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.     

万向接头式偏斜钻具的定向钻进和多孔钻进

西西伯利亚地质局采用一个或两个万向接头式的偏斜钻具进行了定向钻进和多孔钻进。具有一个万向接头的偏斜钻具是改变斜孔(80°或更小)轴心方向而采用的,在垂直     

DD-1型单点定向仪

定向仪是定向钻探施工过程中不可缺少的关键配套器具，因为只有通过定向仪器对下入孔内的造斜工具（包括孔底动力机式钻具使用的弯管、弯接头、偏心套和回转式钻具使用的楔形滑块、偏斜楔等）进行可靠的定向，才能确保钻孔轴线与设计轨迹相符，实现定向钻进。     

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。     

水平孔定向钻具

钻头与螺旋外管连接，螺旋外管的后端内侧切有直槽，外管端部外侧切有与之配合的花健。花健的配合非常松旷，即使螺旋外管的轴与外管的回转轴弯曲一定角度亦能回转。内接头插入钻头内部，其后部是弯接头。弯接头后端呈楔形向后突出。内接头与弯接     

单点定向仪与斜口引鞋扭转角的测定方法

LZ型机械式连续造斜器各件间为丝扣连接，组装好后其偏斜器件的定向母线与定向接头的母线往往不在一条直线上，而产生装合差，且变化无规律，必须测定消除，才能正确确定造斜器在孔内的安装角，从而将定向仪与斜口引鞋间扭转一定角度。笔者从事定     

纳维钻具(Navi-Drill)

一、概述 纳维钻具系按模诺(Moineau)原理制成的、用洗井液驱动的井下动力钻具。用这种钻具钻进时钻杆系统不旋转,只有钻头旋转。和转盘钻进比,这种钻进方法有保护钻杆、钻铤和套管及钻进速度快的优点。 纳维钻具特别适于定向钻进,同时也可以用于高效钻进和铣削钻进。 1.定向钻进 (1)用斜向器进行定向钻进 用纳维钻具进行定向钻进时需在该钻具旁通阀连接螺纹处接上斜向器(图1)。斜向器的斜度范围为0.5度到2.5度。 斜向器的功能是强制纳维钻具从已有钻孔的侧向钻进或者用于定向钻进时改变钻孔的方位和斜度,方位如何变化取决于纳维钻具的设定方位值。 (2)用KOS进行定向钻进     

采煤机钻具纠偏控制方法的研究

螺旋钻采煤机在钻采过程中,由于受地质条件等因素的影响,钻具容易发生偏斜。采煤过程中钻具的纠偏,对提高生产效率、延长钻具寿命具有重要意义。构建了煤层的造斜力模型,采用三轴加速度传感器MPU6050获取钻具偏斜角度,结合PID控制算法,通过电液伺服阀对钻具进行纠偏,保证了采煤机的定向钻进。     

54型弯接头的研制及应用

勘探固体矿床用小直径螺杆钻具进行“定向钻探技术的研究”，是地矿部“六、五”重点攻关项目之一，而造斜工具是该项目在实施时不可缺少的重要配套部件。由地矿部勘探所设计、无锡钻探工具厂试制的造斜工具—54型弯接头，经生产使用证明，在定向钻探施工中调整钻孔的顶角和方位角时，既简单又准确，完全达到了预期效果。已于1985年10月与YL-54型液动螺杆钻具一并通过了部级鉴定，现将研制及应用情况介绍如下。     

地质管材螺纹间隙及其计算

地质管材螺纹广义地说应包括所有井下钻具的连接螺纹。即：套管（及其接头）螺纹；岩心管（及其连接接头）螺纹；钻杆（及其接头）螺纹；钻头螺纹；扩孔器螺纹。目前，国内外广泛地以特殊梯形扣用于地质管材连接。其原因是：它与矩形扣相比较，特殊梯形扣能增大螺纹强度，便于加工，延长刀具寿命，增加密封面；与V型扣相比较，特殊梯形螺纹强度保持率高，耐磨，不易滑扣，易于拧卸。     

基于CFD的螺杆钻具旁通阀冲蚀特性分析

针对目前旁通阀使用过程中常常出现刺漏现象,造成螺杆钻进使用效率下降的问题,采用Fluent软件对Φ172mm螺杆钻具旁通阀的冲蚀性能进行分析。仿真结果表明旁通阀阀芯在全开位置时,受到的冲蚀磨损最为严重。旁通阀受到钻井液的冲蚀磨损,与钻井液的流量、泥沙含量近似呈线性关系。在钻进过程中,旁通阀阀芯变径处所受到的冲蚀磨损最为严重,阀芯变径处应采用合理的过度锥度和耐冲蚀磨损的材料。研究结果对提高旁通阀的耐冲蚀性能具有指导意义。     

