深孔勘察中强自然造斜地层的防斜纠斜工艺技术措施

在强自然造斜地层的深孔勘察施工中，孔斜问题一直是影响钻孔质量和勘察成果质量的重要因素。以穿越恒山山脉铁路隧道深孔勘察为例，介绍了在自然造斜严重的片麻岩地层中采用有效钻孔防斜措施和螺杆钻具纠斜方法，保证了勘察钻孔的质量。     

大雪山煤矿有线随钻定向钻进技术应用

简述了四川省珙县筠连矿区大雪山矿段（东段）煤矿普查工程的概况、项目由来及定向孔设计。重点介绍了钻探施工定向钻进的技术路线、方案及技术要点,有线随钻定向钻进效果、经济效益、取得的成果。主要工作包括：配套XY-2000型立轴式液压钻机、BW-320/10型泥浆泵、HC绳索取心钻杆;采用ADST测斜仪,通缆水笼头有线随钻测量定向,螺杆马达孔底动力钻具造斜施工受控定向钻孔。在2个1000 m以深的钻孔中,共造斜29回次,总进尺7378 m。钻孔轨迹基本受控,达到了地质目的。施工中,探索了定向钻进螺杆钻具弯接头的角度选择、适宜绳索钻杆钻进的弯曲强度等问题。     

复合钻进技术在红柳煤矿冻结孔施工中的应用

神华宁煤集团红柳煤矿地质构造发育、地层倾角大、软硬互层多,冻结孔钻进施工中钻孔易偏斜,使用陀螺测斜仪配合螺杆钻具纠斜作业次数多、易复偏,影响工程进度。针对这些问题,现场研究采用PDC或牙轮钻头配合1°单弯螺杆复合钻进技术,取得了很好的防斜打快效果,值得类似工程借鉴。     

简易钻杆划线定向

在人工造斜和纠斜工作中,给偏心楔定向是必不可少的工序,目前国内已有不少定向装置可供使用。但是,采用普通钻杆下楔,对于顶角为5°以下的钻孔来说,钻杆划线还是一种有效的定向方法。钻杆划线定向法操作简便,工具简单可以自制,在100～300m的钻孔中,1～2.5小时就可完成全部定向工作。1.操作步骤（1）将偏心楔面线引到弯连接杆锁接头并用⊥形打印规打上⊥形记号（图1）。      

江西城门山矿区ZKJ4-10孔螺杆定向纠斜技术

江西省九江县城门山矿区补充勘查项目设计钻孔多为超斜孔,钻孔弯曲度要求高,施工难度大。该矿区多个钻孔都面临着纠斜的难题。本文结合矿区深孔ZKJ4-10孔定向纠斜实例,详细介绍了螺杆钻定向纠斜技术的工作原理、配套设备、操作方法及注意事项。通过矿区钻孔纠斜效果,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了借鉴。     

螺杆钻进技术在煤田地质勘探中的应用

在煤田地质钻探生产中,由于地质因素、钻进方法、操作不当等综合因素,出现钻孔偏斜严重超限或发生复杂的孔内事故无法处理时,采用传统的纠斜方法和造斜手段来处理,不但费工费时,事故处理和纠偏的效果不佳,而且会给后继施工带来更大的安全隐患。利用螺杆定向钻进技术快速纠斜和绕过复杂的事故孔段,顺利完成施工任务,达到设计目的,收到了很好的效果。     

金刚石定向钻探技术

一、概 述我国金刚石小口径定向钻探技术，是在普通岩心定向钻探技术发展基础上而日趋完善的。目前已广泛用于：1．补取岩矿心，纠斜，绕过孔内事故钻具；2．在钻孔自然弯曲严重而有规律的矿区，利用自然弯曲规律施工初级定向孔；3．在地面地理位置限制和在地下勘探目标用定向钻探施工有利于提高勘探速度、节约费用的情况下，用人工弯曲施工受控定向孔。近几年来，由于新型无楔体连续造斜器，小直径液动螺杆钻（配弯接头），摆锤、斜口引鞋、随钻定向仪等的研制成功，我们已能施工高质量、高精度的小口径受控定向孔。     

