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。     

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     

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。     

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。     

深孔定向孔的设计与施工

我局塔儿沟钨矿区钻探施工存在的突出问题之一是钻孔顶角上漂、方位偏转超差。85年，在矿区即将结束勘探工作之前，为控制Ⅰ、Ⅱ矿带最大延深深度和可能存在的隐伏矿体，设计了1200m的ZKW105孔。为确保该孔质量，队决定用定向钻探技术进行施工，采用S75绳索取心和BH-75不提钻换钻头技术进行钻进。定向造斜工具是部探矿工艺研究所研制的L2-73连续造斜器及其配套工具。经几个月的紧张施工，达到了预期的效果，现将该孔的定向钻探技术作一扼要介绍。     

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％。     

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。     

若尔盖铀矿区复杂易斜地层定向分支钻孔施工技术

在陡斜矿体上施工分支钻孔,不但节约钻探工作量,减少钻机搬迁、修路次数,对环境保护和提高地质找矿效果也有重要意义。主要介绍了用LZ型连续造斜器在易斜地层施工定向分支钻孔的技术和工艺。     

岩心钻探定向钻孔轴线的设计方法

在一般情况下进行定向钻探,多半采用平面弯曲定向钻孔(包括单底定向钻孔和分技定向钻孔),并且以通过勘探线的垂直剖面作为设计立面,在此立面内设计孔身轴线.设计时只考虑钻孔顶角的变化,而不考虑方位角的变化.如果施工时地质条件和工艺技术因素不引起钻孔方位角的过分偏斜,那么这种设计方案是简单可行的.但是.当矿区岩层造斜强烈或工艺技术因素促斜严重时(例如岩层层理、片理发育或软硬交替频繁,且岩层走向与矿层走向又不一致;或者用钢粒钻进方法在均质岩层中打斜孔等),则施工的钻孔往往既产生顶角上漂,又产生较大的方位角偏斜.在此情况下,要控制钻孔在垂直立面内定向弯曲,就得花费很大的功夫,甚至最终还是控制不住,达不到预定     

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%。      

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‰。     

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。~*     

一种适于急倾斜含煤地层的钻探工程布置方式——以淮南煤田罗园井田勘探为例

针对淮南煤田急倾斜含煤地层常规勘探手段受限问题, 通过对淮南煤田罗园井田控煤构造及资源赋存状态分析, 结合规范要求, 采用定向造斜钻孔与铅直钻孔相结合的钻探工程布置方式, 先实施铅直钻孔, 再实施定向造斜钻孔。实施效果表明, 既降低了勘探成本, 又提高了勘探工作效率, 技术和经济效益较为明显。      

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。     

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。     

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。     

陕西凤太矿田易斜地层钻探施工技术

对陕西凤太矿田易斜地层在钻孔施工中出现的钻孔弯曲问题进行了分析研究，结合以往的施工经验，采取了钻孔的方位、倾角提前预偏，自制简易钻塔、以较小的钻孔倾角开孔、螺杆钻定向、修弯钻铤等防斜治斜措施，取得了较好的效果。     

LZ-54型连续造斜器及使用方法

几年来，LZ-54型连续造斜器已在地矿、冶金、化工、核工等系统32个单位推广使用110套。据不完全资料统计，已施工分枝定向钻孔26个，节约进尺1万余米；施工纠斜和绕事故孔段钻孔69个，挽救进尺2.2万余m，共创直接经济效益200余万元。取得了较为显著的地质效果和经济效益。     

空间定向钻孔轨迹设计

针对目前在煤层气勘探开发领域尚未解决的空间定向钻孔轨迹设计问题,提出了分支孔斜平面设计法。该法使空间定向钻孔设计简化为斜平面内定向钻孔设计。而斜平面内定向钻孔设计又可借助于垂直平面内定向钻孔的设计方法。因此,使用该法不仅解决了空间定向钻孔轨迹设计问题,而且方法简单,设计灵活。      

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