直径73 mm弯外管螺杆钻具近水平定向钻进试验

为了确定弯外管螺杆钻具在煤矿井下近水平定向钻进的效果,在对()73 mm弯外管螺杆钻具的结构特征和现场试验的基本状况进行分析的基础上,通过对试验数据归纳研究,得出弯外管螺杆钻具近水平定向钻进轨迹为一条不规则的螺旋曲线、在煤层轨迹变化比顶板岩层快、钻孔降斜趋势比增斜趋势明显、反扭矩力导致工具面向角有左偏趋势、复合钻进钻孔轨迹下斜较快等定向效果,为煤矿井下定向钻进使用和选配螺杆钻具提供参考依据.     

螺杆钻具组合三维力学特性分析及应用

用螺杆钻具组合实施煤矿工程孔定向钻进时,钻头侧向力是其主要力学特性。建立了适用于上弯式螺杆钻具组合和下弯式螺杆钻具组合的三维小挠度静力学分析数学模型,并对影响上弯式螺杆钻具侧向力的主要参数(钻压、顶角、弯接头角度、装置角等)作了定量分析;对比分析了上弯式和下弯式螺杆钻具组合的造斜能力。分析所得的螺杆钻具组合主要力学特性结果,对煤矿工程孔定向钻进设计和施工具有一定的参考价值和指导意义。     

单弯螺杆马达与液动潜孔锤复合钻具研究

为解决煤矿井下硬岩层定向钻进效率低的难题,提出将单弯螺杆马达与液动潜孔锤组合在一起,形成的复合钻具具有硬岩层中轨迹可控和钻进效率高的特点。介绍了复合钻具的组成及实现冲击回转定向钻进的原理,研究了具体实施方法,包括:钻具组合形式、工具选型、流量匹配、随钻测量系统防振以及专用钻头设计。研究结果表明:液动潜孔锤置于单弯螺杆马达与钻头之间较为合理;为满足液动潜孔锤低转速的要求和单弯螺杆马达调角的需要,定制了低转速可调弯外壳螺杆马达;随钻测量系统与钻具之间设计了双向减振短节;根据不同工具工作排量,提出了3种流量匹配的方法;基于复合钻具碎岩机理,设计了柱-片混合型钻头;最后指出了可能存在的问题,并给出了解决问题的建议。     

煤矿井下水平定向钻进钻具组合的选择与优化

 煤矿井下近水平定向钻进技术在解决采煤瓦斯、掘进涌水以及地质异常体等方面,为煤矿的高效开采起到直接的促进作用。本文分析了煤矿井下近水平定向钻进的主要影响因素,阐述了稳定组合钻具和螺杆钻具的性能和应用状况,在对这两种定向钻进常用的钻具组合优缺点进行分析对比的基础上,提出井下定向钻进的最佳组合和发展趋势。可作为煤矿井下采用定向钻进技术,优选钻具组合提供依据。     

硬岩定向钻进螺杆钻具性能分析及应用

螺杆钻具是煤矿井下定向钻进的主要孔内动力钻具。针对在硬质岩层定向钻进中的工艺匹配和工艺参数优化问题,以某型螺杆钻具为例,分析了螺杆钻具的理论特性和测试工作特性。从硬岩钻进的特点出发,讨论了岩石荷载与钻速的关系,给出了螺杆钻具在硬岩中钻进的工艺参数设计方法。通过在淮南某矿的应用,阐明了工艺参数优化的过程,总结出了螺杆钻具在实际工作状态下给进力和压降的关系。     

煤矿井下近水平定向钻进黏滑振动产生机理及应对措施北大核心

黏滑振动普遍存在于钻探施工过程中,煤矿井下近水平定向钻进也不例外,并且随着钻孔深度的延伸,黏滑振动现象加剧。黏滑振动的危害包括加速钻具损耗和降低钻进效率。为了抑制黏滑振动,分析了近水平定向钻孔孔底单弯螺杆马达定向钻进黏滑振动产生的机理,以及与竖直钻孔孔口动力回转钻进工艺产生黏滑振动的异同,研究了抑制黏滑振动的方法和原理,并进行了工程实践。     

煤矿井下螺杆钻具常见失效形式的原因分析及对策

介绍了煤矿井下定向钻进系统中螺杆钻具的应用情况,通过对其常见失效形式和原因的分析,从螺杆钻具自身质量、钻进工艺及操作要求等方面进行分析和研究,提出了有效的预防及解决措施,对于孔内事故的处理提供了较好的预防方法,为提高螺杆钻具的使用寿命,保证煤矿井下钻孔施工的效率,达到高效瓦斯抽采的效果提供了良好的客观依据。     

煤矿用螺杆钻具试验台研制

试验台的建立具有模拟螺杆钻具实际工况并完成对螺杆钻具的工作性能进行检测的功能。为煤矿用小直径螺杆钻具的生产、应用技术的发展提供了必要的检测手段,从而为进一步促进我国煤矿井下定向钻进技术、钻进装备的技术水平提升奠定了基础。     