煤层气水平对接井用单弯无稳螺杆钻具组合造斜能力预测

作为煤层气开发水平对接井定向钻进最为常用的单弯无稳螺杆钻具组合,其造斜能力的预测,直接影响着井眼轨道预测及井眼轨迹控制。采用几何计算的方法,以三点定圆法为理论基础,通过分析考虑结构弯角位置影响和井径扩大影响的单弯双稳螺杆钻具组合造斜率预测的相关算法,结合三弯矩方程组的相关理论,提出单弯无稳螺杆钻具组合造斜率的预测算法,通过现场实践应用验证。该算法可用于沿煤层定向轨迹延伸钻进的井底导向钻具造斜能力预测。      

半周期自修正防弯钻具在易斜地层中的应用

对于司家营铁矿岩层结构完整、岩石可钻性高的特点,施工中深孔岩心钻探勘查,控制钻孔弯曲度超差属于钻探技术难题,更是确保钻孔质量的关键,自2009年施工至今已施工中深孔30个左右,其中三分之二的钻孔因孔斜超差严重均被降级使用,使得地质技术人员头痛,更让钻探技术人员棘手。在钻探施工过程中,曾因个别钻孔发生孔内事故,采取螺杆造斜和下偏心楔子造斜绕过事故钻具均未成功。地层岩石完整且硬,钻孔纠斜、造斜无法实现,解决中深孔钻孔弯曲超差,严重成为该矿区亟待解决的技术难题,解决不好就严重影响该矿区“攻深找盲”目标的实现;2018年该矿区深部续作设计钻孔孔深1500 m,为避免类似影响钻孔质量现象发生,在采取常规的钻孔防斜技术措施以外,采用“S75 mm半周期自修正防弯钻具（XBZX）”试验解决司家营铁矿中深孔弯曲超差严重技术难题;通过同勘探线2015年施工钻孔比较,取得了一定效果,为解决司家营铁矿中深孔钻孔弯曲超差严重技术难题提供了技术保障,为同类型矿区施工中深孔防止钻孔弯曲超差提供实践经验和施工技术。     

钻孔测斜、防斜和纠(造)斜系统

收集和总结了主要科学钻探项目和结晶岩深孔取心钻探项目采用的钻孔测斜、防斜和纠（造）斜系统。     

江西武山铜矿区螺杆钻定向钻探技术研究与应用

结合在江西武山铜矿区ZKS1951孔的孔位上成功打出一个定向分支钻孔ZKS1952孔的施工过程,研究总结了复杂地层螺杆钻定向钻探大角度分支孔造斜的钻进工艺。主要介绍了螺杆钻定向钻探的原理、设备选型、钻进工艺及技术应用等。中靶精度、钻孔质量完全满足地质要求,取得了较好的地质效果和经济效益。创造了河南省有色地矿局复杂地层大角度螺杆钻定向钻探造斜的新纪录。     

强造斜致绳索取心钻具折断分析

在定向钻探固体矿产领域,通常在造斜段使用螺杆钻具,大部分的工作量采用取心回转钻进。造斜段使用螺杆钻具,钻杆不回转,受力较简单;如遇强造斜转换绳索取心钻具稳斜钻进,下部钻具组合容易出现回转困难、下不到底的技术难题,甚至出现丝扣折断事故。为避免强造斜对绳索取心钻具的影响,本文通过建立强造斜段对绳索取心钻具的几何约束变形模型,量化分析强造斜段岩心外管长度与造斜强度、环空间隙之间的约束关系,提供了可快速预判下部钻具参数能否满足强造斜安全钻进的方法。该方法在山东某铁矿定向孔的强造斜致下部钻具折断的事故处理中,通过对绳索取心钻具安全计算模型校核和调整钻具参数,实现了绳索取心钻具通过造斜率0.62°/m的强造斜段安全钻进至靶点,证明对强造斜绳索取心工具安全钻进预测和事故处理计算具有指导意义。     

地质岩心钻孔人工造斜方法实践

在岩心钻探施工过程中,钻遇岩（矿）心脱落需要补取岩心,或钻具脱落、埋钻和烧钻需要绕障时,人工造斜方法是解决问题的有效手段。钻孔较浅,造斜孔段刚好在变径后的位置,且上部孔壁稳定,易于扩孔和下套管,宜选用异径偏心楔人工造斜;钻孔较深,不能改变口径,造斜孔段岩层硬度较大,宜选用同径偏心楔人工造斜;钻孔较深,造斜孔段岩层硬度不大（如煤系地层中的煤层、泥岩等）,宜选用同径自然造斜。选用偏斜楔造斜时,偏斜楔长度、偏斜角大小和导斜槽直径的合理选择,偏斜楔下入钻孔过程中的正确操作;选用同径自然造斜,水泥浆灌注孔段位置确定、水泥浆凝固后达到一定的强度和造斜过程中合理的钻进参数,是造斜成功的关键。     

