定向钻进钻头运行轨迹调控

在定向钻孔施工中,结合地层促斜规律进行跟踪设计,控制钻头运行轨迹十分重要。实践证明,在具层理的二叠系地层中定向钻进,当钻孔定向弯曲方向相逆于岩层倾向(α=65°～80°),常规稳斜孔段自然弯曲表现为增斜;当钻孔定向弯曲方向相顺于岩层倾向(α=45°～65°),常规稳斜孔段自然弯曲表现为降斜,其顶角变化率均为1°～3°/100m。同时,钻孔方位也发生漂移,其方位漂移率为10°～30°/100m。因此在调整增斜孔段的终点方位和顶角时,要为稳斜孔段预留提前量。在定向造斜时,造斜钻具的工作角(β)决定着钻孔轴线的空间位置变化,理论计算的β值经过修正后才能作为造斜器在孔内的装置工作角(ω_0)。     

回归方程在定向钻进中的实际运用

我队施工的矿区属沉积岩地层，岩矿展呈65°～75°倾斜，走向南北。原设计钻孔顶角10°，方位角105°（垂直于矿层走向）。钻遇地层有寒武系灰岩和泥盆系砂岩含矿层，钻孔施工弯曲严重而达不到地质要求，自1982年以来，利用地层自然弯曲规律，设计初级定向孔。共施工钻孔32个；平均孔深203m，总进尺6488.12m；孔斜合格率达100％（顶角小于3°/100m；见矿点偏离勘探线距离控制在10m合格范围内）；全部钻孔中除ZK24遇50m以上深的溶洞，无法继续施工外，其它均达到地质目的；1985年台月效率比1982     

在阿姆巴雷克矿区勘探孔的定向钻进

阿姆巴雷克矿区的特征是矿体的倾斜为80°-85°。在该矿区对86个钻孔测量的结果可作为研究钻孔弯曲规律性的原始资料,钻孔的倾角大多数定为74°- 85°,而且具有各种的弯曲强度。当穿过水平产状岩层时,钻孔的弯曲是不大的(在20米的间距内,其弯曲强度     

陡倾斜地层的定向钻孔施工方法

开平鲁各庄煤田,地层构造倾斜陡立,倾角达70°—80°.曾施工过斜孔和直孔,地质成果差,且不能控制煤层的相应空间.后来我队又接受了对该区进行精查勘探的任务.总结以往施工经验,我队研究试验了定向钻孔方法.     

硅灰石矿区清水顶漏钻进技术

硅灰石矿区地层含有溶洞,冲洗液漏失严重,施工的钻孔70—80%不返水,给钻探施工带来极大困难.我们采用清水顶漏钻进技术,在三个矿区勘探中,施工钻孔49个;钻探工作量为8480m;完成最深孔350m,倾角为85°的斜孔;小时效率为2.30m,台月效率666m;取得比较好的技术     

关于防治钻孔弯曲的方法

（一）概述本矿区钻探工作量的70％是6～9级的蛇纹大理岩，混合岩化黑云母片麻岩及条痕——均质混合岩。大部分采用钢粒钻进，易超经，钻孔弯曲比较严重。超基性岩体多为4～6级，采用合金钻进，孔壁间隙控制好，钻孔弯曲度较小。钻孔设计方位角38°38′、倾角一般为85°～88°、孔深600～1200米。钻孔弯曲度平均每百米顶角允许上漂1°左右，方位角要求在工业储量地段出矿点最大不得偏离勘探线的1/4（25米）。     

定向取心的图算法

本文提出由单个垂直或倾斜钻孔取得定向岩心以确定岩层或矿体产状要素的图算法,所用工具是地质人员熟习的极射赤平投影网(吴氏网)。定向取心对地质构造和岩组分析有很大意义。对于产状稳定的层状或似层状岩矿层,不取定向岩心,利用单个倾斜钻孔取出的普通岩心确定产状要素,这个问题已得到解决(《矿山技术》,1977年,第二期)。下面扼要举例说明。如图1所示,钻孔与地层同倾向,地层倾角β=40°,钻孔二测程顶角θ_1=20°,θ_2=30°,方位变化△α=0,迂层角(轴心夹角)的通式γ=90°-β-θ,γ_1=90°-β-θ_1     

东林煤矿大斜度受控定向工程孔的设计与施工

东林煤矿大斜度受控定向工程孔的设计与施工四川煤田地质局李文榕（执笔）四川煤田地质局１３６队李俊，张晓渝我局与重庆南桐矿务局地质公司合作施工的东林煤矿大斜度受控定向工程孔于１９９３年５月顺利竣工。终孔深度３２４．６ｍ，开孔顶角３５°、终孔５９°。沿钻孔...     

