且能够出口创汇。经济学家及环保人士指出，在我国发展以高性能EDP材料作为治理环境污染措施之一，正在逐步取得政府的支持。国家已将EDP塑料列入国家优先发展高新技术产业重点领域（包装材料、农业应用材料、医用材料等），《中国21世纪议程》也将发展EDP塑料包装材料列入发展内容之一，生物质塑料正在推向市场、开拓市场，无论在农业用、包装用、日用、医用等领域都具有较大的市场潜力。2005年中国塑料包装材料需求量将达到550万吨，按其中1/3为难以收集的一次性塑料包装材料和制品计算，其废弃物将达到180万吨；据农业部预测，2005年地膜覆盖面积将达亿亩，所需地膜加上堆肥袋、育苗钵，农副产品保鲜膜、片、盒等需求量将达到120万吨；垃圾袋等一次性日用杂品、建筑用网、无纺布、医用卫生材料中一部分也是难以收集或不宜收集的，预计废弃物将达到440万吨，若其中50%采用EDP塑料代替的话，则EDP塑料市场需求量将达到220万吨，再加上作为资源补充替代的产品，则2005年国内EDP塑料总需求量将达到260万吨。另一方面，我国EDP塑料产品由于品质有保障，而成本相对较低。近年来澳大利亚、日本、韩国等一些国家从减量化措施出发，对我国高淀粉含量的聚烯烃部分生物降解塑料市场看好，而纷纷来华洽谈贸易和协作，目前进入国际市场的出口量达到2万吨，预计2005年出口量将达到20万吨。据此，2005年EDP塑料国内外市场总需求量将达到2800万吨，在塑料制品总计划产量（25000万吨）中占。这与国外发展趋势是基本相符的。因此，EDP塑料是一个正在发展而市场潜力巨大的新兴行业，2005年～2010年需求量年均增长率按20%计算，2010年市场需求量将达到690万吨。据专家预测，目前我国为实现可持续资源发展战略，已计划建立国家级生物质塑料生产基地。在今后5～10年内，我国国内将形成一个由PLA降解塑料为主的销售大市场，并且年产值几百亿元。在药物控制释放材料和骨固定材料及人体组织修复材料等方面，如能以其成功的制成几种药物控制释放系统和骨固定材料及微创导管材料并进入市场，年产值将至少也有几十亿元。在生态纤维制品方面，能开发并生产出优质的纤维制品，将有年产值100亿元的市场销售空间。在降解塑料制品方面，我国消费市场空间更大，年销售额将达到上百亿元。在一次性医疗制品方面，如能开发出既能功能性自毁又能环境分解消毁的环保一次性使用医疗器械产品，那么市场空间和利润将是巨大的，其意义更加深远。聚乳酸(PLA)是一种对人体没有毒害作用的聚酯类材料，具有良好的生物相容性、生物降解性和生物可吸收性。在各种药学和生物医学应用方面，聚乳酸与聚乙醇酸(PGA)、乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)等可以酶降解或化学降解，在完成其目标任务后不需要外科手术除去，因此广泛用作药物缓释、手术缝合线及骨折内固定材料等生物医用高分子材料。聚乳酸在常温下性能稳定，其降解产物为环境可再生资源——乳酸，不会对环境造成污染，也用作环保高分子材料，可采用通用的塑料加工方法，如挤出、注塑、中空成型等，制成薄膜、片材、泡沫塑料、注塑制品、中空吹塑瓶等。目前，聚乳酸合成方法有两种，一种是由乳酸直接缩聚合成聚乳酸(PC法)，采用的聚合方法通常为熔融缩聚法、熔融缩聚-固相聚合法、溶液缩聚法；另一种是开环聚合法(ROP法)，即先将乳酸单体经脱水环化合成丙交酯(3，6-二甲基-1,4-二氧杂环己烷-2,5-二酮)，然后丙交酯开环聚合得到聚乳酸，该法可以得到相对分子质量高的聚乳酸。聚乳酸有极大的应用前景，但是其物理上的缺陷，如脆性和慢结晶速度等会阻碍PLA加工成型。国外已经有许多关于聚乳酸及其改性物的研究。近些年，我国也大力着手于聚乳酸的研究。本文对最近聚乳酸的合成方法和改性研究进行详细评述。1 聚乳酸合成方法 聚乳酸直接合成法 原理直接合成法是采用高效脱水剂和催化剂使乳酸或乳酸低聚物分子间脱水缩合成高分子质量聚乳酸，图1(略)是聚乳酸直接合成过程。采用直接法合成的聚乳酸，原料乳酸来源充足，大大降低了成本，有利于聚乳酸材料的普及，但该法得到的聚乳酸相对分子质量较低，机械性能较差，这就抑制了该法得到的聚乳酸的实际应用。直接聚合法的关键是把原料和反应过程中生成的小分子(水)除去，并控制反应温度。因为反应温度提高虽然有利于反应的正向进行，但当温度过高时，低聚物会发生裂解环化，解聚为乳酸的环状二聚体——丙交酯。在高真空状态下，水分子被带走的同时，也会带走解聚生成的丙交酯，这就促使反应向着解聚方向进行，不利于高分子质量聚乳酸的生成。所以，反应一方面要除去水分子，另一方面要抑制丙交酯的流失，这就是关键所在。 