冲击螺杆马达研制

针对常规单弯螺杆马达钻进硬岩层效率低、钻头和钻具消耗大的问题,采用在马达万向轴与钻头之间增加冲击机构的方法,研制了冲击螺杆马达,其具有冲击和定向双重功能。介绍了冲击螺杆马达冲击机构结构组成和工作原理、关键零部件设计、分析了冲击螺杆马达的特点。对φ89 mm冲击机构进行了室内试验,测得其冲击力峰值达到5 000~9 000 N,与理论计算结果基本一致,由硬质合金与轴承钢组成的复合结构的冲锤和砧体的耐磨性能达到了工业性使用要求。在晋煤集团寺河煤矿进行了现场工业性试验,钻进效率较常规单弯螺杆马达提高20%~30%。      

四川省甘孜州康定县高原地热井施工工艺

康定县地热资源丰富,但开发利用少,仅2008-2009年由四川省地质工程勘察院在中谷地区实施地热勘探井2口,钻探深度共计184.96m。DZK02井是部署在四川省雅拉河中上游热水塘区块地热资源大盖沟沟口雅拉河右岸一级阶地上的第一口预探井,设计井深2 000m。钻井施工主要面临地层倾角大、地层出水量大、温度高、岩性破碎等施工难题。施工队伍采用螺杆纠斜、清水控压等钻井工艺,圆满完成了该井的施工任务。为该地区地热水的开发利用进行了有益的尝试。     

定向钻进轨迹控制误差矢量分析方法及工程应用

[摘 要] 定向钻进中,实钻轨迹与设计控制目标之间往往存在误差,误差的定量分析对轨迹调整 与精度控制至关重要。论文依据定向钻进矢量控制原理,分析研究了造斜工具实钻矢量与设计轨迹控 制矢量之间的误差,根据实际钻进轨迹参数,得出了一种误差定量化分析、产生误差综合作用方向角度 和强度的简便计算方法。如果可以确知误差产生于地层自然造斜作用,该方法还可用于地层的各向异 性分析和自然造斜作用分析。该方法在地质勘探多回次、短钻程定向钻进工程实践中取得了很好的应 用效果,在随钻测量大钻程定向钻进轨迹的快速准确调整中也具有应用价值。     

双翼弧平式长螺旋锚杆成孔钻具工艺技术研究

通过对以往黏性土层锚杆钻具成孔出现的问题分析,查明了常规取芯钻具与短螺旋钻具在水平方向小角度成孔过程中,土体失去了原始均衡应力造成钻孔缩径,使扰土不能及时输出孔外,是产生堵孔塌孔的直接原因.为此研制了长螺旋锚杆成孔钻具,解决了成孔时扰土输出问题,创新的旋板解决了钻孔内壁土颗粒结构松弛问题,并且彻底解决了在黏性土层中锚杆成孔塌堵现象,保证锚杆成孔设计角度,形成一套较为标准的长螺旋锚杆钻具成孔操作规则.     

三段式定向井施工设计

介绍了定向井的设备及一般工艺，给出了如测点坐标、装置角等参量的计算及控制方法．另外．还介绍了定向井的原理及设计方法，包括钻具组合、三个井段的结构、靶区、造斜点、井底垂深的计算等。可供钻井工程人员参考。     

煤层气水平井无导眼地质导向钻进技术

针对目前松软煤层水平段成孔困难、煤层钻遇率较低以及造斜段钻进过程中需要施工导眼井等问题,采用地质导向与几何导向相结合模式,对井身结构优化、钻进参数优选、防塌钻进、多标志层地质导向钻进、水平段井眼轨迹精细化控制等进行研究。在沁水盆地成庄煤矿进行现场应用,钻完井施工顺利,3口水平井都实现无导眼直接一次着陆入靶,水平煤层段累计进尺1 604.72 m,煤层钻遇率达到100%,最终水平段下入PE筛管总长度1 366 m。完善了煤层气水平井钻完井工艺,为煤层气低成本高效开发钻井施工提供技术借鉴。移动阅读