MWD无线随钻测斜仪在钻井中的应用
MWD无线随钻测斜技术在TH12182井的技术应用研究

关 注方 向 ] 。MWD无线 随钻 测斜仪是一种正 脉冲的 测斜仪 , 利 用 钻井 液 压 力变 化 将测 量 参 数传 输 到 地 面 ,
不 需 要 电缆连 接 , 无 需 缆车 等 专用 设 别 , 具 有 活动 部 件 少、 使 用 方便 、 维 修简 单 等优 点 。 国内多 家 公 司及 研 究 院所 正 在致 力 于无 线 随 钻测
况, 对今 后塔 河 1 2 工区等 区块钻 井过程 中准确测量井斜 、 即时纠斜 , 保证 井身质量方面具有重要的
意义。
关键 词 : Mw D随钻 测斜 技 术 ; 技术应用; 研 究
中 图分 类号 : T E 2 7 文献 标识 码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 4 — 5 7 1 6 ( 2 0 1 3 ) 1 1 - 0 1 2 1 - 0 4
2 0 1 3 年第 1 1 期
西 部探 矿 工程
1 2 1
MW D无线 随钻 测斜技 术在 T H 1 2 1 8 2井的技术应用研究
倪建 强 , 耿 海亮 , 曾 历
( 中油 西部 钻探 工 程公 司, 新疆 乌 鲁木 齐 8 3 0 0 0 0 )
摘
要: MWD无线随钻测斜技 术是在有线随钻测斜技术的基础上发展起 来的一种新型随钻测量技
I
数据能以泥浆压力脉冲的编码时序传 l } l 输到地面, 通过按预设的运行模式 , 连 l …l I
续 运 转 泥 浆 泵, 从 地 面 可 以 识 别 到 所 需 l l
的准确数 据 时序 。 为 整个井 下仪 器 总成提 供 电源 。 电子 测 量 总 成 由传 感 器 短 节 和 电 路 测 量 短 节 组 成, 传感器短节 内装有工业标准的三轴磁力计和加速 度计 , 用 来 测量 地球 的重力 场 和磁 场 的三 轴矢 量 , 然 后 送 到 电路 测 量 短节 计算 出该 点 的测量 数 据 ( 井斜角 、 方 位角、 工具面 、 温度 ) , 计算 好 的数 据 以编 码 的形式 通 过 泥浆 脉 冲传输 到地 面检 测系 统 。 1 . 2 MWD无线 随钻 使用 过程 中的注意 事项 图l 线随 电池 总 成 内含 高 容量 的锂 电池 , 它 钻测斜仪结构图
无线随钻MWD浅层井应用及故障处理

无线随钻MWD浅层井应用及故障处理1. 引言1.1 背景介绍随着能源需求的不断增长,对于石油和天然气资源的勘探开发也越来越重要。
在传统的浅层井钻井中,由于井深较浅、地层结构简单以及存在一定的井下环境限制,传统的有线MWD技术存在着一些不足之处,比如传输距离受限、布线麻烦、易受干扰等问题。
而无线随钻MWD技术的出现,为解决这些问题提供了新的解决方案。
通过无线随钻MWD技术,可以实现无线传输测井数据,避免了布线困难和传输距离限制问题;该技术还能够实现对钻井过程的实时监测和控制,提高了钻井作业的效率和安全性。
在浅层井的钻井过程中应用无线随钻MWD技术具有重要的意义和价值。
【字数:208】1.2 研究意义研究意义:无线随钻MWD技术作为近年来在石油勘探领域备受关注的一项技术创新,其在浅层井应用中具有重要的研究意义。
无线随钻MWD技术能够实现对井下测量数据的远程实时传输,从而大大提高了浅层井勘探的数据采集效率和准确性,为井下井控和井筒稳定提供了可靠的技术支持。
在浅层井勘探中,井深相对较浅、地层压力温度条件复杂,传统有线MWD技术容易受到井深、井斜等约束,而无线随钻MWD技术可以有效克服这些限制,实现更加灵活和精准的测量和控制,为浅层井勘探带来了新的技术突破。