熔融缩聚法反应体系温度高于聚合物的熔点，反应在熔融状态下进行，是没有任何介质的本体聚合反应，所形成的副产物(水、丙交酯等)通过惰性气体携带或借助于体系的真空度而不断排除。优点是产物纯净，不需要分离介质；缺点是熔融缩聚法得到的产物相对分子质量不高。因为随着反应的进行，体系的黏度越来越大，小分子难以排出，平衡难以向聚合方向进行。在熔融聚合过程中，催化剂、反应时间、反应温度及真空度对产物相对分子质量的影响很大。同济大学任杰等发明了一种直接熔融制备高分子聚乳酸的方法。在惰性气体保护的环境下，向聚乳酸预聚体中加入含有两个活性官能团的扩链剂，一个官能团易与羟基反应，另一个官能团易与羧基反应，如1,2-环氧辛酰氯、环氧氯丙烷、2,4-甲苯二异氰酸酯、四甲基二异氰酸酯等，然后通过反应挤出制备聚乳酸，从而使反应得到的聚乳酸的特性黏度由预聚体的提高到。东华大学余木火等发明了一种熔融缩聚制备高分子质量聚乳酸的方法。通过以乳酸、脂肪族二元酸为起始原料，制得两端为羧基的乳酸预聚物，然后再加入一定比例的环氧树脂，于一定温度、压力条件下制得高分子质量的聚乳酸。通过优化条件可以得到粘均分子质量为13万-22万的高聚物。在催化剂的选用方面，常用的酯化反应催化剂有中强酸H2SO4、H3PO4等；过渡金属及其氧化物、盐，如Sn、Zn、SnO2、ZnO、SnCl2、SnCl4等；金属有机物，如辛酸亚锡、三乙基铝等。本课题研究组采用易与产物分离的稀土氧化物Y2O3、Nd2O3、Eu2O3催化乳酸，直接缩聚合成了粘均分子质量为×103g/mol的聚乳酸。在后续研究中又采用稀土固体超强酸SO42-/TiO2-Ce4+催化剂直接催化合成聚乳酸，得到粘均分子质量(×104g/mol)较高的聚乳酸。 熔融缩聚-固相聚合法该法是首先使反应物单体乳酸减压脱水缩聚合成低分子质量的聚乳酸，然后将预聚物在高于玻璃化温度但低于熔点的温度下进行缩聚反应。在低分子质量的乳酸预聚体中，大分子链部分被“冻结”形成结晶区，而官能团末端基、小分子单体及催化剂被排斥在无定形区，可获得足够能量通过扩散互相靠近发生有效碰撞，使聚合反应得以继续进行。通过真空或惰性气体将反应体系中的小分子副产物冰)带走，使反应平衡向正方向移动，促进预聚体分子质量的进一步提高。由于反应是在比较缓和的条件下进行，可以避免高温下的副反应，从而提高聚乳酸的纯度和质量。邢云杰等首先将L-乳酸熔融缩聚得到低分子质量的L-乳酸预聚物，预聚物在等温结晶后可以保持其在较高温度下的固相聚合条件下不融化，聚乳酸的解聚反应在固相聚合时大为抑制。在分子筛存在的条件下，真空固相聚合，得到重均分子质量在10万-15万的聚乳酸。 溶液缩聚法溶液缩聚是反应物在一种惰性溶剂中进行的缩聚反应，优点是反应温度相对较低，副反应少，容易得到较高分子质量的产物，但反应中需要大量的溶剂，因此需要增设溶剂提纯、回收设备。同济大学任杰等发明了一种用于溶液缩聚的反应装置，该装置可以达到溶剂的反复回流使用，既可用于溶剂密度小于水的反应，也可用于溶剂密度大于水的反应，大大降低了反应成本。在反应过程中，溶剂可以有效降低反应体系的黏度，吸收反应放出的热量，使反应过程平稳；溶剂可以溶解原料单体乳酸，使正在增长的聚乳酸溶解或溶胀，以利于增长反应的继续进行；溶剂还可以与缩聚时产生的小分子副产物水等形成共沸物而及时带走小分子。复旦大学钟伟等使用苯甲醚作为溶剂合成聚乳酸；黎丽等采用二甲苯作溶剂，溶液共沸合成高分子质量聚乳酸；华南理工汪朝阳等以二异氰酸酯为扩链剂、四氢呋喃为溶剂进行扩链反应合成聚乳酸，均取得了较为满意的结果。 聚乳酸开环聚合法图2(略)为聚乳酸开环聚合法的合成过程。首先，乳酸分子间脱水生成低分子质量聚乳酸；然后，在180-230℃的温度下低聚物解聚生成环状丙交酯(LA)；最后，丙交酯开环聚合生成高聚物。该法可以得到相对分子质量为70万～100万的聚乳酸。常用的聚合方法主要有三种：阳离子聚合、阴离子聚合、配位聚合。其中，用于阳离子聚合的引发剂有质子酸，如RSO3H等；路易斯酸，如SnCl2、MnCl2、Sn(Oct)2等；烷基化试剂，如三氟甲基磺酸(CF3SO3CH3)等多种酸性化合物。在LA的阴离子聚合中，应用于反应的阴离子催化剂一般具有较强的亲核性和碱性，如碱金属烷氧化物等。Kasperczyk等人使用叔丁氧锂催化聚合rac-LA并研究rac-LA聚合的立构可控性。LA的配位开环聚合常用的引发剂为羧酸锡盐类、异丙醇铝、烷氧铝或双金属烷氧化合物等。其中，羧酸锡盐类，尤其是辛酸亚锡[Sn(Oct)2]，投入工业生产中，易处理，在LA聚合中可与有机溶剂和熔融LA单体互溶，所以催化活性高，并且辛酸亚锡经美国FDA认定，已可作为食品添加剂。