定向鉆進技術(shù)規(guī)范簡介

備案信息

備案號：0068-1996 2100433B

地面受控定向鉆進方法是由常規(guī)定向鉆進（多頭鉆進）發(fā)展起來的。由于采用了計算機輔助鉆進和長度短、扭矩大的螺桿鉆具以及隨鉆測量等新工藝和新設備，使這種鉆進技術(shù)已從早期的長曲率半徑（大于300m）的側(cè)向水平鉆進，發(fā)展到中半徑（100m左右）的側(cè)向水平鉆進（20世紀80年代中期）和短半徑（10-30m）的側(cè)向水平鉆進（20世紀80年代末期）。側(cè)向水平鉆進與常規(guī)定向鉆進的區(qū)別是，前者造斜率大，水平孔段長；而后者水平孔段很短，或只與礦層（煤層）接觸，礦層裸露面有限。美、英、德等國曾用側(cè)向水平鉆進孔排放瓦斯和勘探煤層，我國煤炭系統(tǒng)僅能施工常規(guī)定向鉆孔或長半徑側(cè)向水平孔，用于勘探和注漿 。

側(cè)向水平鉆進主要采用孔底發(fā)動機（或稱井下動力鉆主要是螺桿鉆）鉆進的方法。螺桿鉆安裝在鉆頭上部，在鉆進過程中鉆桿柱不旋轉(zhuǎn)，沖洗液或壓縮空氣通過鉆桿壓入螺桿鉆，迫使其中的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，然后將旋轉(zhuǎn)扭矩傳送給鉆頭，進行鉆進。螺桿鉆結(jié)構(gòu)簡單，易損件少，鉆具長度短，適于大斜度定向鉆進。由于鉆桿柱不回轉(zhuǎn)，易于控制鉆孔的頂角和方位；能連續(xù)造斜；可在地面通過鉆桿柱來控制造斜角度和穩(wěn)定造斜方位。

按設計曲線軌跡準確鉆進至目標層位是側(cè)向水平鉆進的關(guān)鍵步驟。在這一階段除了采用專門設計的孔底發(fā)動機外，還要采用合適的造斜方法和器具以及測斜儀器。近年來，造斜方法和器具發(fā)展迅速，現(xiàn)已從原始的偏斜楔發(fā)展到無楔連續(xù)造斜；對于孔底發(fā)動機鉆進，已從采用普通彎接頭定向發(fā)展到采用可調(diào)式彎外管裝置；從普通穩(wěn)定器糾斜發(fā)展到使用偏心可調(diào)式穩(wěn)定器糾斜 。

第一章 定向鉆進技術(shù)與應用

第一節(jié) 定向鉆進技術(shù)的基本概念

第二節(jié) 定向鉆進技術(shù)的發(fā)展

第三節(jié) 定向鉆進技術(shù)的應用范圍

第二章 鉆孔彎曲與測量

第一節(jié) 鉆孔軸線軌跡及有關(guān)參數(shù)

第二節(jié) 鉆孔彎曲的原因和規(guī)律

第三節(jié) 鉆孔彎曲度測量與儀器

第四節(jié) 鉆孔軸線空間位置的確定

第三章 自然彎曲定向孔設計方法和應用

第一節(jié) 自然彎曲定向孔的設計

第二節(jié) 自然彎曲定向鉆孔的施工

第三節(jié) 自然彎曲定向孔的應用

第四章 受控定向鉆孔軌跡設計

第一節(jié) 定向鉆孔設計的依據(jù)、原則、內(nèi)容和方法2100433B