深入研究无线随钻MWD技术在浅层井应用中的优势和特点,探索解决浅层井常见故障的方法和技术手段,对于提高浅层油气勘探开发的效率和质量,推动我国石油勘探技术的创新发展具有重要的理论和实践价值。
【完成】.1.3 研究目的研究目的是为了探究无线随钻MWD技术在浅层井中的应用情况及其存在的故障处理方法,以便提升浅层井勘探和钻井作业的效率和安全性。
通过对浅层井中无线随钻MWD技术的应用进行深入研究,可以更好地了解该技术在实际工程中的表现及其优势。
通过总结现有的研究成果和经验,可以为未来的研究和应用提供参考,促进无线随钻MWD技术在浅层井中的广泛应用。
本研究的目的在于为推动油田勘探和开发技术的进步,提高勘探与开发工作的效率和安全性,为油田行业的可持续发展做出贡献。
无线随钻MWD浅层井应用及故障处理

无线随钻MWD浅层井应用及故障处理1. 引言1.1 引言随着石油勘探与开发技术的不断进步,越来越多的浅层油气井开始利用MWD技术进行测井,提高井下资料的准确性和实时性。
本文将重点探讨无线随钻MWD在浅层井中的应用及故障处理方法。
我们将介绍MWD技术在浅层油气井中的应用,包括其作用、优势和局限性。
接着,我们将详细解析无线随钻MWD技术的原理和优势,以及其在浅层井中的具体应用情况。
然后,我们将列举浅层井中常见的MWD故障,并提供相应的处理方法。
随后,我们将通过实际案例分析无线随钻MWD在浅层井中的应用效果。
我们将探讨浅层井中MWD技术的发展趋势,展望未来的发展方向。
通过本文的介绍和分析,读者将能够更深入了解无线随钻MWD在浅层井中的应用及故障处理方法,为实际工作提供参考和指导。
2. 正文2.1 MWD技术在浅层油气井中的应用MWD技术(Measurement While Drilling)是一种在钻井作业中实时测量井下参数的技术,能够提供钻井工程师必需的数据来指导钻井过程。
在浅层油气井中,MWD技术发挥着至关重要的作用。
MWD技术在浅层油气井中的应用可以实现井下参数的实时监测和记录。
通过测量钻头位置、井斜角度、方位角度等参数,钻井工程师可以及时调整钻井参数,保证钻井作业的顺利进行。
MWD技术还能够提供地层电阻率、自然伽玛射线等数据,帮助工程师确定地层结构和岩性。
在浅层井中,传统的有线MWD技术由于受限于钻柱长度,往往无法满足数据传输和供电要求。
而无线随钻MWD技术则能够有效解决这一问题,通过无线传输技术实现数据传输和远程控制。
这种技术的应用大大提高了浅层井的钻井效率和精度。
MWD技术在浅层油气井中的应用可以有效提高钻井作业的效率和安全性,为钻井工程师提供准确的井下数据,帮助他们做出正确的决策。
随着无线随钻MWD技术的不断发展,相信在未来,其在浅层井中的应用将会更加广泛,为钻井行业带来更多的便利和效益。
无线随钻MWD浅层井应用及故障处理

无线随钻MWD浅层井应用及故障处理作者:孙凯来源:《中国化工贸易·下旬刊》2019年第03期摘要:LHE6301泥浆脉冲式无线随钻测斜仪是一种座键式可打捞式的正脉冲无线随钻测斜仪,是浅层钻井过程中常用的仪器。
在红003井区、重32井区、一中区、三1区、四2区、七中1区等区块共钻定向井、及使用于直井防斜等400余口,使用过程中出现大小故障数次,本文介绍六合LHE6031无线仪器的原理和常见故障处理方法为今后在使用过程中提供借鉴。
关键词:MWD无线仪器;工作原理;故障处理1 现场出现问题及解决方法①环境问题导致无脉冲分析:a温度;b井场温度过低,压力传感器有可能被冻住,需有保温措施;②泥浆:A仪器在钻进工作中,停泵接单根后开泵无信号,可能砂卡;B波形显示区突然出现大量杂波,可能:a泥浆工加入药剂,泥浆不均匀;b泵上水不好;c空气包氮气不足;C脉冲波形断断续续,可能含砂过高,导致砂卡;D进入油气层,泥浆中含气量过多,可能导致信号衰减;无线随钻仪器不同步、无信号。
