第七章-定向钻进技术.pptVIP

第七章 定向钻进技术;一、定向钻进的特点和应用范围 二、定向钻孔孔身剖面的??计 三、定向钻进的技术手段 ;什么是定向钻进？ 在钻探施工中，利用自然造斜规律，采取人工造斜手段，或者两者并用，使钻孔按照预定轨迹延伸，达到顶定目标的钻进方法，称为定向钻进。 ; 定向钻进有那些优点？ 节省钻探进尺；较好地保证钻探质量；减少防斜和纠斜的额外耗费；避免孔斜超差或扎内事故造成的工作量报废。 如果在一个基台上搞一基多孔或一孔多枝，还可节省修筑道路、平整场地、赔偿青苗、折卸、搬迁、安装设备等费用。 ;定向钻进的使用范围： (一)由于地面情况限制而使用定向钻进;（二）由于地质条件要求而使用定向钻进; (三)由于工程技术需要而使用定向钻探 1．补取岩矿芯； 2．绕过孔内事故孔段或地下坑道及老窿； 3．打多孔底孔，增加矿芯量，出水量，出油量，地下爆破装药量； 4．打控喷、灭火等救援并； 5．用定向孔开采地下固体矿产，或排出瓦斯； 6．敷设地下电缆或管道； 7．打有特殊要求的灌浆孔或冻结孔； 8．用定向孔查明要开凿竖井处的岩层等。;一、定向钻孔分类和孔身剖面型式;按孔身轨迹的不同，可分为： 1．平面弯曲定向钻孔 包括孔身轨迹在其一垂直平面内只有顶角弯曲而无方位变化(或方位角变化很小)的钻孔；在某一倾斜平面内顶角和方位角都有变化的钻孔，以及在水平平面内只有方位角弯曲而无倾角变化(或顶角变化很小)的钻孔(坑道钻中用之)。 2．空间弯曲定向钻孔 包括孔身轨迹某段在某一曲面内既有顶角变化又有方位角变化的钻孔，以及顶角不变，方位角发生变化的螺旋线状钻孔。;按钻孔结构形态，又可分为： 1．单孔底定向钻孔 即只有主孔而无分枝孔的定向钻孔。 2．多孔底定向孔 即既有主孔又有分枝孔的定向钻孔。主孔只有一个，而分枝孔可能是一个也可能是多个。 从主孔中分出来的枝孔，称为一级分枝孔。 从分枝孔中再分出来的枝孔，称为二级分枝孔。; 多孔底定向钻孔结构形态实例; 不论是单底孔，还是多底孔，其主孔和分枝孔最常用的孔身剖面型式有： (1)曲线型； (2)直线一曲线型；; (3)曲线一直线型； (4)直线一曲线一直线型。 直线可以是垂直线也可以是斜直线，曲线可以是曲率半径单一的圆弧，也可以是不同曲率半径圆弧织成的弧线。;二、定向钻孔设计的内容 定向钻孔孔身剖面的设计，是指导施工的依据和定向钻进能否成功的首要条件。设计之前必须充分掌握原始资料。这些资料包括： (1)钻孔的目的和作用 (2)勘探地区的地质情况 (3)地表对孔位限制条件 (4)勘探地区已施工钻孔的测斜资料及钻孔弯曲规律 (5)拟采用的造斜工具的结构及造斜能力；勘探地区以往用过的造斜手段及其效果 (6)见矿点或其它控制目标的垂直深度和水平距;孔身剖面设计的内容： 1．确定定向钻孔的类型和孔身剖面型式 钻孔类型和孔身剖面型式决定于：钻孔的目的和作用；钻孔地质条件及在此条件下地层造斜规律；施工的可能性和安全性；按此孔身剖面钻进的经济合理性等。 2．确定定向钻孔把区范围和遇层角 在已知靶点(见矿点或其它控制目标)的基础上，施工部门应根据造斜工具能力、技术水平、矿体产状、勘探网度和岩层性质等情况，与地质技术部门商定靶区范围和遇层角。 3. 确定主孔和分支孔的施工方法 4. 确定分岔点和造斜点 确定定向钻孔曲线段的曲率半径 确定定向钻孔空间轨迹参数 进行经济效益预估 ;第三节 定向钻进的技术手段;;二、钻具组合造斜 1、保直钻具（稳斜钻具）组合 工作原理与防斜用的满眼钻具相同。 利用扶正器稳斜。 2、增斜钻具组合 用于增斜钻孔，以增大钻孔顶角。 利用塔式钻具：大钻头和短粗径；或带万向节的增斜钻具。 3、减斜钻具组合 原理：悬锤原理、偏重原理。 利用钟摆钻具和偏重钻铤; 偏心楔(导斜器)是进行人工定向钻孔最主要的工具。它按设计要求的方位在孔内固定后，就可用导斜钻具沿偏心楔的导斜槽钻出新孔，从而实现定向钻进，纠正钻孔弯曲，补取岩矿心，或绕过事故钻具。 分类：开口式和闭口试，不带导向管和带导向管。 固定式和可取式；一次使用和多次使用。;主要参数： 楔顶角：不易过大，在3o左右 导斜槽直径：比导斜钻头直径达1-3mm。 加工：圆钢铣制、钢材浇铸或套管切制。 定位：用卡瓦固紧、水泥或化学浆液固结、或涨体固定等。;开口式偏心楔 如图所示。上部为敞开的凹形导斜槽，下部为完整管体，底部有岩心管螺纹，可连接固定装置或加长管。导斜槽的顶角根据设计要求而定，一船为3°—7°，其长度需依管径与顶角计算确定。 ;闭口式偏心楔