定向钻探中测斜和纠（造）斜方式的演变

定向钻探中测斜和纠（造）斜方式的演变张伟（中国地质勘查技术院北京１０００８３）定向钻探技术是人们用以对钻孔进行有效控制，使其按设计轨迹在地下空间延伸的一系列方法、仪器、工具和工艺。其任务可包括测斜、防斜、纠斜或造斜。近一二十年以来，世界范围内定向钻探...     

金刚石定向钻探技术

一、概 述我国金刚石小口径定向钻探技术，是在普通岩心定向钻探技术发展基础上而日趋完善的。目前已广泛用于：1．补取岩矿心，纠斜，绕过孔内事故钻具；2．在钻孔自然弯曲严重而有规律的矿区，利用自然弯曲规律施工初级定向孔；3．在地面地理位置限制和在地下勘探目标用定向钻探施工有利于提高勘探速度、节约费用的情况下，用人工弯曲施工受控定向孔。近几年来，由于新型无楔体连续造斜器，小直径液动螺杆钻（配弯接头），摆锤、斜口引鞋、随钻定向仪等的研制成功，我们已能施工高质量、高精度的小口径受控定向孔。     

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）。     

BH-75不提钻换钻头钻具应用效果

我队为探明深部构造及了解矿脉延深情况，地质设计了千米钻孔，由于岩石破碎、坍塌漏失、地层促斜强度大，采用常规钻探方法，难以达到地质目的。我们设计了人工受控定向孔，开孔顶角2度；见矿靶点钻孔深度900米，顶角33度。为完成这个较深的人工定向钻孔，我们首次使用探矿工艺所研制的LZ-73连续作用造斜器，BH-75不提钻换钻头钻具（简称BH-75钻具），并匹配S75绳索取心钻具施工。     

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。     

汶川地震断裂带科学钻探一号孔（WFSD-1）定向钻进技术的应用

汶川地震断裂带科学钻探1号孔（WFSD-1）发生的孔内事故钻具无法进行处理,需进行定向钻进（侧钻）绕过事故钻具,用LZ-89型连续造斜器在580．07m水泥孔底上侧钻,用3h20min造斜进尺3m就偏出新孔转入正常钻进。介绍了该次定向钻进（侧钻）的技术要点。     

用螺杆钻进行定向钻探确定造斜工具安装角的方法

定向钻探施工中必须正确计算造斜工具的安装角（亦称面向角）。当造斜工具的造斜强度确定以后，为确保钻孔按照设计方向延深，控制钻孔顶角、方位角的决定因素就是安装角。     

浅谈人工造斜补煤技术措施

煤田地质钻探中,由于种种原因,发生打薄、打丢煤层现象,影响了对煤炭资源的评价,因此必须进行补取煤心的工作,多年来采用人工造斜不定向造斜补取煤心,效果很好.     

定向钻探技术在急倾斜矿体矿区的应用

我队虎家尖矿区矿体产状近似直立，主要为变质岩造斜地层。以往一直采用初级定向钻孔施工，钻进中应用常规的防、治斜措施，效果甚微，无法达到地质设计目的，为我队钻探技术上的一大难题。1988年引进了螺杆钻受控定向钻探技术治理孔斜，至今挽救了已报废或濒临报废的7个钻孔，获得了良好的效果，现介绍如下。     

螺杆钻在第四系地层中定向造斜钻进试验

我队李楼矿区第四系地层厚度平均达120m左右，施工定向孔，初期采用顶角为3°的斜孔开孔，目的在于使钻孔轴线朝着预定方向延伸，但带来了升降钻具时严重磨损套管、钻塔安装困难（我队只有直塔）等问题。为此，我们采用直孔开孔。在第四系中钻到一定深度后，用螺杆钻与之配套器具进行定向造斜。在ZK84孔进行首次试验即获得成功。紧接着又施工了5个孔，有效率达100％。现根据我们的实践体会，对有关的几个问题谈几点认识。一、第四系地层中造斜施工工艺（一）定向方法的选择针对垂直孔开孔，选择母线定向或陀螺仪直接定向。     

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C的情况。     

随钻测斜钻井技术在定向钻孔施工中的应用探讨

施工定向井或者对钻孔纠偏,往往使用槽式定向楔（斜铁）,用少加钻铤和慢速稳压钻进的方法控制造斜段的井斜角,用JJX-3A型或陀螺测斜仪对施工后的井段进行测斜。这种方法由于受到孔内铁质套管、定向楔和地磁倾角的影响,无法使定向楔一次定位成功。只能依靠频繁的测斜、测量后对定向楔扭方位,再次按照扭动的方位造斜施工。纠斜施工中的随意性较大,很难一次定位成功。     

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。     

LZ-73型连续造斜器在兰陵铁矿勘查中的应用

LZ系列连续造斜器作为一种定向造斜的工具,广泛应用于石油领域。而在小口径固体矿产钻探,则缺乏相应的成熟技术,一直未能较大范围的推广。针对兰陵铁矿矿区的地层情况与其造成钻孔普遍偏斜的原因,结合矿区连续造斜器的应用,介绍了LZ-75型连续造斜器的工作原理和2种定向方法,以及一些使用心得。     

钻孔测斜、防斜和纠(造)斜系统

收集和总结了主要科学钻探项目和结晶岩深孔取心钻探项目采用的钻孔测斜、防斜和纠（造）斜系统。     

偏斜式罗盘定向器的定向机理及其定向使用的探讨

一、偏斜式罗盘定向器的应用范围随着地质找矿领域的扩大及找矿难度的增大,促使钻探工艺、技术不断地向前发展。就地表人工定向钻进而言,应在提高定向准确度,简化定向仪器结构及操作工艺过程,提高成孔效率几个方面下功夫。一般来说,在地表人工定向成孔过程中,钻孔往往处于斜孔,但有时也可能是直孔或钻孔顶角很小的情况。在后者情况下采用传统的定盘仪测定偏斜方位,一般测量准确度较低,特别在直孔中进行定向造斜,偏斜方位就无法测定。因此提出偏斜式罗盘定向器是十分必要的。现就该仪器的原理及应用方法做一些探讨,并从理论上证明该定向器可在如下一些钻孔     

照相测斜仪的结构及其应用

照相测斜仪具有测量精度高、顶角测程大、口径小、防震性能好、并能测量孔内定向标记等特点,因而用途较多。除用于钢丝绳或钻杆联结下孔测斜外,还可用于随钻岩心定向和随钻测斜,以及为定向钻探测量孔底造斜器的定位方向。现将有关照相测斜仪的     

连续造斜器在可控定向分枝孔中的应用

1989年9—10月，我局由探矿处牵头，由局探矿工艺研究队和719队共同协作在某金矿云西矿区利用LZ-54连续造斜器施工了我局第一个可控定向分枝孔。这次可控定向钻探的试验成功，为我局进一步推广应用这一新技术提供了经验。     

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。     

金刚石钻探作业的经济分析

金刚石钻探的应用领域极其广泛。通常，大多数目的为金刚石岩心钻探的取心钻进，以便从岩心上获取地质资料，其中也包括一些专用的辅助项目；像单孔钻进后，造斜、多孔底钻进、钻孔测量、岩心定向，及其他一些诸如此类的项目。这里将描述一些有代表性的钻探应用情形及影响成本大小的一些主要因素。不准备探讨特殊专门技术或个别场合专用工序的成本。