2 地层原因问题分析红浅地层由于钻时快,定向多,經常会出现测斜数据不准确现象发生。
主要表现为波形杂乱,出现序列1、序列2和序列3,井斜和方位不准确。
测斜时间较长,有时出现波形一直不同步的现象。
初步判断是洛河层钻时快、沙子多,造成杂波多,影响仪器的正常工作。
解决措施为:首先处理泥浆,提高泥浆性能,起出钻具2立柱,使钻头远离井底,充分循环,上下活动钻具,并调整门限。
仪器正常后,每个单根钻时应控制在10分钟左右,接单跟前循环2-3分钟,或者钻进100米左右进行稠浆清扫井底。
3 仪器信号不稳,杂波特多,井口返浆严重解决方法:提高泥浆粘度,加钻杆泥浆过滤装置,开固控设备,开泵多循环,把井底沙子携带干净。
4 泵压不变解决方法:如果LHE6031软件泵压不变钻台泵压表有明显泵压1-2MPa起伏变化,初步判断为压力传感器问题,更换测试(这个不变有很多种,明显的泵压30不变可直接找到问题,还有一种开泵状态下软件泵压也有变化但是幅度很小,而且与钻台泵压表显示范围相差很多,这种现象有时候可以正常解码,但是因为幅度小有可能出现漏抓同步头,解错码等问题)。
MWD无线随钻测斜仪在钻井中的应用

MWD无线随钻测斜仪在钻井中的应用【摘要】在地质钻探、石油钻井中,随钻测量系统是连续监测钻井轨迹、对井眼轨迹进行及时调整必不可少的测量工具。
特别是定向井、水平井工程中,随钻测量系统的应用更为广泛。
【关键词】MWD无线随钻测斜仪;钻井;正脉冲;钻井液;监测一、MWD无线随钻测斜仪概述(一)MWD无线随钻测仪结构及工作原理海蓝YST-48R型MWD无线随钻测斜仪由地面设备和井下仪器两部分组成。
地面设备包括压力传感器、专用数据处理仪、远程数据处理器、电缆盘等。
井下测量仪器主要由定向探管、伽玛探管、电池、脉发生器、打捞头、扶正器等。
该仪器以钻井液作为信号传输通道,通过定向探管中的磁通门传感器和重力加速度传感器来测量井眼状态(井斜、方位、工具面等参数),并由探管内的编码电路进行编码,将数码转换成与之对应的电脉冲信号。
这一信号通过功率放大,并驱动电磁机构控制主阀头与限流环之间的泥浆过流面积,由此产生钻柱内泥浆压力的变化。
在主阀头提起时,钻柱内泥浆可以顺利通过限流环;在主阀头压下时,泥浆流通面积减小,从而在钻柱内产生了一个正的泥浆压力脉冲。
主阀头提起或压下的时间取决于脉冲信号,从而控制了泥浆脉冲的宽度和间隔。
安装在立管上的压力传感器可以检测到这个脉冲序列,再由远程数据处理器完成对泥浆脉冲的采样、滤波、识别、编码和显示,并将相关数据传送给专用数据处理仪进行解码处理。
(二)MWD仪器的精确度1、井斜测量精度:±0.1°;2、方位测量精度:±1°(井斜大于5°);3、重力工具面测量精度:±1°;4、磁性工具面测量精度:±1°;5、工作温度范围:0℃~90℃;二、MWD无线随钻测仪的优点1、YST-48R以钻井液为信号载体,能在不间断钻井作业的情况下,及时获得井眼轨迹的各种监测参数,从而有效控制井眼轨迹的走向。
2、克服有线随钻不能应用于转盘钻进的缺点,而能有效地应用于深井、大位移井、导向钻井、水平井和侧钻水平井。
MWD在深水平井钻井中的应用

无线随钻MWD浅层井应用及故障处理

无线随钻MWD浅层井应用及故障处理无线随钻测量井数据(MWD)是众所周知的钻井技术。
它是通过一种数码通信方式实现数据传输,可以把下井的信号传输到地面设备。
然后,地面设备对数据进行处理,将井底温度、井底压力、转速等信息进行记录。
MWD技术主要应用在石油和天然气勘探开采行业中,在浅层井中的应用和故障处理也逐步成为研究热点话题。
