倒垂孔多用纠斜器

在梅山、佛山岭水库大坝倒垂孔施工中，设计并使用了多用纠斜器，该纠斜器可任意调整直径及纠斜偏距，可满足各种纠斜参数的需要。介绍了该纠斜器的结构、工作原理及使用方法。     

河南省板厂矿区小直径螺杆钻定向纠斜技术

根据河南省板厂矿区ZK1403孔前期钻探施工基本情况及定向纠斜地质要求确定了纠斜方案。从小直径螺杆定向纠斜的理论准备、设备仪器、施工过程以及钻进参数方面确定了有效的定向纠斜施工工艺,实现了自孔深958 m、顶角10°、方位角143°至孔深1100 m、顶角7°、方位角18°的成功纠斜。通过矿区纠斜效果,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借鉴。     

77-1型开口式活楔子及其打捞器简介

77-1型开口式活楔子,不仅具有开口式死楔子的优点,而且还具有闭口式活楔子的优点,是死活两种楔子的择优产物。自1977年9月至1978年7月,已用过近百个孔次。纠斜效果较好,很受欢迎。每次可纠方位角±2°至±13°;可纠倾角±2°左右。最深纠斜孔深达450米。岩石可钻性为8级左右。一个楔子经过反复修理后可用15次左右。部分钻孔的纠斜效果如表所列。     

非均匀地基中倾斜桩基竖向承载特性模拟试验研究

群桩基础中设计的倾斜桩基以其横向阻抗能力强等优势在港口、码头以及桥梁基础中得到了较为广泛应用。随着山区及不均匀地基土地区高速公路等基础设施的建设,在滑坡、斜坡变形体和不均匀地基上设计倾斜群桩桥梁基础的情况将会越来越多。由于倾斜桩基受力状态的复杂性,目前倾斜桩基础设计仍参考竖向桩基承载力计算理论,凭借经验进行设计。对此人们虽然做了许多探索,但仍未形成完善的设计计算理论和标准。为此,结合厦深客运专线某特大桥桩基选型研究项目,利用相似材料物理模拟试验,就倾角为0°～12°周边斜桩的群桩基础竖向承载力进行了试验研究。结果表明,竖直桩基的荷载-沉降曲线呈缓变型,倾斜桩基则呈陡降型;就倾斜群桩基础竖向承载力而言,倾斜基桩的合理倾角为8°左右;竖直桩基中角桩轴力最大,边桩轴力次之,中桩轴力最小,倾斜桩基中的中桩轴力最大,角桩轴力次之,边桩轴力最小;倾斜桩基桩身弯矩分布形式与基桩的倾角有关,当倾角达到12°时,桩身将出现反向弯曲段。基桩倾角的不同是导致倾斜桩基和竖直桩基竖向承载特性显著不同的主要原因之一。     

MD取出式可定位偏斜楔

我队近年来在明冲井田施工,孔斜比较严重,丙级孔率高达35—50％,500—600米钻孔倾斜可达25°—30°,最大竟达58°,严重地影响了勘探质量。MD取出式可定位偏斜楔是为了纠正严重超斜钻孔而设计的可定方位的纠斜工具。该装置先后在矿区七个钻孔进行了试验,经纠正达甲级标准的三个,乙级三个,丙级一个。只要操作细心,定位正确率可达98％以上。     

柔性纠斜防斜钻具组合的应用研究

柔性纠斜防斜钻具组合在提高机械钻速的情况下能有效地控制井斜增加，并具有降斜作用，为大倾角硬地层易斜区快速纠斜防斜钻进提供了一种新的钻具组合类型。介绍了柔性防斜纠斜钻具组合的防斜纠斜机理，对其力学模型进行了分析，提出了其防斜纠斜的钻进技术措施。     

钻孔纠斜三项配套经验

现将我队在50号金伯利岩管东部施工的5058-2、5060-2、5059三个孔的纠斜经验介绍如下地层与孔斜情况本区金刚石矿体为基性-超基性岩体.矿体走向近东西,向南倾斜,倾角80～85围岩有石英砂岩、粉砂岩、砂质页岩等,可钻性6～10级岩层走向近南东,向东或北东方向倾斜,倾角10～30.由于地层的促斜作用,从南往北打的钻孔倾角下垂:从北往南打的钻孔倾角易上漂顶角变化每百米1 30'～3左右,不论钻孔向南或向北施工,方位角都是向西偏移而平行矿体走向,难以     

