精品钻孔弯曲测量与定向钻进复习资料
设计钻孔轴线:钻孔施工前,根据施工目的,要进行钻孔轴 线的设计和绘制的钻孔轴线。 实际钻孔轴线:指按设计钻孔轴线控制施工时,钻头沿孔底 破碎面中心移动形成的点的实际几何轨迹。 与实际相似的钻孔轴线:以施工过程中对钻孔某些点进行测 量得到的数据为依据,绘制后的钻孔轴线。 顶角:钻孔轴线上某测点的切线与铅垂线之间的夹角。 方位角:钻孔轴线上某测点切线的水平投影与磁北方向顺时 针之间的夹角。 孔深:钻孔轴线上两测点之间的长度。 钻孔弯曲度:每100m钻孔顶角和方位角的变化值。 顶角弯强:钻孔每米长度上顶角的变化量。 方位角弯强:钻孔每米长度上方位角的变化量。 钻孔弯曲的影响:㈠在地质工作方面①钻孔弯曲不能按设计 穿过预定的构造带,使地质构造形态和位置被歪曲。②钻孔 弯曲使控制矿体的间距减少或增加,会造成矿产储量计算的 失真。③钻孔弯曲使预定要见的矿层被打漏失,顺层跑不能 穿透矿层,歪曲矿层厚度;钻孔相向弯曲把小矿体歪曲成大 矿体。㈡在钻探工作方面①钻孔弯曲过大使钻具回转阻力增 大,造成钻具在孔内回转困难。②钻孔弯曲过大容易引起钻 具折断、升降钻具困难。③钻孔弯曲使钻具与孔壁的接触点 增加,压力损失加大,钻进速度下降。④在弯曲孔段极易发 生孔壁坍塌、掉块、卡钻、埋钻等事故,而弯曲孔段处理事 故又较为困难。⑤钻孔弯曲过大需纠斜时,增加了工作量。 钻孔弯曲的条件:钻孔延伸不能保持钻头轴线与原钻孔轴线 方向一致,钻孔必然弯曲。(使钻头轴线偏离钻孔轴线的三 大条件:力学条件、空间条件和位置条件。力学条件和空间 条件是钻头轴线偏离钻孔轴线的必要条件,位置条件是钻头 轴线偏离钻孔轴线的充分条件。) 力学条件是指钻头在孔内的受力情况。空间条件是指下部粗 径钻具与孔壁之间存在的间隙。位置条件是指对钻头的方向 固定、相对大小固定以及钻头歪倒方向固定。 钻孔弯曲的原因:一、地质因素1、各向异性的岩石2、倾 斜软硬不均的岩层3、地质构造复杂和自然破碎的地层。二、 钻进的工艺技术因素1、下部钻杆柱工作状态2、设备的安 装3、钻进方法4、钻进规程参数5、钻具的组合。 开孔:从开始钻进到下好孔口管这一工作过程。 钻进参数:指对钻速有影响而且可以人为控制的物理量。 钻压过大:钻具弯曲,钻孔易斜。 钻压过小:钻速过低,钻头有扩壁作用 转速过高:离心力大,钻具横向振动大,易孔斜。 转速过低:同钻压过小。 冲洗液量过大:冲刷体孔径扩大,易孔斜。 冲洗液量过小:造成岩粉堆积,扩壁作用。 各向异性的岩石:具有层理和片理的岩层,其物理力学性质 在各个方向上不同的特性。 垂直与层理方向岩层的硬度最小,破碎阻力最小,破碎速度 最快;平行与层理方向岩层的硬度最大,破碎阻力最大,破 碎速度最慢;与层理斜交方向岩层的硬度、破碎阻力、破碎 速度介于两者之间。 最大硬度与最小硬度的比值称为岩石的各向异性指数。 钻孔弯曲测量的目的:1、及时了解施工钻孔在地下空间的 延伸趋势,以便及早防斜和纠斜,使钻孔弯曲度控制在允许 范围以内。2、掌握已施工的钻孔轴线在地下空间的坐标位 置,摸清钻孔弯曲规律,为设计施工定向钻孔提供资料。3、 控制钻孔穿过矿体的坐标位置,以便计算矿产储量和进行矿 山开采设计。