复杂地层顶板大直径高位定向钻孔试验

针对煤矿地层条件复杂,常规钻进工作量大、单孔深度不足、难以成孔、瓦斯抽采浓度低等诸多问题,开展了煤矿复杂地层中施工顶板大直径高位定向钻孔试验。以东保卫煤矿施工为依据,根据煤层顶板地质实际情况,在36号煤层顶板施工6个?120 mm大孔径顶板高位定向钻孔,其中孔深>300 m钻孔成孔率达到83.3%,最大孔深510 m。利用顶板大直径高位定向钻孔进行瓦斯抽采,其抽采浓度比原有工作面常规瓦斯钻孔抽采浓度增加66.7%,取得显著瓦斯抽采效果。顶板大直径高位定向钻孔的成功应用,为东保卫煤矿以及相似条件矿区推广应用提供了技术支撑。     

云南金平长安金矿大倾角钻孔绳索取心施工技术

金平长安金矿区矿体以硫化矿形式赋存于砂岩中,属于埋藏较深、倾角较陡、勘查难度较大的金矿。矿区的勘查钻孔设计范围为：方位70°～250°、倾角30°～75°、孔深100～800 m。针对该矿区地层呈现硬、碎、漏复杂情况,钻孔设计倾角大、孔斜要求高等特点,采用了新型设备（XDJ4型全液压岩心钻机）钻孔及低粘、低密度、润滑性好的冲洗液护壁方法,采取“控制钻机安装”、“减速法”或“小径导向增压纠斜法”等措施进行控斜及纠斜。有效地解决了易斜、易漏等斜孔施工问题,保质保量按期完成了施工任务,取得了很好的经济和社会效益。本文总结了该矿区大倾角钻孔施工中的部分经验和存在问题,为同类工程施工提供了较好的参考。     

钻孔内造斜工具的定向及测量

摆锤式单点定向仪、光电定向仪、陀螺定向测斜仪、随钻定向测斜仪及磁性定向仪等,各有其特点。GD-K 型光电定向仪是开滦地质勘探工程处自行研制成功的,属磁性定向仪。经在勘探钻孔和定向注浆孔使用,对偏斜楔导斜器进行定向达30余孔次,成功率90%以上,定向误差小于士7°。同时,开滦地质勘探工程处对JDT-3A 型陀螺测斜仪改装成功的JDT-3K 型定向测斜仪,可自动连续测量或单点测量钻孔孔斜顶角、方位角和孔内造斜工具的指向。经在孔深300m 以浅的垂直冻结钻孔中进行20余孔次定向测量,方位误差小于5°/h,方位分辨率为1°,投点误差为0.5‰。     

磁性矿区钻杆柱定向测斜方法介绍

我队勘探的是一个埋藏很深的磁铁矿,钻孔深度大部份为800-1000米,开孔角度为90°。钻杆开始弯曲的部位,一般在300-400米以下,我们称这种钻孔为“直斜孔”(见图1)。如何对这种钻孔进行弯曲测量,没有现成的方法可以利用。有些钻孔开     

螺杆钻受控定向钻探技术在强造斜地层中的应用

铲子坪金矿为产于板溪群硅化破碎带中的金矿床,地层陡倾(>85°),蚀变破碎带中有石英岩、硅化岩、碎裂岩,可钻性7—11级,围岩以变质长石石英砂岩、含砾砂质板岩及变质砂岩为主,可钻性5—10级。由于岩层各向异性、软硬互层,常规施工钻孔自然弯曲强烈,表现为钻孔方位顺时针增大、顶角出现下垂,施工9个孔,一类孔仅4个,报废进尺163m。应用螺杆钻受控定向钻探技术施工后,全部钻孔达到一类孔要求,并挽救频临报废钻孔进尺825m,仅此一项节约14.8万元。     

螺杆钻定向钻探技术在某金矿区的应用

某金矿区岩层及矿体产状均较陡，由于受此条件的影响，钻孔经常发生严重弯曲，如ZK1203号钻孔，终孔时方位角减小了31°。类似现象曾多次出现，为了解决这一问题，局探矿处决定由吉林省地质勘探所与第四探矿大队联合，在该矿区应用螺杆钻受控定向钻探技术解决钻孔弯曲问题。经1991年7—9月的定向钻探施工，在一个主干孔中，成功地打出3个定     

河南省板厂矿区小直径螺杆钻定向纠斜技术

根据河南省板厂矿区ZK1403孔前期钻探施工基本情况及定向纠斜地质要求确定了纠斜方案。从小直径螺杆定向纠斜的理论准备、设备仪器、施工过程以及钻进参数方面确定了有效的定向纠斜施工工艺,实现了自孔深958 m、顶角10°、方位角143°至孔深1100 m、顶角7°、方位角18°的成功纠斜。通过矿区纠斜效果,总结了该技术的优点及不足,为今后地质深孔定向纠斜施工提供借鉴。     