为了使PLA在生物医学领域应用更加广泛，科学家研制了一系列含生物可吸收金属的相关催化剂，比如Mg、Ca、Fe、Zn等金属催化剂，用于LA的活性聚合研究和工业化生产中，尤其是Zn盐化合物。到目前为止，乳酸锌是锌化合物中效果最佳的LA聚合催化剂，它可以更好地控制PLA的分子质量，并且LA转化率高，聚合分散度(PDI)较窄。Oota等在丙交酯开环聚合聚乳酸时，采用环状亚胺，如琥珀酰亚胺、戊二酰亚胺、苯邻二甲酰亚胺等作为聚合引发剂，在氮气流保护、较低反应温度(100-190℃)、低催化剂含量(辛酸亚锡摩尔百分含量)的反应条件下，有效地合成了聚乳酸，从而避免了以往合成的聚乳酸由于反应温度较高(180-230℃)而导致颜色较重，并且重金属催化剂含量较高，做成的食品包装制品对人体有害等一系列问题。2 聚乳酸改性研究 聚乳酸的共聚改性E•A•弗莱克斯曼发明了一种包含缩水甘油基的无规乙烯共聚物增韧的热塑性聚乳酸组合物，使得聚乳酸组合物容易熔融加工成各种具有可接受韧性的制件。所述乙烯共聚物，是指来自乙烯和至少两种其他单体的聚合物。改性聚乳酸中的共聚单体也可以选用乙交酯、乙醇酸的二聚环酯、ε-乙内酯等。这种共聚改性的方法是利用两种单体活性相近，极性也相近的性质，将两种单体混合，通过自由基共聚合，得到无规共聚物。如果两种单体活性相近，而极性相反，且竞聚率r1→0或r2→0，将两种单体混合，通过自由基聚合，可得到交替共聚物。张倩等合成一种生物医用高分子材料交替共聚乙丙交酯，兼有聚乙交酯(PGA)和PLA两种聚酯材料的优良特性。近年来，通过聚合物的化学反应制备嵌段共聚物或接枝共聚物得到人们的关注。Kazuki Fukushima等合成了高分子质量的有规立构嵌段D,L-聚乳酸：首先，熔融缩聚合成较低分子质量的D-聚乳酸和L-聚乳酸；然后将这两种构型的聚乳酸1：1等量熔融状态下混合，以形成立体配合物；最后，使熔融态的立体配合物降温进行固相聚合反应，非晶态的聚乳酸链延长为高分子质量的有规嵌段外消旋聚乳酸。研究表明，使用淀粉与D,L-丙交酯合成的淀粉D,L-丙交酯接枝共聚物能够被酸、碱和微生物完全降解，并且机械性能更佳。由于淀粉来源充足，价格便宜，因此大大降低了合成接枝共聚物的成本，有利于该材料的普及。 聚乳酸的共混改性单独的聚乳酸机械性能、柔性较差，限制了其应用的范围，而其他一些重要的聚酯，如聚(ε-2己内酯)(PCL)、聚氧化乙烯(PEO)、聚羟基脂肪酸丁酯(PHB)、聚乙醇酸(PGA)等，任何一种都有限制其广泛应用的缺陷，但共混改性材料可以弥补他们各自应用上的限制。共混改性材料兼有几种材料的优点，从而扩大了聚酯类材料的应用范围。Huiming Xiong等合成了表面密度较大的L-聚乳酸(L-PLA)-聚苯乙烯(PS)-聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)三元共混聚合物。他们首先在乳液中合成羟基功能化PS-PMMA复合物，然后以该复合物为分子引发剂、三乙基铝为催化剂，插入L-丙交酯，进行聚合，从而使聚合物韧性大大提高。冉祥海发明了一种三元复配聚乳酸型复合材料。该材料由聚乳酸、聚丙撑碳酸酯(PPC)、聚3-羟基丁酸酯(PHB)和各种助剂共混制成。以这种三元复配聚乳酸型复合材料为母料制备的热塑性复合材料，改善了聚乳酸制品的成型加工性、耐热性、撕裂强度及制品的尺寸稳定性。 聚乳酸的复合改性聚乳酸的脆性问题是抑制其作为骨科固定材料的重要原因之一，将聚乳酸与其他材料复合进行改性，可以使聚乳酸的脆性问题得到解决。羟基磷灰石(Hydroxyapatite)是一种胶体磷酸钙，在人体内主要分布于骨骼和牙齿中，因此可以作为骨缺损修复材料和骨组织工程载体材料，但是单独的羟基磷灰石的力学性能不适合作为骨移植材料。将表面进行过改性处理的羟基磷灰石(HA)与聚乳酸通过热煅法、热压法、流延法等进行复合，可以获得力学性能优良的HA/PLLA复合材料。上海交通大学孙康等发明了一种改性甲壳素纤维增强聚乳酸复合材料，将由湿法纺丝成形工艺制备得到的酰化改性甲壳素纤维通过含有聚乳酸胶液的浸胶槽，用缠绕机缠绕成无纬预浸布，而后将干燥、适当裁剪后的预浸料片模压成型。该复合材料界面结合、生物相容性好，相对于聚乳酸而言，降低了降解速率，具有更好的强度保持性，可更好地满足骨折内固定材料的使用要求。 聚乳酸的增塑改性增塑聚乳酸就是通过加入生物相容性的增塑剂来提高聚乳酸的柔韧性和抗冲击性能。对增塑后的聚乳酸进行热分析和机械性能表征研究其玻璃化转变温度(Tg)、弹性模量、断裂伸长率等的变化，从而来确定增塑剂的效能。