定向钻探技术在急倾斜矿体矿区的应用

我队虎家尖矿区矿体产状近似直立，主要为变质岩造斜地层。以往一直采用初级定向钻孔施工，钻进中应用常规的防、治斜措施，效果甚微，无法达到地质设计目的，为我队钻探技术上的一大难题。1988年引进了螺杆钻受控定向钻探技术治理孔斜，至今挽救了已报废或濒临报废的7个钻孔，获得了良好的效果，现介绍如下。     

LF-54螺杆钻具常见故障及处理方法

我队曾引进LF-54螺杆钻具，以后在全队各施工分队全面推广，完成3个定向孔和3个定向分枝孔施工，总计工程量3580.71m，用于11个钻孔孔斜纠治。该钻具共造斜47次，纯造斜进尺156m，取得了显著的经济效益和技术效果。本文就该钻具在孔内工作时常见故障现象、原因以及处理方法介绍如下。     

提高钻头寿命的措施

我队在平顶山煤田施工的3个钻孔，打丢5层煤，占29.4％。我们采取了如下造斜的技术措施，一次成孔率达到100％，补煤质量达到了地质要求。     

小孔段反运算确定安装角法的应用

在螺杆钻受控定向钻探施工中，造斜工具安装角的理论值与实际值是否相符，直接关系到造斜钻进的成败。安装角的理论值是由计算得出的安装角和反扭转角确定的。目前野外队采用螺杆钻施工受控定向孔，反扭转角值一般是借鉴已施工螺杆定向钻孔矿区的经验数据给出。但由于各矿区地层情况、钻孔结构等不同，首次使用时，由于矿区反扭转角值与一般规律值不同而出现造斜失误。因此我队在虎家尖银金矿区强造斜地层造斜钻进实践中，应用小孔段反运算确定安装角的方法，在ZK1805孔获得成功。实践证明，此法在螺杆钻受控定向钻探中的应用，能解决矿区受控定     

新型孔底造斜工具LZ-73连续造斜器

由我所研制的LZ-73连续作用造斜器，是定向钻探的主要成果之一。LZ-73造斜器作为一种新型的孔底造斜工具深受用户欢迎。由于它能快速有效地解决钻孔的纠斜或造斜问题，它所表现出来的技术经济效益和社会效益是很可观的。自1983年4月至1986年9月，该造斜器已在30个钻孔中使用，使用四次200多个，累计孔内工作时间300多个小时，并且在绝大多数钻孔中都取得了比较好的使用效果。     

BH-75不提钻换钻头钻具应用效果

我队为探明深部构造及了解矿脉延深情况，地质设计了千米钻孔，由于岩石破碎、坍塌漏失、地层促斜强度大，采用常规钻探方法，难以达到地质目的。我们设计了人工受控定向孔，开孔顶角2度；见矿靶点钻孔深度900米，顶角33度。为完成这个较深的人工定向钻孔，我们首次使用探矿工艺所研制的LZ-73连续作用造斜器，BH-75不提钻换钻头钻具（简称BH-75钻具），并匹配S75绳索取心钻具施工。     

造斜钻进时钻孔顶角和方位角与造斜工具安装角的计算

不论是用偏心楔造斜还是用连续造斜器或螺杆钻具造斜,都要经常遇到钻孔顶角、方位角以及造斜工具安装角等计算.本文以球面三角理论为基础.推出实用、方便、可靠的计算公式.造斜后钻孔顶角和方位角的计算已知造斜前的钻孔顶角、方位角和造斜工具的安装角与造斜角,那么造斜后的钻孔顶角和方位角是多大呢?钻孔弯曲参数的计算完全可以归结为球面三角形的计算,造斜孔段起止点的顶角和孔段全弯曲角(造斜角)即为球面三角形的边,方位角的改变值和造斜工具安装角的补角即为球面三角形的角.所以,利用球面三角学的理论,能导出钻孔弯曲参数计算的精确公式.     

斜孔升降钻具用的自动引导装置

最近我队307机试用了一种斜孔提升钻具的自动引导装置,经过三个钻孔的使用,效果非常好,现将此一经验介绍如下：斜钻孔提升钻具时,提引器的上下过去是依靠装     

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。     

对防治孔斜的一点认识

钻探施工时钻孔都会发生程度不同的弯曲.在防治孔斜,制定钻孔设计方案时,钻探人员要和地质人员紧密配合,认真研究地层情况,分析钻孔弯曲规律,以防为主,防治结合.我队施工的钻孔多用钢粒钻进.造成孔斜的主要原因是粗径钻具与孔壁之间的环状间隙过大.因此,粗径钻具越短、越弯,钻孔弯曲越大.另外,在地层软硬不均的情况下,施加的轴心压力不适当也会造成孔斜.针对这些问题,我队采取防治孔斜的主要方法是尽量缩小粗径钻具与孔壁之间隙.     