自动定向偏重纠斜器纠斜的效果

我队施工地区属侏罗系自流井组和三叠系须家河组，岩石互层频繁，软硬差别大，断层裂隙发育，岩层倾角在20°—65°之间。多年来，钻孔弯曲一直是“老、大、难”问题，孔斜合格率大都在50％左右，孔斜最大者达40°以上，严重影响钻探工程质量。近年来，采取以防为主，防、纠结合的措施，使孔斜质量逐年提高。七九年下半年成功地使用了自动定向偏重纠斜器（或称偏重管活楔子纠斜器）后，八○年的孔斜质量有了大幅度的提高，见表1。     

江西省浮梁县朱溪矿区ZK5407深孔螺杆定向纠斜施工工艺技术

在简述朱溪矿区ZK5407孔前期钻探施工的基本情况后,根据定向纠斜地质要求等情况确定了纠斜总体思路。详细介绍了自孔深1288.70 m、顶角8.6°、方位角30°至孔深1637.25 m、顶角2.7°、方位角257°共17次的包括螺杆定向纠斜的理论准备、设备仪器、实施经过和钻进工艺在内的螺杆定向纠斜施工工艺,并阐述了开创江西省地矿系统深孔螺杆定向钻探先例之成果意义。     

螺杆钻具纠斜的关键技术

国内 外施 工高 垂 直度 钻孔 的 唯一 方法 就 是以 有效 防 斜为 基础 ,加 密 测斜 ,并 及时 纠 斜 。 实践 证 明 ,螺 杆钻 纠斜 是 最有 效的 纠 斜方 法。 作 者讨 论了 螺 杆钻 纠斜 的 几个 关键 技 术问 题。     

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。     

双弯螺杆纠斜效果分析与应用

双弯螺杆是指弯接头加弯壳体螺杆的钻具组合形式。采用双弯螺杆纠斜,可以获得较大的造斜率,解决在特定条件下单弯螺杆纠斜困难的问题。选择合适角度的弯接头,减少双弯螺杆造斜进尺长度,是控制井眼“狗腿”度,保证后期工作（扩孔和下套管）顺利进行的重要因素。以在大口径钻孔中纠斜为例,列举了使用单弯螺杆纠斜遇到的困难,通过双弯螺杆造斜效果的分析,提出了一套采用双弯螺杆进行纠斜的工艺,最终实现了钻孔的纠斜成功。     

力幅突变激扰作用的岩石边坡动力敏感性研究

动载荷作用引起岩石边坡失稳破坏,尤其力幅突变激扰作用对边坡稳定影响很大。对动、静载荷作用下岩石力学性质进行了分析,建立了岩石边坡非线性运动方程,分析了岩石边坡动力变形模型及非线性动力响应,得出当扰动频率增加到一定程度,滑体振幅突然增加,产生向上突跳并随力幅的增加继续增加;反之,当力幅较大并逐渐减小时,滑体振幅也随之减小,当扰动的振幅减小至一定程度,滑体振幅突然降低,产生向下突跳减小。对初始条件和力幅突变激扰对岩石力学非线性振动系统的影响进行了分析,得到初始条件的微小变化可引起系统响应的巨大差异,当振幅A极小时,线性系统的振荡很弱,它对非线性系统的作用也很弱,整个系统的运动便可看作两运动的独立叠加。当振幅A再加大到使其幅值超过非线性系统三奇点之间的间隔时,系统可以在这些奇点之间来回跃迁振荡,从而运动复杂化,随振幅A的增加,系统从倍周期运动向混运动变化,研究结果可为岩石边坡的动力稳定提供指导。     

取出式导斜器纠斜和造斜

我队在某矿区施工采用取出式导斜器进行定向钻进和纠斜，对解决矿区钻孔弯曲有一定效果。现将使用情况介绍如下：一、矿区岩矿层及孔斜概况1．岩矿层矿体位于基性——超基性岩体与围岩的接触带附近，岩体近南北（155°——335°）走向，倾角50°——80°，向245°倾斜。矿体大部份在围岩（片岩及片麻岩）以下。片岩及片麻岩倾角40°——65°，向110°——140°方向倾斜，片理、层理发育，软硬不均，可钻性4——9级，绝大多数孔段采用钢粒钻进，极易孔斜。     

