鉆孔彎曲測量

鉆孔頂角是鉆孔在其各測點處傾斜方向的垂直平面上偏離鉛垂線的角度，可利用地球重力場，以鉛垂線為基準，采用液面水平、懸錘、擺錘等方法測量。高精度測量采用閉環(huán)式加速度計。鉆孔方位角是鉆孔水平投影偏離磁北(N)的角度，利用地球磁場、以地球磁子午線為定向基準，用磁羅盤測量。高精度測量采用磁通門。在強磁性礦區(qū)的鉆孔內(nèi)，要采用以慣性定向原理的陀螺儀測量。

用磁羅盤測量鉆孔方位角的測斜儀，有下列幾種類型：①機械鎖卡單點測斜儀。這是一種利用機械鐘來定時的測斜儀，它可按鉆具到達井停留在孔內(nèi)某點所需的預定時間來鎖卡擺錘和羅盤磁針，然后提到地面讀出其頂角和方位角讀數(shù)。②地面控制多點測斜儀。這是一種利用平衡電橋原理的測斜儀。隨孔斜變化的探管角度傳感器的電阻數(shù)值（孔斜數(shù)據(jù)），可由地面儀器面板上與平衡橋臂電位器同軸轉(zhuǎn)動的度盤指示出來，從而可于探管在孔內(nèi)移位過程中進行無限多點測量。③單點、多點照相測斜儀。這是一種用孔內(nèi)照相技術(shù)來顯示鉆孔頂角和方位角的測斜儀。這類儀器常見的測角部件式樣有懸錘－磁羅盤式、磁環(huán)浮子式等。其測斜數(shù)據(jù)可由照相底片上，懸錘十字絲或儀器軸線標志，投影在羅盤（有頂角刻度的）面上的位置讀出。這類儀器在中國、美國、前蘇聯(lián)和歐洲各國等廣泛使用。

地質(zhì)勘探的目的是為了對礦區(qū)做出正確的評價，提交地質(zhì)勘探報告，給礦山開采設(shè)計提供可靠的資料。報告中礦產(chǎn)儲量計算的重要依據(jù)之一是鉆孔軸芯線在地下空間的坐標位置，它的坐標位置是否真實可靠，取決于鉆孔各測點處的深度、頂角、方位角數(shù)據(jù)。，前述實例表明：由于在鉆探施工中，對鉆孔的頂角、方位角測量不準、不全、未能反映鉆孔軸芯在地下空間的真實坐標位置，給地質(zhì)上造成了假象，導致礦產(chǎn)儲量與位置不準確，給礦山開采帶來了極大的浪費和損失。

因此認真做好鉆孔彎曲測量工作，如實地反映鉆孔軸芯線在地下空問的坐標位置，對地質(zhì)、礦山生產(chǎn)具有重要的意義。同時對鉆探施工生產(chǎn)也具有很重要的意義。因為鉆孔嚴重彎曲會給施工帶來重重閑難，在材料、時間、人力等方面造成極大的浪費和損失。

又稱孔斜。由于自然地質(zhì)因素及鉆探工藝因素會造成鉆孔彎曲，使鉆孔偏離原來設(shè)計的頂角與方位角。孔斜不僅會給施工帶來困難，降低鉆探效率，易誘發(fā)孔內(nèi)事故，而且會歪曲礦體形態(tài)與產(chǎn)狀，影響勘探結(jié)果的準確程度。所以按一定距離測斜和防斜在鉆探施工中是非常重要的。

利用陀螺的慣性原理來定向的測斜儀。其定向部件是方位陀螺儀，它是利用修正裝置、消除地球自轉(zhuǎn)影響的三自由度陀螺儀。自由陀螺儀相對固定坐標系的穩(wěn)定性（又叫定軸性）和進動規(guī)律，是陀螺測斜儀的工作基礎(chǔ)。因方位陀螺儀的主軸能保持在水平和初始給定的方位上，所以，可作為鉆孔方位角測量的基準。鉆孔方位角(α)的測量是由鉆孔測量起點平面Q（陀螺儀地面定向方位）與鉆孔終點平面(Z) (鉆孔傾斜方向)間的終點角(φ)，根據(jù)鉆孔頂角數(shù)值換算而得（見圖）。

屬實時測量。鉆探過程中對孔底頂角、方位角隨時進行測量，是及時有效地保證鉆孔按正確方向延伸，提高鉆探效率、獲得更準確資料的先進方法。地面與孔底信息的傳輸通道有4種方法：①導線法。如柔桿法、內(nèi)嵌銅管法、內(nèi)嵌硬導線法、電纜法等，其中以電纜法應用最廣。電纜傳輸信息的轉(zhuǎn)向儀應用最廣。這類儀器由磁通門和加速度計等測量傳感器組成，能連續(xù)指示鉆孔頂角、方位角、工具面向角的變化和其他參數(shù)。②泥漿脈沖法。它是在鉆桿柱泥漿流中，設(shè)置受測量傳感器控制的扼流閥，流動的泥漿柱受控時，便產(chǎn)生壓力脈沖的變化，其信息以脈沖數(shù)目編碼，或以脈沖振幅、脈沖相位用二進位數(shù)制進行編碼，由地表壓力檢測器接收?？捎酶鞣N傳感器，分別測量鉆孔頂角、方位角、工具面等參數(shù)。③電磁波法。④聲波法。電磁波法和聲波法都處在試驗階段，由于信號衰減和噪聲干擾，在深鉆孔中需用重發(fā)器。2100433B