在浅层井中,MWD技术可用于钻头的定位,以及井底地层的状况和分析。
通过分析井底数据,可以做出具体的测量分析,可以快速准确地了解钻孔究竟能达到何种深度、地下水泥石层的情况等,从而判断下一步的钻井方案,并推进钻探作业的进程。
但是,在实际的应用过程中,也不可避免地会出现一些故障。
以下我们对几种常见的故障进行一些分析和处理。
1. 信号传输通道阻塞由于浅层井的深度不够,钻井过程中的岩层中含有大量的杂质,比如砂、石块、钢渣等。
因此,这些杂质会对MWD设备的信号传输造成很大的干扰。
长时间的传输阻塞,还容易引起系统短路损坏。
解决方法:在浅层井中使用MWD时,需要在钻头附近布置特殊的振动传感器,并加装防护罩,防止钻探过程中产生的碎石块等物质对设备造成的损坏。
2. 电路故障在使用MWD时,电路故障是常见的问题之一。
在过高或过低的环境温度下,或由于设备运行时间过长,设备内部的电路线路也容易出现短路、开路等电路异常,从而影响数据传输的准确性和连续性。
解决方法:为了避免电路故障,对MWD设备进行的保养和维护也更加重要。
在MWD设备中内置有故障诊断系统,可以监控设备运行状态,检查电路故障,并及时进行处理和修复。
3. 数据丢失在钻井过程中,如果MWD设备工作不稳定,数据的丢失率会相应增高,这会导致钻井则有损失数据,使得井中数据的准确性和连续性受到相应的影响。
解决方法:在钻井过程中,根据设备的实际情况进行频率控制,避免数据丢失发生。
对于已经存在的数据缺失,需要及时更换MWD设备以保证数据的准确性和连续性。
总之,在浅层井中使用MWD技术,需要珍惜每一次数据交流的机会,保证设备的稳定性和正确性,避免所述的一些可能出现的故障,从而最大限度地提高设备的使用效率、保护设备、节省资源和人力成本。
MWD无线随钻在钻井施工中的实际应用

MWD无线随钻在钻井施工中的实际应用
钻井项目部 魏群等
吉林锐普索石油技术有限公司
一、 MWD简介:
MWD即无线随钻测量系统的简称。它由地面设备和井 下测量仪器两部分组成。地面设备包括:压力传感器、司 钻显示仪、数据处理仪、PC 机及有关连接电缆等。 井下 测量仪器主要由脉冲发生器、测量探管、电池筒、打捞头 等组成。
评语:
MWD无线随钻技术的成功应用标志着我公司钻井技术水平走向一个新的 台阶,钻井成本大幅下降,钻井技术日益成熟。在钻井市场竞争日趋激烈的 今天,为公司钻井项目长期发展提高了有力保障,培养了人才,积蓄了能,是2012年度我公司钻井项目技术成果最 为突出的一项,体现了公司领导决策英明,钻井技术人员勇于攻关,是公司 锐意进取,勇于探索精神的最好体现!
2012年度,长庆项目部共完成钻井109口,中靶率100%,共购买 电池46节,使用38节,平均每节电池使用2.37口井,使用时间均达到 180小时以上,达到了厂家出厂的使用标准。探管和脉冲各返修15次, 没有发生因定向仪器不好使而耽误生产的事情。相比去年同期,机械 钻速和钻井周期有了一定的提高。五套仪器完好程度达到100%。
总体结构框图如下图所示:
仪器串简图如下:
MWD工作原理简述:
探管把实时测得的井斜、方位、工具面、温度等参数的值按照一 定的规则进行编码,形成电压脉冲序列。当脉冲发生器接收到来自探 管的信号后,蘑菇头上提,泥浆从小限流环通过,仪器内外压力平衡, 主阀头在弹簧力的作用下被推到限流环上端,这样就限制了泥浆的流 动并导致立管压力升高;随后蘑菇头下放,堵塞小限流环,主阀头在 泥浆力的反作用下被顶起,又导致立管压力降低,从而形成压差。 此时,安装在井口的压力传感器就能检测到由此产生的泥浆压力脉冲 信号并将脉冲信号经司钻显示仪传送给数据处理仪, 通过滤波、放 大、模/数转换等处理后传给PC机,最后计算出井斜、方位、工具面、 温度等参数的值,用以指导钻井作业。