球型自垂式纠斜器

球型自垂式纠斜器制造工艺简单，操作方便，性能可靠，纠斜成功率高，凡在直孔中发生孔斜时均可用它随时纠正。纠斜器结构该纠斜器分两部分组成（见图1）零件1～7为万向转动机构，球接头（6）在下接头内可任意方向摆动，但由于钢球（5）的键作用将上接头的转动功传递给球接头（6）并带动下部钻具零件8～11为小径斜孔钻具，如短重管（9）（也叫定位管）和岩心管、钻头等。     

硬岩层造斜钻头技术经济效果的评价及结构特点

目前，采用连续造斜的人工弯曲方法，已开始在岩心钻探定向孔施工和纠斜中广为使用。连斜造斜时，钻头在孔底工作条件和要求不同，普通钻头已不适用，必须采用特殊的钻头结构。现时用于连续造斜的主要工具有两类，一为连续造斜器，一为液动螺杆钻具。LZ连续造斜器的工作原理如图1。钻具在轴向压力P的作用下，滑块被推出，滚轮与井壁接触，对井壁作用一侧向力Q；与此同时，在钻头上产生一造斜力A。即钻头在轴向力P和造斜力A同时作用下工作，既进行轴向切削，又进行侧向切削，钻孔轨迹偏离钻具原轴向。现分析连续造斜钻进钻头形成孔身轴线起始点     

小直径垂钻工具推力执行机构性能测试

在实施科学钻探过程中,保证超深孔上部井眼的基本垂直,是使超深孔能够顺利钻达目标层的前提条件。许多钻探工程,均是因孔斜无法控制而被迫提前终孔,从而不能钻进到预期目标深度。自动垂直钻井工具的出现打破了传统防斜、纠斜方法的屏障,使井斜控制技术得到飞速发展。当前垂直钻井工具的执行机构直径较大,所需排量高,响应速度慢,且只能结合稳定平台进行整机性能测试。因此,本文介绍了一种采用钻井液压差作为动力来源的新型小直径推力执行机构,并对其性能测试系统进行设计。通过该系统单独对新型执行机构的内部压力、推靠力、泄流量及响应速度进行测试。试验结果表明,新型执行机构结构小巧简单,工作效率高,所需排量小,响应速度快。测试系统能够在垂钻工具整体样机测试前对新型执行机构进行可行性验证。     

水平井和大斜度井中阵列侧向测井响应数值模拟

针对水平井和大斜度井中阵列侧向电极系的工作原理,利用多电场叠加方式进行电场合成,采用三维有限元方法模拟仿真各个分电场的场分布,进而利用电场线性叠加原理得到阵列侧向测井响应。在基于计算机仿真的基础上,得到阵列侧向五条测井曲线的径向探测深度,阵列侧向径向探测深度要小于深侧向探测深度。考察了三维地层模型下井斜和侵入深度变化对阵列侧向测井响应的影响,分析了水平井和大斜度井中阵列侧向测井响应特征。模拟结果表明,在井斜小于15°时,阵列侧向测井响应受井斜影响小,可以不进行井斜校正;井斜超过60°的大斜度井以及水平井中,阵列侧向测井响应视地层厚度逐渐增大,测井响应值与直井条件下响应值差别较大,必须进行井斜校正。     

水平绳索随钻定向钻进技术研究与应用

水平孔绳索取心钻进时, 钻具回转轴线与自身重力方向不在一条直线上, 地面孔口加压, 受地层软硬或岩层产状作用下, 钻孔轨迹都会发生偏斜, 目前暂无有效办法实现随钻定向纠斜。针对此问题, 开展了小直径水平绳索随钻定向仪器的推送、固定、打捞机构研究, 创新形成一套水平绳索定向钻进器具和定向技术, 并在川藏铁路多吉隧道水平钻孔进行随钻定向纠斜, 成功抑制钻孔上漂趋势, 并降斜3°, 为地质勘查水平绳索取心定向钻进轨迹控制提供支撑。