Bo-Hsin Li在L-聚乳酸中混入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)，从而使聚乳酸的热性质和机械性能得到改善。通过差示扫描量热分析和热重分析，当MDI的-NCO与L-聚乳酸的-OH的摩尔比为2：1时，聚乳酸的玻璃化转变温度由55℃提高到64℃，拉伸强度由改性前的提高到。3 结语综上所述，国外对聚乳酸及其改性聚合物的研究和材料应用方面已经比较成熟，我国尚属起步阶段。聚乳酸材料虽然有无毒无害、环保等优点，但在我国并没有大量应用，主要是由于聚乳酸的生产成本居高不下，相对同类材料在价格上没有优势。因此，研究的主要方向是要降低聚乳酸的生产成本，以使这种环保材料能真正应用于我们的生活及医疗事业上。虽然丙交酯的开环聚合法可以得到高分子质量聚乳酸，但该法工艺较复杂，成本较高，所以，开发成本较低的乳酸直接合成法，有利于聚乳酸真正的实现应用于人们的生产生活中。同时，聚乳酸的合成工艺过程将直接影响聚乳酸的性能，因此，今后的研究方向主要是优化聚乳酸的合成工艺条件，寻找新的、可以回收利用的、毒性低的、高催化活性的催化剂。此外，单纯的聚乳酸机械性能较差、易破碎，制约了其应用的范围，所以通过共聚、共混、复合的方法改善聚乳酸的机械性能、热性能等也是聚乳酸研究的一个主要方向。我国大部分有关聚乳酸的研究主要集中在合成高分子质量的聚乳酸上，并且合成的分子质量分布较宽。高分子质量聚乳酸可用来做高机械强度的制品，如作为骨内固定材料；而药物传输系统载体——药物缓释剂，则需要低分子质量聚乳酸，所以在聚乳酸的可控聚合研究上需加强研究力度，通过对催化剂、引发剂、聚合时间和温度、溶剂等的选择，制备分子质量范围较窄并且分子质量可控的聚乳酸，以扩大并优化聚乳酸材料的应用希望对你有点帮助！！！！！
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金属参与的不对称有机化学反应研究ML28-36 黄酮及噻唑类衍生物的合成研究ML28-37 钐试剂产生卡宾的新方法及其在有机合成中的应用ML28-38 琥珀酸酯类内给电子体化合物的合成与性能研究ML28-39 3-甲基-4-芳基-5-（2-吡啶基）-1，2，4-三唑铜（II）配合物的合成、晶体结构及表征ML28-40 直接法合成二甲基二氯硅烷的实验研究ML28-41 中性条件下傅氏烷基化反应的初步探索IIβ-溴代醚新合成方法的初步探索ML28-42 几种氧化苦参jian类似物的合成ML28-43 环丙烷和环丙烯类化合物的合成研究ML28-44 基于甜菜碱的超分子设计与研究ML28-45 新型C2轴对称缩醛化合物合成研究ML28-46 环状酰亚胺光化学性质研究及消毒剂溴氯甘脲的制备ML28-47 蛋白质吸附的分子动力学模拟ML28-48 富硫功能化合物的分子设计与合成ML28-49 ABEEM－σπ模型在Diels-Alder反应中的应用ML28-50 快速确定丙氨酸-α-多肽构象稳定性的新方法ML28-51 SmI2催化合成含氮杂环化合物的研究及负载化稀土催化剂的探索ML28-52 新型金属卟啉化合物的合成及用作NO供体研究ML28-53 磁性微球载体的合成及其对酶的固定化研究ML28-54 甾体—核苷缀合物的合成及其性质研究ML28-55 非键作用和库仑模型预测甘氨酸-α-多肽构象稳定性ML28-56 多酸基有机-无机杂化材料的合成和结构表征ML28-57 5-芳基-2-呋喃甲醛-N-芳氧乙酰腙类化合物的合成、表征及生物活性研究ML28-58 氟喹诺酮类化合物的合成、表征及其生物活性研究ML28-59 手性有机小分子催化剂催化的Baylis-Hillman反应和直接不对称Aldol反应ML28-60 多核铁配合物通过水解途径识别蛋白质a螺旋ML28-61 一种简洁地获取结构参数的方法及应用ML28-62 水杨酸甲酯与硝酸钇的反应性研究及其应用ML28-63 脯氨酸及其衍生物催化丙酮与醛的不对称直接羟醛缩合反应的量子化学研究ML28-64 新型荧光分子材料的合成及其发光性能研究ML28-65 枸橼酸西地那非中间体1-甲基-3-丙基-4-硝基吡唑-5-羧酸的合成研究ML28-66 具有生物活性的含硅混合二烃基锡化合物的研究ML28-67 直接法合成三乙氧基硅烷的研究ML28-68 具有生物活性的含硅混合三烃基锡化合物的研究ML28-69 过氧钒有机配合物的合成及其对水中有机污染物氧化降解的催化性能研究ML28-70 查耳酮化合物的合成与晶体化学研究ML28-71 二唑衍生物的合成研究ML28-72 2-噻吩甲酸-2,2’-联吡啶二元、三元稀土配合物的合成、表征及光致发光ML28-73 3’,5’-二硫代脱氧核苷的合成及其聚合性质的研究ML28-74 