偏重管防斜及其原理的探讨

我队在江西萍乡大屏山地区钻探时,使用偏重管防斜,试钻几个钻孔,取得了较好的防斜效果（表1）。      

孔斜的地质因素分析

通过钻孔测斜成果与地质成果的对比分析，认为地层的地质特征是地层造斜性质的根本因素；借助地质资料．可以对地层的造斜性质及造斜强度做出及时、有效的预测与评价，并据此对该钻孔所揭露地层进行了统一分类；另外还指出了在高精度垂直钻孔施丁巾塔式钻具组合的适用范围。     

论定向钻孔施工工艺

初级定向钻孔孔身剖面形状多为J 型,主要用地层促斜规律进行人工控斜,辅以人工定向造斜,达到施工目的。此外,还有直线型斜孔,S 型、多分枝定向和水平井等。这类钻孔地质(工程)设计要求中靶精度高,有的钻孔轴线在空间位置的变化受到约束,必须以人工定向造斜为主,同时利用地层促斜规律进行人工控斜,并需采取相应的钻进工艺等综合措施,才能达到施工目的。因此钻孔孔身剖面的设计要经过选型和精确计算,采用专门的造斜机具、定向测斜仪、控斜钻具及其独特的钻进方法。目前,我国在设计施工水平井、全方位多分枝孔、丛式S 形定向注浆孔等方面已垮入国际先进行列。~*     

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。     

利用孔斜规律 打初级定向钻孔

几年来,我队革命职工在生产斗争中,遵照伟大领袖毛主席关于“要认真总结经验”的教导,对矿区钻孔的偏斜规律,经过系统研究,反复摸索,终于有所认识。因而,利用孔斜规律,施工初级定向钻孔,从而克服了孔斜问题,使钻孔质量满足了地质设计要求,现将基本做法简述如下：     

晶体管钻孔定向纠斜仪

一、概 况我队八○三分队施工的矿区地层复杂，破碎带多，断层纵横交错，倾角陡，岩性软硬不均，换层频繁，七八年以前施工的半数钻孔，都存在着不同程度的弯曲需进行纠斜，严重影响了勘探进度和各项经济技术指标的完成。79年以来，由于该分队采取了定向纠斜和其它提高质量的措施，已验收的9个钻孔，都完全满足地质要求。     

简便定向纠斜器

我队工作地区钻孔弯曲严重,曾用过多种纠斜方法,效果都较差。用偏重活动纠斜器,虽然简便,但把握性不大;下死楔子丢在井里往往留有后患。去年下半年以来,我队广大革命职工,在毛主席革命路线指引下,在钻探的实践中,研究试用了一种简便     

SC-89型液压射流冲击回转钻进中的钻孔弯曲问题

我队在试验SC-89型液压射流冲击回转（以下简称冲击回转钻）钻进过程中，同样存在孔斜问题。通过试验，我们对冲击回转钻进钻孔弯曲问题有了一些粗浅的认识，下面仅就钻孔弯曲的原因及防斜措施作一介绍，以供参考。     

初级定向与受控定向钻进技术在金山矿区的应用

湖南省隆回县金山矿区地层板理发育,造斜强度大,钻孔偏斜一直是制约该矿区钻探施工的瓶颈问题。通过采用钻孔初级定向与使用LZ型连续造斜器实施受控定向相结合的施工工艺,钻孔轨迹得到有效控制,成功解决了金山矿区钻孔偏斜问题,达到了地质预期目的。     

定向钻孔的造斜机具及其钻进

受控定向钻孔使用随钻可提式造斜器,在二叠系砂岩中造斜40余次,成功率90%以上;而连续造斜器,在国内使用较多的是纳维、迪纳和国产LF 型螺杆钻具,其结构和技术性能优越,连续造斜钻进过程中操作简便,定向方便,中靶精度高。开滦煤矿在东欢坨矿2号井采用直径95.25mm 的Mach-3型纳维钻具完成了丛式S 形定向钻孔,获得了较好的经济效益。