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MWD无线随钻测斜仪在钻井中的应用
【摘要】在地质钻探、石油钻井中,随钻测量系统是连续监测钻井轨迹、对井眼轨迹进行及时调整必不可少的测量工具。
特别是定向井、水平井工程中,随钻测量系统的应用更为广泛。
【关键词】MWD无线随钻测斜仪;钻井;正脉冲;钻井液;监测
一、MWD无线随钻测斜仪概述
(一)MWD无线随钻测仪结构及工作原理
海蓝YST-48R型MWD无线随钻测斜仪由地面设备和井下仪器两部分组成。
地面设备包括压力传感器、专用数据处理仪、远程数据处理器、电缆盘等。
井下测量仪器主要由定向探管、伽玛探管、电池、脉发生器、打捞头、扶正器等。
该仪器以钻井液作为信号传输通道,通过定向探管中的磁通门传感器和重力加速度传感器来测量井眼状态(井斜、方位、工具面等参数),并由探管内的编码电路进行编码,将数码转换成与之对应的电脉冲信号。
这一信号通过功率放大,并驱动电磁机构控制主阀头与限流环之间的泥浆过流面积,由此产生钻柱内泥浆压力的变化。
在主阀头提起时,钻柱内泥浆可以顺利通过限流环;在主阀头压下时,泥浆流通面积减小,从而在钻柱内产生了一个正的泥浆压力脉冲。
主阀头提起或压下的时间取决于脉冲信号,从而控制了泥浆脉冲的宽度和间隔。
安装在立管上的压力传感器可以检测到这个脉冲序列,再由远程数据处理器完成对泥浆脉冲的采样、滤波、识别、编码和显示,并将相关数据传送给专用数据处理仪进行解码处理。
(二)MWD仪器的精确度
1、井斜测量精度:±0.1°;
2、方位测量精度:±1°(井斜大于5°);
3、重力工具面测量精度:±1°;
4、磁性工具面测量精度:±1°;
5、工作温度范围:0℃~90℃;
二、MWD无线随钻测仪的优点
1、YST-48R以钻井液为信号载体,能在不间断钻井作业的情况下,及时获得井眼轨迹的各种监测参数,从而有效控制井眼轨迹的走向。
2、克服有线随钻不能应用于转盘钻进的缺点,而能有效地应用于深井、大位移井、导向钻井、水平井和侧钻水平井。
3、在不改变钻具组合的情况下,可以实现滑动钻进和复合钻进两种钻井方式。
实现轨迹控制工作。
4、定向造斜速度快,数据连续传递,精度高,能给出平滑的井眼轨迹。
5、采用正脉冲传输方式,信号强,抗干扰强,可满足深井及井身质量要求高的特殊工艺井施工。
6、抗振性能好,使用弹簧稳定器,钻挺振动被稳定器弹簧吸收,井下仪器不随之振动,从而延长井下仪器使用寿命,提高测量数据准确率。
7、可打捞,在仪器上面有打捞头,在出现井下事故时,可将仪器打捞出来。
三、MWD无线随钻测斜仪在钻井应用中常见的故障及处理措施
(一)井斜、方位不准
施工中出现井斜、方位不准的情况:是在不同的工具面时,井斜、方位的变化幅度很大。
造成井斜、方位不准有两种原因,磁干扰或是探管需要校验。
磁干扰造成的井斜、方位不准时,可以在工程允许的情况下,避开磁场强度高的地层再定向,或增加无磁钻铤的数量再进行测量。
如果是探管自身的问题,则需要及时更换探管。
(二)信号质量差
信号质量的影响因素及处理措施如下:
1、井深
显而易见,井深越大。
信号从井底传至地面的距离就越大,信号的衰减就越大。
因此,在深井测量时,根据现场情况及时更换限流环与主阀头的配合尺寸,以提高信号强度。
2、井眼尺寸
井眼尺寸越大,排量越大,信号强度高,应该更换限流环与主阀头配合间隙大的组合,这样即确保高质量的信号,又尽可能减小大排量对仪器的冲刷损坏。
相反井眼尺寸越小,排量越小,信号强度弱,应选择配合尺寸小的组合,来提高信号质量。
3、钻井液影响
钻井液性能(如密度、粘度等)有较大变化时,噪声会增大,从而降低信噪比。