矿用小直径等壁厚螺杆马达的研究与应用

针对煤矿井下直径73mm规格定向钻具组合孔底回转切削动力小、岩层滑动定向钻进效率低的难题,对矿用小直径等壁厚螺杆马达进行了研究。综合分析等壁厚螺杆马达技术发展与煤矿井下近水平定向钻进工况特点,研制了矿用Φ73mm等壁厚螺杆马达,并与常规螺杆马达进行了性能对比测试,在煤矿井下底板岩层定向孔中进行了实钻应用。结果表明:矿用小直径等壁厚螺杆马达的额定扭矩较同规格常规螺杆马达可提高1倍左右,相同岩层条件下,滑动定向钻进的机械效率可提高30%以上。小直径等壁厚螺杆马达为提高煤矿井下岩层孔滑动定向钻进效率提供了新的手段。     

煤矿用带扶正器螺杆钻具造斜规律试验研究

为了得到煤矿井下定向钻进用带扶正器螺杆钻具的造斜规律,在同一地层中试验了常规带衬垫螺杆钻具和相同弯角下的带ф114 mm扶正器螺杆钻具造斜效果。试验结果表明:在相同工具面向角时,带扶正器马达比带衬垫马达降倾角造斜强度小、增倾角造斜强度大、增减方位造斜强度小;带扶正器螺杆钻具连续增方位时方位角存在突变现象,复合钻进时具备自增斜功能。     

江西武山铜矿区螺杆钻定向钻探技术研究与应用

结合在江西武山铜矿区ZKS1951孔的孔位上成功打出一个定向分支钻孔ZKS1952孔的施工过程,研究总结了复杂地层螺杆钻定向钻探大角度分支孔造斜的钻进工艺。主要介绍了螺杆钻定向钻探的原理、设备选型、钻进工艺及技术应用等。中靶精度、钻孔质量完全满足地质要求,取得了较好的地质效果和经济效益。创造了河南省有色地矿局复杂地层大角度螺杆钻定向钻探造斜的新纪录。     

定向钻机用辅助上钻杆机构设计

针对煤矿井下定向钻机用大直径钻杆预拧紧依靠人工操作劳动强度大、安全风险高的问题,提出了一种定向钻机用辅助上钻杆机构设计方案,对其结构设计要点进行了详细说明。通过受力分析得到了摩擦轮上钻杆机构传动简图,并对其传动参数进行了计算和校核。该辅助上钻杆机构结构简单、体积小,过载时可以打滑保护钻杆丝扣,为定向钻机上钻杆问题提供了一种解决方案。     

中心通缆钻杆及其在煤矿井下定向钻进中的应用

针对煤矿井下定向钻技术对钻杆的随钻测量通讯和强度要求,钻杆采用中心通缆方式,可实时传输钻孔随钻测量信号。采用高强度管材、特种螺纹丝扣结构、摩擦焊技术,可提高钻杆抗拉、压、弯、扭强度。并根据现场使用中存在的问题给出了解决方法。大佛寺煤矿随钻测量应用实例说明中心通缆钻杆满足最大孔深1200 m的随钻测量通讯和钻杆强度要求,朱仙庄梳状孔应用实例说明中心通缆钻杆满足最小弯曲半径54 m定向孔施工,哈沙图煤矿定向钻孔应用实例说明中心通缆钻杆满足急倾斜58°煤层定向孔施工。     

定向导孔全角变化率对大直径反井钻具扫孔影响研究

定向反井钻井施工时,首先使用定向钻机钻进先导孔并实现钻孔轨迹控制,随后使用反井钻机扫孔扩大先导孔。但由于先导孔存在偏斜,导孔轨迹的全角变化率会对大直径钻具的扫孔产生较大影响。通过弯曲应力理论分析,建立先导孔轨迹全角变化率与大直径反井钻具之间的关系|通过先导孔偏斜实测数据分析,建立先导孔轨迹模型|通过定向反井钻井工业性试验,研究导孔全角变化率对大直径反井钻具扫孔的影响程度。结果表明：该方法能够准确预测钻具扫孔时的状态,为保证大直径深井反井法施工过程中的钻具安全顺利扫孔提供理论与技术支撑。     

伊朗Y油田水平井钻井技术

伊朗Y油田水平井面临着地质岩性多变、地质靶区不确定、裸眼井段长、井眼摩阻大、长水平段井眼轨迹控制困难等一系列钻井技术难点。结合Y油田一期水平井钻井实践,详细总结、形成了包括井身结构优化、螺杆钻具类型及其稳定器外径优选、钻头选型、侧钻钻具组合优选、水平井段优快钻井、KCl聚磺钻井液在内的6项水平井钻井技术。该技术在YS9井得到成功应用,定向段和水平段施工比设计提前12.4 d。Y油田水平井优快钻井技术的应用,能够提高钻井成功率,缩短水平井的建井周期,降低钻井成本,对Y油田后续的水平井施工起到一定的指导和借鉴作用。     

螺杆马达在极倾斜地层中的应用

针对云南宣威华泽项目施工钻孔地层倾角极陡的情况,经过反复试验,探索出针对该地层的孔口定向+螺杆马达定向钻具的施工方法,及时完成了钻探施工,取得了很好的经济效果。介绍了螺杆马达在该矿区的应用及取得的效果。