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，能解决矿区受控定向钻探施工中因反扭转角偏差而影响造斜效果的问题，特别是为初次使用螺杆钻造斜的矿区确定安装角值提供了保证。     

造科工具安装角的确定方法

《探矿工程》1990年第5期登载的“用螺杆钻进行定向钻探确定造斜工具安装角的方法”(以下简称文献[1])一文提出了安装角的计算公式,并用图解加以说明.笔者认为该文的计算公式和图形值得商榷,本文对此进行讨论.     

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     

非磁性钻杆在钻孔定向和测斜工作中的应用

国外在定向钻探施工中，测量造斜工具面方位和孔斜早就广泛使用非磁性钻杆和测斜仪来进行测量工作，即把测斜仪置入一非磁性钻杆短节中，进行定向和测斜工作。在我国岩心钻探生产中，能否在非磁性岩矿层的定向和非定向钻孔里，也较广泛地使用非磁性钻杆进行定向和测斜的问题是值得探讨的。据国内外石油定向钻井的经验和笔者的实践，目前我国岩心钻探生产中，至少有以下三种情况可以使用非磁性钻杆进行定向和测斜工作：其一，是在定向钻探工作中，利用一非磁性钻杆（或套管）短节，在其下部接有定向接头，定向仪由钻杆内下入其中，通过斜口管鞋和定向键进行定向。此法可以测量造斜工具的面向角（方位）和孔斜（见图1）。     

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。     

ZD-40型单点定向仪及其使用效果

为了适应目前定向钻探的需要，我队自行设计、研制了一种简易的钟摆式单点定向议（以下简称ZD-40型单点定向仪）。经3个定向孔的使用表明，在钻孔顶角≥3°的情况下，能完全满足给造斜工具定位定向的要求。     

新型定向方法在充填钻孔中的应用

介绍了一种可以利用造斜工具结构和高精度测斜仪进行定向的方法,通过利用造斜工具自身结构特征形成顶角变化的规律,确定工具面角的方位。并在金川镍矿矿区充填钻孔施工过程中进行验证,取得了良好地定向效果,在缺少专门定向设备的情况下完成了定向钻进作业,保证质量要求的同时提高了钻进效率,拓展了定向钻进技术的应用范围。     

汶川地震断裂带科学钻探项目WFSD-4孔定向钻进技术应用

介绍了汶川地震断裂带科学钻探项目四号孔定向钻进的施工情况,包括定向钻孔的设计、造斜工具的选择、定向方法、钻孔轨迹控制以及无线随钻定向钻进施工、利用钻具组合进行定向钻进施工、侧钻绕障和定向钻进效果。     

新型孔底造斜工具LZ-73连续造斜器

由我所研制的LZ-73连续作用造斜器，是定向钻探的主要成果之一。LZ-73造斜器作为一种新型的孔底造斜工具深受用户欢迎。由于它能快速有效地解决钻孔的纠斜或造斜问题，它所表现出来的技术经济效益和社会效益是很可观的。自1983年4月至1986年9月，该造斜器已在30个钻孔中使用，使用四次200多个，累计孔内工作时间300多个小时，并且在绝大多数钻孔中都取得了比较好的使用效果。     

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。     

定向长距离水平井技术在九龙矿的应用

针对九龙矿奥灰水害防治的问题,利用定向水平井技术(利用钻孔自然弯曲规律或人工造斜工具使钻孔产生一定弯曲迫使钻孔的轴线按设计轨迹延伸的一种钻探方法),在奥灰含水层顶部施工长距离水平分支孔,查找导水通道等地质异常体,对奥灰含水层进行网络控制并注浆改造,将含水层改造为相对隔水层。实践表明,工程效果良好。     

受控定向钻探技术的重大突破和推广应用

受控定向钻探技术复杂，难度高。特别地质钻孔口径小，更增加了技术难度。与地质钻探普通钻孔施工的钻进技术相比，受控定向孔施工时钻进技术的复杂和难度，主要表现在：1．受控定向孔是以准确到达设计靶点和靶区作为钻孔施工的目标和地质见矿精度要求（普通钻孔是以每百米孔深的弯曲度限制指标作为地质见矿精度要求）；2．孔内分枝受控定向孔是从条件困难的孔内分枝施工，而不是从地面分枝施工；3．受控定向孔孔身空间形态有弯曲率显著变化的孔段。即受控定向孔施工时，进行人工定向弯曲，是必须采取的技术工艺。实现定向孔的可控，必须有可靠，高效的控制钻孔顶角和方位的造斜工具及准确、快速的定向仪器。     