β-烷硫基丁醇和丁硫醇类化合物及其衍生物的合成研究ML28-75 新型功能性单体丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵合成与研究ML28-76 5-取代吲哚衍生物结构和性能的量子化学研究ML28-77 新型水溶性手性胺膦配体的合成和在芳香酮不对称转移氢化中的应用ML28-78 大豆分离蛋白的接枝改性及其溶液行为研究ML28-79 N-（4-乙烯基苄基）-1-氮杂苯并-34-冠-11的合成和其自由基聚合反应的研究ML28-80 稀土固体超强酸催化合成酰基二茂铁ML28-81 硒（硫）杂环化合物与金属离子的合成与表征ML28-82 新型二阶非线性光学发色团分子的设计、合成与性能研究ML28-83 对△～4-烯-3-酮结构的甾体选择性脱氢生成△～（4，6）-二烯-3-酮结构的研究ML28-84 对苯基苯甲酸稀土二元、三元配合物的合成、表征及荧光性能研究ML28-85 D-π-A共轭结构有机分子的设计合成及理论研究ML28-86 羧酸酯一步法嵌入式烷氧基化反应研究ML28-87 分子内电荷转移化合物溶液及超微粒分散体系的光学性质研究ML28-88 手性氨基烷基酚的合成ML28-89 酪氨酸酶的模拟及酚的选择性邻羟化反应研究ML28-90 单分子膜自组装结构与性质的研究ML28-91 氯苯三价阳离子离解势能面的理论研究ML28-92 香豆素类化合物的合成与晶体化学研究ML28-93 离子液体的合成及离子液体中的不对称直接羟醛缩合反应研究ML28-94 五元含氮杂环化合物的合成研究ML28-95 ONOO～-对胰岛素的硝化和一些因素对硝化影响的体外研究ML28-96 酶解多肽一级序列分析与反应过程建模及结构变化初探ML28-97 一系列二茂铁二取代物的合成和表征ML28-98 N2O4-N2O5-HNO3分析和相平衡及硝化环氧丙烷研究ML28-99 光催化甲烷和二氧化碳直接合成乙酸的研究ML28-100 N-取代-4-哌啶酮衍生物的合成研究ML28-101 电子自旋标记方法对天青蛋白特征分析ML28-102 材料中蛋白质含量测定及蛋白质模体分析ML28-103 具有不同取代基的偶氮芳烃化合物的合成及其性能研究ML28-104 非光气法合成六亚甲基二异氰酸酯（HDI）ML28-105 邻苯二甲酸的溶解度测定及其神经网络模拟ML28-106 甲壳多糖衍生物的合成及其应用研究ML28-107 吲哚类化合物色谱容量因子构致关系ab initio方法研究ML28-108 全氯代富勒烯碎片的亲核取代反应初探ML28-109 自催化重组藻胆蛋白结构与功能的关系ML28-110 二茂铁衍生的硫膦配体的合成及在喹啉不对称氢化中的应用ML28-111 离子交换电色谱纯化蛋白质的研究ML28-112 氨基酸五配位磷化合物的合成、反应机理及其性质研究ML28-113 手性二茂铁配体的合成及其在碳—碳键形成反应中的应用研究ML28-114 水溶性氨基卟啉和磺酸卟啉的合成研究ML28-115 金属卟啉催化空气氧化对二甲苯制备对甲基苯甲酸和对苯二甲酸ML28-116 简单金属卟啉催化空气氧化环己烷和环己酮制备己二酸的选择性研究ML28-117 四苯基卟啉锌掺杂8-羟基喹啉铝与四苯基联苯二胺的电致发光性能研究ML28-118 可降解聚乳酸/羟基磷灰石有机无机杂化材料的制备及性能研究ML28-119 大豆分离蛋白接枝改性及应用研究ML28-120 谷氨酸和丙氨酸在Al2O3上的吸附和热缩合机理的研究ML28-121 常压非热平衡等离子体用于甲烷转化的研究ML28-122 纳米管/纳米粒子杂化海藻酸凝胶固定化醇脱氢酶ML28-123 蛋白质在晶体界面上吸附的分子动力学模拟ML28-124 微乳条件下氨肟化反应的探索性研究ML28-125 微波辅助串联Wittig和Diels-Alder反应的研究ML28-126 谷氨酸和丙氨酸在Al2O3上的吸附和热缩合机理的研究ML28-127 3-乙基-4-苯基-5-（2-吡啶基）-1，2，4-三唑配合物的合成、晶体结构及表征ML28-128 水相中‘一锅法’Wittig反应的研究和手性P，O-配体的合成及其在不对称烯丙基烷基化反应中的应用ML28-129 具有生物活性的1，2，4-恶二唑类衍生物的合成研究ML28-130 树枝状分子复合二氧化硅载体的合成及其脂肪酶的固定化研究ML28-131 PhSeCF2TMS的合成及转化ML28-132 离子液体中脂肪酶催化（±）-薄荷醇拆分的研究ML28-133 脂肪胺取代蒽醌衍生物及其前体化合物合成ML28-134 萘酰亚胺类一氧化氮荧光探针的设计、合成及光谱研究ML28-135 