煤矿井下定向钻进螺杆钻具力学分析

单弯螺杆钻具是实现煤矿井下近水平定向钻进的重要工具之一。文章采用纵横弯曲法对煤矿井下单弯螺杆钻具进行受力和变形分析,阐述了变斜力和变方位力与钻压、第一跨梁长度、钻孔曲率、结构弯角及工具面向角等因素的关系。此外,通过对螺杆钻具的扭矩、轴向荷载和离心力的分析,有助于全面了解螺杆钻具的工作状况,对正确使用和维护钻具、保证定向钻进施工的顺利进行具有重要意义。     

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。     

钢珠定向仪和双球型万向接头的应用

本刊1974年第四期“岩心钻探通俗讲座”一文中，提到的钢珠定向仪和双球型万向接头，是在四川省地质局一○一队某磷矿区进行多孔底定向钻进试验采用的两种工具，为提供作参考用的具体资料，现分别介绍如下：——钢珠定向仪——钻孔施工过程中，往往为补采矿心，或是绕过事故钻具，或是纠正某一孔段的严重弯曲，常采用下偏斜楔子进行偏斜钻进。能按预定方向下入偏斜楔子，更能满足地质要求。特     

电缆湿接头在小口径定向孔中的应用

小口径地质勘探不断向深部发展,受地层条件、孔内事故和孔斜要求等因素影响,很多钻孔需要定向钻进施工。而小口径钻孔一般采用50、60 mm钻具无法满足随钻仪器的下入要求。通过技术攻关及数次现场试验和改进,研制成功了一套小直径电缆湿接头,较好地解决了小通孔钻杆随钻受控定向钻进的关键技术及难点。具体方案为:把测量探管和传输电缆分开,定向测量探管事先与钻具连接,随钻具下放到预定深度,电缆连接信号上接头由钻杆内腔下入,与探管顶部的信号下接头在钻井液中实现电气连接和信号传输,完成定向作业。该方法在国投新集杨村煤矿DF33断层地面探测及注浆工程和莲塘李井田煤炭勘探中进行了试验并成功应用。具有一定的推广应用价值。     

LF—54螺杆钻具在凤太矿区的初步应用试验

螺杆钻作为一种新型的钻探工具,已经被广泛地应用于特定条件下的受控定向钻探领域,取得较大的经济效益和社会效益。为了解决凤太矿区多年来存在严重的钻孔偏斜问题,适应该矿区特殊条件下钻探生产的需要,我们在手搬崖矿区首次进行了LF—54螺杆钻纠治斜初步应用试验工作,掌握了该钻具使用操作规程和定向、钻进操作工艺过程。在地层复杂钻孔偏斜严重的条件下,使用螺杆钻具及LZ—54造斜器。先后纠斜三十多次,终于使原偏斜钻孔达到设计目的,突破该孔偏斜及定向技术难关,获得良好的地质效果和经济效果,为     

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。     

煤矿井下双级双速扩孔技术研究与应用

针对顶板高位大直径定向钻孔分级扩孔综合效率低、钻具安全性差等问题,开发了双级双速扩孔方法,研制了双级双速扩孔钻具,包括直螺杆马达、一级钻头与二级钻头。运用等碎岩比功理论开展双级双速扩孔分级研究,确定了一级钻头与二级钻头切削分界面直径为157 mm,一级钻头外径为165～172 mm。分别从壳体、马达动力总成、万向轴总成、传动轴总成与连接模块等方面开展设计研究,研制了φ105 mm双级双速螺杆马达。采用参数化设计方法,配套研制了多种规格的一级钻头与二级钻头。现场试验结果表明,双级双速扩孔技术可将高位定向钻孔直径由120 mm一次增扩至200 mm,综合钻进效率得到提高,钻孔瓦斯抽采效果良好,为工作面采动卸压瓦斯高效抽采定向长钻孔快速成孔提供了新方法。     

螺杆钻具转子系统不对中的故障产生机理与诊断

螺杆钻具是由多个可以旋转的转轴通过万向联轴器连接成的一个轴系,主要用来传递转矩从而带动钻头运动。但是在安装或者在万向联轴器自身磨损消耗下,钻具会出现轴线上的不对中,进而引发一系列故障,比如螺杆钻具的螺杆马达转子联轴器偏移、轴承移动、转轴发生形变、油膜失稳等,导致机器发生振动并造成一系列的危害。因此,在实验室条件下,研究井下动力钻具不对中的故障产生机理,掌握不同故障的特征,并及时进行故障诊断,对减小或避免由于转子联轴器不对中而产生的故障具有十分重要的意义。本文借助于DHRMT双跨转子台高度模拟井下的钻具故障,设置转子不对中的不同故障类型,通过实验获得钻具转子不对中故障造成的振动特征,为井下动力钻具设计及改进提供参考依据。     

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。