钻孔导斜的装置及测量

<正> 钻孔的定向钻进和导斜纠偏都必须正确装置导斜器并进行定向测测量。使钻头的旋转钻进按照设计孔身轨迹方向运行,以达到施工目的。近几年来,我们针对煤科院建井所研制的JDT-3A 型陀螺测斜仪的特点,研究设计了弯管导斜法,对孔深300m 以浅的钻孔孔斜进行人工定向纠偏取得了成效。其中对冻结孔、注浆孔进行小于1°的微顶角纠偏11孔次,水文孔进行低于5°的小顶角纠偏1孔次,定向及导斜钻进的成功率达90%以上(表1)。JDT-3A 型陀螺测斜仪设计顶角误差最大为1.5%,现场使用同深度重复测量落点误     

KDJ-1型磁性定向仪

KDJ-1型磁性定向仪，是采用罗盘磁针式测斜仪，对孔底定向工具及孔底直接定向方法等结合设计的直接定向仪器，即用测斜仪可直接测定孔内定向标记方向。该仪器采用了简易和经济的办法解决了直孔定向问题。一、用 途KDJ-1型磁性定向仪适用于非磁性矿区，直径56mm以上钻孔连续作用造斜器、偏心楔以及孔底动力钻具（螺杆钻，涡轮钻）的测斜定向。该仪器一次下井测量可同时测得钻孔方位角，顶角和造斜工具面向角三个参数。特别适用于解决钻孔顶角小于3°时的测斜定向，但也用于钻孔顶角大于3°时的测斜定向。该     

垂直冻结钻孔定向纠偏技术

开滦东欢坨矿垂直冻结钻孔施工中,采用JDT-3K型陀螺定向测斜仪和随钻可提式造斜器以及正确选择导斜位置、圈定预导区等施工工艺进行定向纠偏,成功率达100%。      

YT－1型压电陀螺钻孔测斜仪的研制和发展前景

ＹＴ－１型压电陀螺钻孔测斜仪是国内外首次采用压电角速率陀螺作测量钻孔方位的主件的。研制了了一套与其定向性民生相适应的地面定向,电子跟踪测量等新的定向方法系统。     

煤矿近水平定向钻孔测斜技术

在进行煤矿近水平钻孔的测量时，对于测斜仪的选型及输送方法都有别于垂直钻孔。以ZJS-1型钻孔监测系统和CQ-1A型单点测斜仪为例，介绍了煤矿近水平孔测斜技术。     

CX—56型高精度定向仪

是由CX-56型测斜仪改制而成的单点定向仪。敏感元件为气泡式玻璃质球缺。它依据水泡永恒趋上的规律,借助参照线,将反映钻孔孔斜参数的气泡,通过光-电-光转换显示在地面显示屏上,以确定孔内造斜工具母线的方向,从而实现钻孔造斜定向。经过现场生产试验,解决了小顶角钻孔定向问题,定向纠斜成功率达100%。      

垂直冻结钻孔定向纠编技术

开滦东欢Ｔｕｏ矿垂直冻结结钻孔施工中，采用ＪＤＴ－３Ｋ型陀螺定向测斜仪和随钻可提式造斜器以及正确选择导斜位置，圈定预导区等施工工艺进行定向纠偏，成功率达１００％。     

动力调谐陀螺钻孔测斜仪的开发与应用

动力调谐陀螺钻孔测斜仪是一种新型精密测斜系统,它利用惯性导航技术来进行钻孔测量,该系统可以自动寻北,各测点之间数据没有关联,消除了以往陀螺测斜仪的累计误差,提高了钻孔测斜精度,适用于在有磁干扰的钻孔、钻杆和套管内进行轨迹测量.介绍了动力调谐陀螺钻孔测斜仪的构成、测量原理、特点及应用情况等.     

大直径通风钻孔的测斜技术

介绍了在大直径钻孔中采用YT-1型压电陀螺测斜仪、CQ型光电多点连续测斜仪进行测斜的技术方法和应用效果。     

ZD-40型单点定向仪及其使用效果

为了适应目前定向钻探的需要，我队自行设计、研制了一种简易的钟摆式单点定向议（以下简称ZD-40型单点定向仪）。经3个定向孔的使用表明，在钻孔顶角≥3°的情况下，能完全满足给造斜工具定位定向的要求。     

JDT-6陀螺测斜仪软件GyroSProcess设计与实现

针对JDT-6陀螺测斜仪配套软件“陀螺测斜仪JDT-6”在使用过程中显露出的同时需要串、并口进行通信,仍无法脱离Windows98操作系统现象,并根据工程实践中提出的新要求采用VB6开发了适用于这款仪器的软件GyroSProcess。新软件除涵盖原功能外,还在数据通信方面将串、并两条通道合二为一个USB口或COM口;导入已有测斜数据,减少数据采集量,提高测斜作业效率;计算机自动控制绞车的运行,使数据采集过程自动化;运用对象编程技术,将测斜图件转成AutoCAD形式。介绍了新软件部分增加功能中采用的关键技术、算法。经现场试验,证明GyroSProcess软件的测量结果与旧软件结果一致,可替代旧软件而成为JDT-6陀螺测斜仪的新一代配套软件。     