微波条件下哌啶催化合成取代的2-氨基-2-苯并吡喃的研究ML28-136 镍催化的有机硼酸与α，β-不饱和羰基化合物的共轭加成反应研究ML28-137 茚满二酮类光致变色化合物的制备与表征ML28-138 新型手性螺环缩醛（酮）化合物的合成ML28-139 芳醛的合成及凝胶因子的设计及合成ML28-140 固定化酶柱与固定化菌体柱耦联—高效拆分乙酰-DL-蛋氨酸ML28-141 苯酚和草酸二甲酯酯交换反应产品的减压歧化反应研究ML28-142 有机物临界性质的定量构性研究ML28-143 3-噻吩丙二酸的合成及卤代芳烃亲核取代反应ML28-144 α，β-二芳基丙烯腈类发光材料的合成及发光性质的研究ML28-145 L-乳醛参与的Wittig及Wittig-Horner反应立体选择性的研究ML28-146 亚砜为催化剂和酰亚胺氯为氯化剂的醇的氯代反应的初步研究ML28-147 功能性离子液的合成及在有机反应中的应用ML28-148 DMSO催化三聚氯氰转化苄醇为苄氯的新反应的初步研究ML28-149 气相色谱研究β-二酮酯化合物的互变异构ML28-150 二元烃的混合物过热极限的测定与研究ML28-151 芳杂环取代咪唑化合物的合成及洛汾碱类过氧化物化学发光性能测定ML28-152 卤代苯基取代的咪唑衍生物的合成及其荧光性能的研究ML28-153 取代并四苯衍生物的合成及其应用ML28-154 苯乙炔基取代的杂环及稠环化合物的合成ML28-155 吸收光谱在有机发光材料研发材料中的应用ML28-156 水相中‘一锅法’Wittig反应的研究和手性P，O-配体的合成及其在不对称烯丙基烷基化反应中的应用ML28-157 苯并噻吩-3-甲醛的合成研究ML28-158 微波辅助串联Wittig和Diels-Alder反应的研究ML28-159 超声辐射下过渡金属参与的药物合成反应研究ML28-160 呋喃酮关键中间体—3，4-二羟基-2，5-己二酮的合成研究ML28-161 树枝状分子复合二氧化硅载体的合成及其脂肪酶的固定化研究ML28-162 吡咯双希夫碱及其配合物的制备与表征ML28-163 负载型Lewis酸催化剂的制备及催化合成2，6-二甲基萘的研究ML28-164 PhSeCF2TMS的合成及转化ML28-165 纳米管/纳米粒子杂化海藻酸凝胶固定化醇脱氢酶ML28-166 多取代β-CD衍生物的合成及其对苯环类客体分子识别ML28-167 多取代_CD衍生物的合成及其对苯环类客体分子识别ML28-168 柿子皮中类胡萝卜素化合物的分离鉴定及稳定性研究ML28-169 毛细管电泳研究致癌物3-氯-1，2-丙二醇ML28-170 超临界水氧化苯酚体系的分子动力学模拟ML28-171 甲烷和丙烷无氧芳构化反应研究ML28-172 2-取代咪唑配合物的合成、晶体结构及表征ML28-173 气相色谱研究β-二酮酯化合物的互变异构ML28-174 DMSO催化三聚氯氰转化苄醇为苄氯的新反应的初步研究ML28-175 二元烃的混合物过热极限的测定与研究ML28-176 氨基酸在多羟基化合物溶液中的热力学研究ML28-177 分子印迹膜分离水溶液中苯丙氨酸异构体研究ML28-178 杯[4]芳烃酯的合成及中性条件下对醇的酯化反应研究ML28-179 亚砜为催化剂和酰亚胺氯为氯化剂的醇的氯代反应的初步研究ML28-180 双氨基甲酸酯化合物的合成及分子自组装研究ML28-181 由芳基甲基酮合成对应的半缩水合物的新方法ML28-182 取代芳烃的选择性卤代反应研究ML28-183 吡啶脲基化合物的合成、分子识别及配位化学研究ML28-184 丙烯（氨）氧化原位漫反射红外光谱研究ML28-185 嘧啶苄胺二苯醚类先导结构的发现和氢化铝锂驱动下邻位嘧啶参与的苯甲酰胺还原重排反应的机理研究ML28-186 酰化酶催化的Markovnikov加成与氮杂环衍生物的合成ML28-187 多组分反应合成嗪及噻嗪类化合物的研究ML28-188 脂肪酶构象刻录及催化能力考察ML28-189 L-乳醛参与的Wittig及Wittig-Horner反应立体选择性的研究ML28-190 烯基铟化合物与高碘盐偶联反应的研究及其在有机合成中的应用ML28-191 α，β-二芳基丙烯腈类发光材料的合成及发光性质的研究ML28-192 邻甲苯胺的电子转移机理及组分协同效应研究ML28-193 负载型非晶态Ni-B及Ni-B-Mo合金催化剂催化糠醛液相加氢制糠醇的研究ML28-194 含吡啶环套索冠醚及配合物的合成与性能研究ML28-195 芳烃侧链分子氧选择性氧化反应研究ML28-196 多组分复合氧化物对异丁烯制甲基丙烯醛氧化反应的催化性能研究ML28-197 多孔甲酸盐[M3（HCOO）6]及其客体包合物的合成、结构和性质ML28-198 纳米修饰电极的制备及其应用于蛋白质电化学的研究ML28-199 对于几种蛋白质模型分子的焓相互作用的研究ML28-200 氨基酸、酰胺、多羟基醇化合物相互作用的热力学研究......
