一种新型电动定向取芯器及定向取芯技术研究

开展了适用于深部钻探小口径钻孔的孔底电动定向打印取心技术研究,克服了传统定向取心器的一些弊端,岩心定向标记清晰、可靠,解决了在垂直孔和斜孔中坚硬岩层进行岩心定向的技术难题,扩大了应用范围。研制的新型电动定向取心器,在国家科学钻探及深部找矿钻孔中应用,取得了良好的应用效果。本文重点介绍了研发的新型电动定向取心器的结构、工作原理、定向取心工艺及应用效果等,以供广大钻探技术人员参考。     

YSZ60重型绳索取芯钻具完成1139m深孔钻进

ＹＳＺ６０重型绳索取芯钻具用于深孔施工，经采取合理选用钻头，优选冲洗液配方，强化施工管理等综合配套技术措施，圆满完成了１１３９ｍ深孔钻进行任务，在设计深度见矿，并取得台效５６０．７０ｍ，金刚石钻头平均寿命５６．８０ｍ，每ｍ直接成本１２６．５０元，全孔节约１．３９万元的经济技术效益。     

李三台子铁矿普查2500m深孔钻孔结构设计

介绍钻孔结构设计的依据和原则,提出李三台子深孔钻孔结构设计口径与套管级配关系和考虑的因素。钻孔设计结构和实际结构对比分析,换径及下套管所要注意的问题。建议深孔钻进必须下套管,加大开孔直径,留足下套管隔离复杂地层的空间,下套管做好细节工作,为处理井内事故和起拔套管时打好基础。     

煤矿井下3 000 m顺煤层定向钻孔钻进关键技术

保德煤矿大盘区工作面采前瓦斯超前治理模式要求井下定向长钻孔能够沿煤层钻进3 000 m以上,针对现有技术装备在超长定向钻孔施工中存在滑动钻进困难、进水水路压耗大、有线随钻测量信号传输距离受限、冲洗液无法循环利用等问题,开发了煤矿井下基于螺杆马达水力加压和超长钻具正反扭转给进的滑动钻进减阻工艺、基于回转钻进倾角控制和侧钻分支的复合钻进轨迹控制技术,设计了低压耗进水水路系统、泥浆脉冲无线随钻测量系统和冲洗液净化循环系统,结合保德煤矿生产需要,完成了主孔深度3 353 m、孔径120 mm的顺煤层超长贯通定向孔。钻进效果表明：滑动钻进减阻工艺有效降低了给进力,显著提高了深孔滑动定向钻进能力;基于复合钻进的轨迹控制技术,保证了钻孔轨迹沿煤层定向延伸,并提高了钻进能力和钻进效率;泥浆脉冲无线随钻测量信号长距离传输稳定可靠,克服了有线随钻测量信号传输的局限性;井下冲洗液净化循环系统净化效果良好,实现了井下定向钻进冲洗液循环利用。研究成果对支撑煤矿大区域瓦斯超前治理、以孔代巷工程、水害防治及地质勘探等技术进步具有重要意义。     

冰床深孔取芯系统的开发

为了进行南极冰床的深孔钻进,日本国立极地研究所成立了钻机研制等小组,１９８８年以来一直从事开发研究。关于研制经过,已分别以中间报告,深孔钻机的最终技术性能和完成以前的经过作了报导。本文就所研制的深孔取芯系统及其配套装置,说明穹丘富士观测站站孔现场的配置,钻进作业流程后,在分论中按照设计标准,详细设计和制造流程说明了绞车,电缆,钻塔,操纵盘和冰屑回收器等的研制经过。     

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。~*     

受控定向钻孔设计

受控定向钻探是一项新技术，它是为解决某些实际问题（如施工场地受限、地质条件要求，工程技术上需要）而逐步发展起来的一种钻探方法。尤其是孔底动力机式的小直径液动涡轮钻具和螺杆钻具研制成功，单点定向、随钻监测仪器的出现，受控定向钻探技术亦日臻完善，应用范围也更广泛。     

深孔取芯钻进技术的若干问题

本文介绍与评述了国外深孔取芯钻进技术中钻杆、钻机、钻头等方面的研究进展。     

国外深孔绳索取芯钻进技术进展

绳索取芯钻进在世界各国岩心钻探工作中已广泛使用。绳索取心钻具的结构也日臻完善，如岩心遇堵信号装置，内岩心管到位信号装置，多次使用内管安全打捞装置，铰链式轴销矛头等等。但是，绳索取心技术在深孔钻进实践中正面临着一些新的问题。现就国外有关这方面的技术进展简述于下。（一）随着绳索取心钻具在深孔钻进中的应用，如何减少升降内岩心管所花费的时间，就成了突出的问题。结何解决这一矛盾，一些钻探公司对绳索取心钻具的结构或其辅助设备的性能作了一些改进。     

定向钻孔施工控制计算

定向钻孔施工阶段中，我们常会遇到当钻孔离靶点还有相当长的距离时，实际孔轴轨迹就已偏离了设计轨迹。怎样计算这一偏离造成的影响；怎样预测可能穿靶点；怎样选用合理的人工弯曲措施调整钻孔轨迹等等，均属控制计算问题。本文试图采用解析几何的方法，建立起靶区平面方程、直线孔段方程和圆弧孔段方程，然后求解它们的几何关系，如：钻孔与靶区的交点、实际轨迹与设计轨迹之间的夹角、可能穿靶点与设计靶点的距离等等。这样，可望提高定向孔施工中控制计算的精度和方便性。以利正确、有效地指导施工。     

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。     

泵吸反循环在120 m超深钻孔灌注桩中的成功应用

泵吸反循环在120 m超深桩孔的成功应用，在国内尚属首例。从理论上分析论证了泵吸反循环在超深桩孔中运用的可行性，并通过积极探索和实践获得了成功，在泵吸反循环施工方面取得了新的突破。     

深孔帷幕灌浆中全断面不取芯与常规取芯钻进的对比研究

采用常规取芯钻头进行深孔帷幕灌浆施工,需要反复起钻、下钻、提取芯样,工作效率很低,人员操作强度大。针对官地水电站大坝坝基廊道内帷幕灌浆孔深、坡度陡、工作面狭窄、工期紧张等多种不利条件,应用全断面取芯钻头既能保障工程进度,还能降低钻孔事故率和人员劳动强度,进而提高工效和降低施工成本。     

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。     

国外使用涡轮钻具定向弯曲钻孔

国外（美国、西德、法国、奥地利等）主要钻探工作量是用转盘钻进法完成的。使用涡轮钻具代替各种类型偏斜楔和其他装置,进行人工定向弯曲钻孔。在弯曲地带的机械钻速高（平均每小时约8米）,均匀不间断地使钻孔弯曲以及钻柱不旋转等说明了,使用涡轮钻具倾斜定向钻进是顺利的。涡轮钻具配备有使钻头产生偏斜应力的特殊装置。根据具体条件和人工弯曲任务选     

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%。     

定向钻孔轨迹的模拟方法

在测点数据有限的情况下，探讨定向钻孔轨迹的模拟方法，并通过实例分析模拟方法的可靠性。