煤矿井下钻孔测斜原理及轨迹计算方法

论述了基于加速度计与磁强计测量钻孔倾斜角、工具面角和方位角的具体方法,推导了各姿态角解算公式,并对钻孔轨迹计算方法进行了分析与阐述。分析了影响测斜精度及轨迹计算的各种因素,提出消除仪器的器件误差及安装误差、降低外界磁干扰、校正子午线收敛角,既可以提高测斜仪的精度又可以提高钻孔轨迹精确度。     

露天矿倾斜钻孔的定向

倾斜钻孔偏离确定的穿孔方向,常常是由于钻机安装的误差,而且偏离角随着钻孔间距的墙加而增加。苏联索科洛夫—萨尔拜依采选公司露天矿钻孔间距为6～7米时,有27％的钻孔偏离8～16°,11％的钻扎偏离16～20°。修     

一种新的阶梯水平井段轨道设计模型

对于开发有一定高度差的多个薄油层,阶梯水平井较普通的定向井和水平井,节约了钻井成本,提高了单井的开采效率。分析了现有的阶梯水平井的设计模型,采用恒工具面模型进行三维阶梯水平井的轨道设计,以上下靶点的井斜角和方位角作为已知量,造斜工具的造斜率和安装角作为控制因素,将过渡点的井斜角和方位角作为待求参数。所设计的三维井眼轨道,通过计算示例表明,可用于设计阶梯水平井段。     

基于COMSOL的顶板定向长钻孔布置参数研究

为了研究顶板定向长钻孔的布孔参数，以东庞矿21215工作面为工程背景，通过利用COMSOL数值模拟软件，建立了5种不同布置方式下顶板长钻孔的瓦斯抽采模型，根据模拟结果确定了“法向间距2 m、水平间距3 m”的钻孔布置方式。根据21215工作面裂隙带高度设计了钻孔的布置参数，同时利用钻孔水平位置理论确定公式验证了布孔参数的可行性。现场应用结果表明，工作面回采过程中顶板定向长钻孔抽采存在稳定阶段和衰减阶段，在衰减阶段钻孔抽采效果降低、上隅角瓦斯浓度提高，分析其原因是由于钻孔高度降低，钻孔完整性遭到破坏导致的。从整体来看，在回采期间上隅角瓦斯浓度为0.3%～0.4%,处于较低水平，说明顶板定向钻孔抽采效果较好，采用该布置方式有效解决了上隅角瓦斯浓度超限的问题。     

高瓦斯特厚煤层顶分层综采面瓦斯治理实践

为了解决高瓦斯特厚煤层顶分层综采工作面在回采过程中工作面煤壁、上上隅角、煤机滚筒附近瓦斯经常超限的问题,采取优化两巷顺层钻孔、高位钻孔、煤壁卸压钻孔的参数,煤机安装吸风降尘装置、改进打钻装备、提高封孔质量、优化通风断面等措施后,实现了工作面的安全生产,也为相似条件下的兄弟矿井提供可借鉴经验。     

塔山矿地面L型钻孔抽采瓦斯技术应用

为了验证地面L型钻孔抽采采空区瓦斯效果，以塔山矿8214综放工作面为研究对象，采用数值模拟和理论分析相结合的方法，确定了抽放钻孔布置位置和钻孔结构，设计了L钻孔抽采瓦斯方案。研究结果表明：塔山矿8214综放工作面垮落带高度为35m，裂隙带高度为60m，顶板最大悬露空顶长度为45m，垮落角为45°国钻孔应布置在距采煤工作面顶板40～60m，距帮26～30m，有效解决了工作面上隅角和低位抽采巷的瓦斯超限的问题|钻孔的终孔始终位于工作面上隅角的后上方，有效解决了钻孔与工作面推进在瓦斯治理中的时空匹配问题，达到了高效稳定治理采空区瓦斯的目的。     

钻孔桩纠斜钻头结构浅析

分析了钻孔桩钻孔歪斜的原因，结合实际，改进了钻头结构。通过改变模板焊接角度，减小钻具偏离角，增设钻头配件，取得了较好的效果。     

低位巷穿层钻孔治理采空区瓦斯技术研究与应用

针对平宝煤业公司己15-17-12041回采工作面采空区瓦斯涌出量大,引发工作面上隅角及回风流中瓦斯浓度过大的问题,采用了低位巷大孔径穿层钻孔治理采空区瓦斯的措施,并在回风平巷钻孔末端安装1个朝向采空区方向的90°弯头,利用抽放负压的作用将工作面采空区瓦斯由上隅角向采空区深部运移。将过去以"封堵"治理上隅角瓦斯的指导思想转变为"疏导"。使得工作面上隅角及回风流中瓦斯浓度由原来的0.56%~0.86%、0.4%~0.75%转变为0.18%~0.34%、0.05%~0.17%,效果非常显著。