巨野煤田煤质分析及科学利用评价摘要]从工业、元素、工艺性质方面，对巨野煤田煤质进行了详细的分析，根据其煤质特点，进行科学论证，得出巨野煤田是优质动力用煤和炼焦用煤的结论，可以用来制备水煤浆，用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品，用作焦化原料等。[关键词]煤质分析；煤质特点；科学利用；评价1巨野煤田煤质分析煤的工业分析工业分析是确定煤组成最基本的方法。在指标中，灰分可近似代表煤中的矿物质，挥发分和固定碳可近似代表煤中的有机质。衡量煤灰分性能指标主要有灰分含量、灰分组成、煤灰熔融性（DT、ST、HT和FT）。其中煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的重要性能指标。一般以煤灰软化的温度（即灰熔点ST）作为衡量煤灰熔融性的指标。龙固矿钻孔煤样工业分析结果(表1)变形温度（DT）为煤灰锥体尖端开始弯曲或变圆时的温度；软化温度（ST)为煤灰锥体弯曲至锥尖触及底板变成球形时的温度；半球温度（HT）为灰锥形变至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度；流动温度（FT）为煤灰锥体完全熔化展开成高度＜ mm薄层时的温度。彭庄矿钻孔煤样工业分析结果（表2）2煤质特点及科学利用评价巨野煤田煤质特点由煤炭科学研究总院《巨野矿区煤质特征及菜加工利用途径评价》可以看出巨野煤田煤质有如下特点：①灰分含量低，属于中、低灰煤层。②挥发分含量高，各煤层原煤的挥发分含量在33%以上，且差异不大，均属于高挥发分煤种。③磷含量特低；硫分含量上低下高。④干燥基低位热值高。各层煤的都比较高，且随原煤灰分的降低而升高。⑤粘结指数、胶质层厚度和焦油产率均较高。⑥碳、氢含量较高。碳含量在～之间，氢含量在～之间，C/H比值＜16。⑦灰熔点上高下低。成浆性实验评价2008年1月，华东理工大学对巨野煤田龙固矿(1#)、赵楼矿(2#)和彭庄矿(3#)原煤进行成浆性实验及评价。成浆浓度实验成浆浓度是指剪切速率100 s-1，粘度为1 000 mPa·s，水煤浆能达到的浓度。采用双峰级配制浆，粗颗粒与细颗粒质量比为3∶7；选取腐殖酸盐作为添加剂，用量为煤粉质量的1%。制成一系列浓度的水煤浆，测量其流动性，观察水煤浆的表观粘度随成浆浓度上升的变化规律，结果如表10所示。由表10看出，随着煤浆浓度增大，煤浆表观粘度也明显升高。本实验3种煤样成浆浓度分别为龙固矿66%(wt)；赵楼矿67%(wt)；彭庄矿68%(wt)。流变性实验水煤浆流变特性是指受外力作用发生流动与变形的特性。良好的流变性和流动性是气化水煤浆的重要指标之一。将实验用煤制成适宜浓度的水煤浆，然后用NXS-4 C型水煤浆粘度计测定其粘度。将水煤浆的表观粘度随剪切变化的规律绘制成曲线，观察水煤浆的流变特性，见表11。从表11可以看出，3种煤制成的水煤浆中，随着剪切速率增大，表观粘度都随之降低，均表现出一定的屈服假塑性。屈服假塑性有利于气化水煤浆的储存、泵送和雾化。实验结论煤粉粗粒度（40～200目）和细颗粒（＜200目）质量比为3∶7，腐殖酸盐作为添加剂，添加量为煤粉质量的1%时，龙固矿煤浆浓度为66%（wt）、赵楼矿煤浆浓度为67%（wt）、彭庄矿煤浆浓度为68%（wt），满足加压气流床水煤浆气化技术对水煤浆浓度的要求。原料煤的应用适合于制备水煤浆水煤浆不但是煤替代重油的首选燃料，而且是加压气流床水煤浆气化制备合成气的重要原料。同时它又是一种很有前途的清洁工业燃料。实践上，华东理工大学“巨野煤田原煤成浆性实验评价报告”表明：巨野煤田各矿井原料煤均适合于制备高浓度稳定水煤浆。用于煤气化合成氨、合成甲醇及后续产品巨野煤田原煤属于高发热量的煤种（弹筒热平均值在28～31 MJ/kg之间），该煤有利于降低氧气和能量消耗，并能提高气化产率；因灰熔点较高（＞1 300℃），有利于固态排渣。根据鞍钢和武钢分别使用双鸭山和平项山1/3焦煤作高炉喷吹的经验，巨野煤田的1/3焦煤与双鸭山和平顶山1/3焦煤一样成浆性较好，其1/3焦煤洗精煤可以制成水煤浆，作为德士古（Texaco）水煤浆气化炉高炉喷吹用原料。煤气化得到的合成气既可通过变换用于合成氨/尿素，又可经净化脱硫合成甲醇或二甲醚。