SZ型水压自动定向仪

SZ型水压自动定向仪是无缆式的，有外径54、73mm两种，适用于深孔和钻孔顶角≥4°的斜孔，以及高固相冲洗液钻孔。该仪器定向过程简单，定向一次只需3—10min，定向精度为（±10°）。同时还介绍了定向仪的结构及维护保养。     

光纤陀螺测斜仪的研制及应用

光纤陀螺测斜仪是用途最为广泛的地质钻孔测斜仪,自主寻北测量钻孔方位,可以适用于几乎所有的地质钻进工程。仪器中采用了多项专利技术,仪器具有很高的性能价格比。通过几年在各类地质钻孔中的应用,取得了产品进一步改进的信息和推广应用的经验。     

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)。     

十二位置标定法在钻孔测斜仪校正中的应用

磁性钻孔测斜仪所使用的磁传感器和加速度传感器由于自身特性的差异以及生产装配的原因,给传感器输出带来了误差,造成测斜仪顶角和方位角计算出现偏差。为此采用了一种十二位置标定方法,依靠垂直方向的地磁场分量和重力加速度,对磁传感器和加速度传感器的三轴零位偏差、灵敏度误差和安装误差进行了校正。校正前后的对比实验显示：测斜仪顶角均方误差由0.5°减小为0.06°,方位角均方误差由校正前的21.75°减小到0.82°,表明该方法校正效果明显,可以满足测斜仪工程化应用的要求。     

非磁性钻杆在钻孔定向和测斜工作中的应用

国外在定向钻探施工中，测量造斜工具面方位和孔斜早就广泛使用非磁性钻杆和测斜仪来进行测量工作，即把测斜仪置入一非磁性钻杆短节中，进行定向和测斜工作。在我国岩心钻探生产中，能否在非磁性岩矿层的定向和非定向钻孔里，也较广泛地使用非磁性钻杆进行定向和测斜的问题是值得探讨的。据国内外石油定向钻井的经验和笔者的实践，目前我国岩心钻探生产中，至少有以下三种情况可以使用非磁性钻杆进行定向和测斜工作：其一，是在定向钻探工作中，利用一非磁性钻杆（或套管）短节，在其下部接有定向接头，定向仪由钻杆内下入其中，通过斜口管鞋和定向键     

ZS-1型随钻定向监测仪及其使用效果

地质钻探中，在磁性矿区和下套管的钻孔中测斜，所使用的测斜仪是以陀螺罗盘作为定向元件的。但是，在同样的条件下，用陀螺罗盘作为定向元件的随钻定向测斜仪，显然是不容易实现的。为解决磁性矿区定向钻探随钻测量问题，在尚无抗振的定向元件的情况下，最好的解决办法是从测量方法上解决这一问题。ZS-1型随钻定向监测仪就是基于测量方法上的考虑而研制的。     

玻璃片式氢氟酸测斜仪的结构与测斜方法

利用合理而可靠的测斜仪确定钻孔的方位和倾角,是提高地质勘探质量最重要的指标之一.目前,较完善的全测测斜仪:如包良柯夫测斜仪、定盘测斜仪、?Ⅲ-2型测斜仪等,都能获得令人满意的测量结果.但上述测斜仪很多勘探队没有,同时对仪器的正确使用、维护和测量结果的误差校正,尚存在着一些技术问题.因此,当孔深不大(孔深<200米)和在无须确知钻孔轴线的方位角的情况下,     

S形定向钻孔孔身设计与实践——以开滦东欢坨矿2号井为例

东欢坨煤矿2号井运用受控定向钻进技术钻成孔深750m 的丛式S形定向注浆钻孔,实现了井筒深0～420m 凿井与深420～750m 地面预注浆堵水平行作业。S 形钻孔孔身轨迹包括垂直孔段,造斜孔段(含增斜、稳钭、降斜),直孔段,直斜孔段。钻孔孔身轨迹的设计包括:(1)S 形孔型施工可行性的判定式与计算;(2)平面弯曲S 形孔身轨迹的设计计算;(3)空间弯曲S 形孔身轨迹的设计计算。设计计算误差小于0.5‰;6个钻孔偏离靶点的精度达到6‰。钻孔的造斜强度、造斜长度以及钻孔顶角和方位等参数接近设计计算值。     

煤矿井下随钻测斜仪误差联合校正方法

为降低煤矿井下随钻测斜仪随钻测量钻孔姿态角参数的误差，建立基于递推最小二乘的误差补偿数学模型，采用椭球拟合法、点积不变法和旋转平面拟合法的联合校正方法对随钻测斜仪进行误差补偿校正。对研发的随钻测斜仪进行数值仿真和双轴转台实验，用联合校正方法对实验数据进行误差补偿校正，校正前俯仰角和方位角的最大绝对误差分别为4.7°和5.1°，校正后为0.8°和0.9°，校正后测量精度满足随钻测斜仪要求。实验结果表明，该方法可以对煤矿井下随钻测斜仪进行有效的误差补偿校正。