因此,在无线随钻仪器进行工作时,要保持钻井液性能相对稳定,避免大幅度调整钻井液性能,必须避免颗粒型堵漏剂的添加。
钻井液受到气侵时,将严重减弱脉冲信号。
若遇气侵应及时加消泡剂充分循环除气,确保信号质量。
4、单弯螺杆噪声
通常情况下,钻井液马达噪声的频率比仪器的频率高许多,是可以被忽略的。
但单弯螺杆突然降速或停止转动,钻头扭矩会剧增,同时立管压力会增大,导致MMD失去同步信号,无法获取正确的测量数据。
因此,在钻进时,尽置要平稳加压,减少压力突变,确保井眼数据测量准确性。
(三)无波形、有杂波
无波形的表现:泵压表显示有压力波动,但远程数据处理仪上没有正弦波型。
出现无波形情况,首先考虑焊接螺套、压力传感器和数据处理仪的问题。
进行清理焊接螺套内的淤泥,并更换压力传感器或数据处理仪等措施后,如不能解决,则需考虑井下电池是否有电、是否出现砂卡,或是脉冲发生器前端组件“Y”型密封圈被冲毁。
四、MWD无线随钻测斜仪在钻井中的具体应用
(一)工程概况
某井位于某盆地西侧,地面海拔1633.64m,目的层为延长组。
完井层位:进入长8油层35m。
工程目的:快速准确获取目标油层的埋深、厚度、割理及裂隙发育程度。
为提高钻效,采用了MWD无线随钻测斜仪监控井眼轨迹,使用四合一钻具组合,从二开到完钻未起钻,大大提高了钻效。
(二)施工要点
1、该井设计井深2815m,设计方位207°,井斜13°,靶半径小于30m,位移360m。
MWD随钻于井深297.82m开始测量井眼轨迹,井深减去探管到钻头的长度,即井深减去20m为仪器的实际测深,测井要停泵1min,利用泥浆脉冲把数据反应到司钻显示台和定向值班房的计算机上。
2、钻至井深498.32m开始按照设计定向钻进,工具面直接摆到210°,定向钻进10m后复合钻进20m开始测斜,发现其方位处于2l1.32°,井斜从0.8°增至 2.5°,后又复合钻进到井深756.35m,发现其方位基本稳定在209°~211°之间,井斜增至8.3°,井斜增长率约为2°/30m,井眼轨迹基本按照设计轨迹施工。
3、这样50m测井监控一次,需要扭方位和井斜时,及时调整工具面,一直到完钻未起钻,大大提高了施工进度。
4、钻进的过程中始终把其全角变化率控制在l°/30m以内,除了个别定向纠斜段有所偏大,但其全角变化率也不会超过2°/30m,完全符合了甲方的设计要求且保证了井身的质量。
(三)MWD仪器使用效果
MWD在定向井的施工过程中可以做到全程监测,无论井斜还是方位,一旦出现异常情况,都可以及时地做出调整,保证其能够顺利中靶。
减少井队起下钻,降低职工的劳动强度,简单井型只需要一次钻具组合就可以完钻,大大提高钻井速度,该井最高日进尺668m,平均钻速20m/h,且监测到的中靶半径为7.50m,测井数据显示为5.40m,从二开到完钻井深2865m共用7d时间。
(四)MWD无线随钻测斜仪的保养要点
仪器下井前一定要先做浅层测试,即仪器放至无磁钻铤内接上方钻杆,开泵察看信号正常后方能下钻。
对电池的使用有专门的管理制度,要有使用累计时间记录,对电量不足的电池及时更换,确保井下仪器有充足的电量供给。
用过的废旧电池不可随意丢弃,无处理条件的应发回厂家妥善处理。
仪器在每次使用后都要保养一次,除去仪器表面沾附的泥浆,脉冲发生器要将下部拆开重点清理,检查密封圈是否有损坏,并及时更换。
定向探管和脉冲发生器在使用一段时间或多次下井后,要对其进行检测和标定,以确保仪器的测量精度。
参考文献:
[1]蔡文军.机械式无线随钻测斜仪及其应用[J].石油钻探技术,2005.3.
[2]彭欣芸.随钻测量系统信号传输方式的研究[D].西南石油大学,2011.
[3]杨涛.随钻测量在水平井中的推广应用[J].中国煤炭地质,2009.S1.。