黑龙江嫩江县银多金属矿45°斜孔钻探施工技术

在黑龙江省嫩江县二道坎村开展银多金属矿普查工作中使用MP-1000型便携式钻机进行了45°斜孔施工,该钻机占地小,搬迁方便,适合斜孔施工。针对斜孔施工中出现的钻孔漏失、坍塌掉块、钻孔偏斜的问题,通过采用改性刚性水泥堵漏剂对钻孔漏失段进行封堵,取得了良好的封堵效果;选用合适护壁性能的冲洗液减少了钻孔坍塌掉块;为防止孔斜,采用锚杆固定的方式稳固钻机,钻进过程中使用高胎体钻头,减少起下钻次数,避免掉块挤压钻具引起孔斜。通过选择合适的冲洗液以及不断优化施工工艺,45°斜孔施工取得了良好的效果。     

喜马拉雅及其邻区的重力异常、岩石圈构造与板块动力模型

本文按统一比例尺编制了印度-青藏地区1°×1°重力异常图和地形高程图,并用滑动平均方法得到了本区5°×5°重力异常图。用地改后的1°×1°重力异常,采用组合体模型人一机联作选择法,计算了横跨印度-青藏-蒙古长达4680km的岩石圈剖面,还给出了一个楔形体重力正演公式。基本结果有:(1)MBT、MCT的倾角为10°±5°,ITS、NS、KS的倾角为75°±5°;(2)地壳滑脱面的深度在青藏之下约20km,向高喜马拉雅、MCT、MBT抬升至15km;(3)青藏高原南、北边缘均为岩石圈结构的斜坡带,界面倾角由上向下而增大。在大、小喜马拉雅之下,壳内界面(Ⅰ、Ⅱ)的倾角约12°,Moho倾角为18°,岩石圈底面倾角约36°。在祁连山带所有界面倾角都小于喜马拉雅带,其中壳内界面倾角仅约1°,Moho倾角约2°,岩石圈底面倾角约12°;(4)岩石圈厚度由印度、蒙古向高喜马拉雅和祁连山带逐渐增加,与青藏岩石圈的边缘上翘形成主动俯冲和相对逆冲势态。印度岩石圈厚度(或上地幔顶部低密层埋深)不超过50km,蒙古高原(南)厚约70km,到高喜马拉雅和祁连山下分别增加至145和122km,青藏中心地带(怒江两侧)岩石圈厚135km,向南,北边缘各减小到120和90～102km,在高喜马拉雅和祁连山下面形成25和10km的断差;(5)在青藏Moho之下厚5km的高密薄层和软流层之间有一密     

程家沟-沙沟银多金属矿区坑道钻探工艺

坑道内孔深大于300 m大顶角钻孔施工,施工难度明显加大,通过在坑道内完善施工硐室设计,确保钻孔顺利施工及钻探施工安全。从设备选择与安装、钻孔结构、钻进参数、冲洗液的配置、常见事故及其预防等方面的完善,完成了顶角56°、设计孔深593 m钻孔的施工,总结出了坑道内大顶角钻孔施工工艺。     

用螺杆钻救活169孔

1 概况1991年6月由四川省地矿局某队3号钻机在东北寨金矿区施工169孔。该孔设计孔深600m,开孔顶角10°,方位90°。由于软硬岩层互层频繁,采用常规的硬合金、钢粒钻进至孔深284.83m 时钻孔顶角达24°,钻孔实际轴线与设计轴线偏离较大。若不     

贵州大湾煤矿复杂地层井下定向钻进施工技术

针对大湾煤矿地区复杂煤层地质构造,采用前进式开分支孔布孔方法,用于探测煤层顶底板位置,精确探明煤层走向,为抽掘采提供依据,为后续工作做好前期准备。贵州大湾煤矿在历年瓦斯鉴定中均被定为瓦斯矿井,瓦斯孔施工采取普通钻进工艺时,会遇到钻进工作量大、孔深达不到要求、施钻轨迹无法精准控制、钻孔瓦斯浓度抽采率低等问题。采取顺层定向孔方法在已探明的煤层中施工长距离钻孔,可实现对复杂煤层远距离瓦斯抽采。现场试验表明：采用前进式开分支孔工艺,能够实现复杂煤层地质构造精确探顶,探明钻孔见煤段高达75%;通过优化钻孔设计与高精度控制钻孔轨迹大大增加了顺层定向孔在复杂煤层中的覆盖率,钻孔见煤段达63.7%,提高了瓦斯抽采效率,为巷道的抽掘采工作打好了基础。