以甲醇为基础可进一步合成其他约120余种化工产品。另外，还可利用甲醇制备醇醚燃料及合成液体烃燃料等。用作焦化原料焦化用于生产冶金焦、化工焦，其副产焦炉煤气可用于合成甲醇或合成氨，副产煤焦油进行分离和深加工后可得到一系列化工原料及化工产品。由表12看出，巨野煤田大槽煤经过洗选以后，可以供将来的400万t/a焦化厂或者上海宝钢等大型钢铁企业生产I级焦炭时作配煤炼焦使用；灰分≤的8级精煤（2#），也可供华东地区的中小型焦化企业生产2级和3级冶金焦的配煤炼焦使用。此外，该煤也可以单独炼焦，但所生产焦炭的孔隙率偏高，最好进行配煤炼焦。远景目标———煤制油煤直接液化可得到汽油、煤油等多种产品。巨野煤田的大部分煤层均为富油煤，尤其是15煤层平均焦油产率＞12%，属高油煤；根据元素分析计算的碳氢比各煤层均＜16%；大部分煤层挥发分＞35%的气煤和气肥煤通过洗选后的精煤挥发分＞37%，而其灰分＜10%。因此，巨野煤田的煤炭都是较好的液化用原料煤。煤间接液化可制取液体烃类。煤经气化后，合成气通过F-T合成，可以制取液体烃类，如汽油、柴油、石腊等化工产品及化工原料。3结语综上所述，巨野煤田第三煤层大槽煤属于低灰、低硫、低磷、结焦性好、挥发分高、发热量高的煤炭资源，其中的气煤、1/3焦煤、气肥煤、肥煤、天然焦等是国内紧缺的煤种，它们的洗精煤不仅可作为炼焦用煤、动力用煤，而且是制备水煤浆和高炉喷吹气化的重要原料。因此,菏泽大力发展煤气化合成氨和甲醇并拉长产业链搞深度加工是必然的正确选择。
弗里茨·哈伯（Fritz Haber，1868年12月9日－1934年1月29日），德国化学家，出生在德国西里西亚布雷斯劳（现为波兰的弗罗茨瓦夫）的一个犹太人家庭。从小就对化学工业有极浓厚的兴趣。高中毕业后，哈伯先后到柏林、海德堡、苏黎世上大学。上学期间，他还在几个工厂中实习，得到了许多实践的经验。他喜爱德国农业化学之父李比希的伟大职业——化学工业。读大学期间，哈伯在柏林大学霍夫曼教授的指导下，写了一篇关于有机化学的论文，并因此获得博士学位。1904年，哈伯在两位企业家答应给予大力支持开始研究合成氨的工业化生产，并于1909年获得成功，成为第一个从空气中制造出氨的科学家。使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面，加速了世界农业的发展。哈伯也从此成了世界闻名的大科学家。为表彰哈伯的这一贡献，瑞典皇家科学院把1918年的诺贝尔化学奖颁给了哈伯。由于在第一次世界大战中，哈伯担任化学兵工厂厂长时负责研制、生产氯气、芥子气等毒气，并使用于战争之中，造成近百万人伤亡。虽然按照他自己的说法，这是“为了尽早结束战争”，但哈伯这一行径，仍然遭到了美、英、法、中等国科学家们的谴责，哈伯的妻子伊美娃也以自杀的方式以示抗议。一战结束后，哈伯又做了从海水中提取黄金的试验，但最后宣告失败。1934年初被派遣去巴勒斯坦德理化学研究所任职。1934年1月29日哈伯因突发心脏病逝世于瑞士的巴塞尔。
煤的工业分析也称煤的实用分析、近似分析或技术分析，包括煤的外在水分、内在水分、全水分、分析煤样水分、灰分、挥发分、固定碳、全硫和各种硫及发热量等项目。作为校正挥发分、发热量和元素成分碳含量等需用的，碳酸盐中二氧化碳含量也属工业分析范围。一般把煤的水分、灰分、挥发分和固定碳称作煤的半工业分析，如包括硫分和发热量等分析项目，就称作煤的全工业分析。煤的工业分析是煤质分析中最基本的也是最重要的分析项目，因此凡是以煤为原料或燃料的工业部门都需要进行煤的工业分析。煤质分析化验分为两类，一类是测定煤所固有的成分如碳、氢、氧、氮等，称为元素分析，其测定结果是作为对煤进行科学分类的主要依据，在生产上，是计算发热量、热平衡、物料平衡的依据；另一类是在人为规定的条件下，（鹤壁市华诺电子科技有限公司）根据技术需要测定煤经转化生成的物质或呈现的性质如灰分、挥发分等，称作技术分， 根据水分、灰分、挥发分和固定碳含量四项基本测定结果，对煤中有机质、无机质的含量、性质等有了初步了解，并可初步判断煤的种类、加工利用效果及工业用途等。煤的工业分析是煤质分析中最基本的也是最重要的分析项目。
生产能力和产量：合成氨是化学工业中产量很大的化工产品。消费和用途：合成氨主要消费部门为化肥工业，用于其他领域的（主要是高分子化工、火炸药工业等）非化肥用氨，统称为工业用氨。原料：合成氨主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤等。生产方法：生产合成氨的方法主要区别在原料气的制造，其中最广泛采用的为蒸汽转化法和部分氧化法（见合成氨原料气）。