定向鑽機需要儀器有哪些

Ⅰ 受控定向鑽探方法

（一）受控定向鑽探方法概述

受控定向鑽探是用專用的鑽探造斜工具及相應的鑽探工藝，按設計軌跡進行人工控制 鑽孔方向，使鑽孔按最終設計的空間坐標鑽到預定目的層的鑽探方法，是鑽探工程技術中 先進而復雜的一項高新技術。用這種方法完成的定向鑽孔，按鑽孔的空間形態可分為單定 向孔、分支孔、垂直平面羽狀孔和集束孔，如圖6-11所示^{［51，52］}。

圖6-11 定向孔空間形態類型示意圖

定向鑽探技術主要包括定向鑽孔設計、造斜和定向器具、隨鑽測量和施工技術等。其技術核心是造斜工具、定向器具和隨鑽測量系統。

國內造斜工具主要有偏心楔、連續造斜器、有孔底動力機配合的造斜工具3種。在固體礦產鑽探中應用較多的是LZ系列（圖6-12）、CK系列（圖6-13）連續造斜器和YL系列螺桿鑽（圖6-14）。

圖6-12 LZ-54連續造斜器

圖6-13 CK型連續造斜器

圖6-14 勘探技術研究所研製的YL型螺桿鑽具

定向器具常用儀器有BD-14、DD-1和GZ-18等。隨鑽測量系統國際上廣泛應用的有 DOT、EYE、BJ-休斯系統等，國內常用的有ZS-1型、YS-1型兩種。

20世紀80年代至90年代初，定向鑽探在國內固體礦產鑽探中得到了較廣泛的應用。據不完全統計，地礦系統已在12個省局中19個隊的24個礦區和冶金、有色、煤田系統中 5個隊的8個礦區得到應用，施工定向鑽孔177個，累計工作量85326.29 m，節約進尺約 27203.93 m，節省生產費用近400萬元，地質效果和經濟效益顯著^［52］。

在深部找礦鑽探中，當受到某些特殊環境、復雜地層和礦體形態等條件的制約時，采 用常規鑽探方法和技術就很難達到地質目的。譬如，地表建築、江河、湖泊等地下埋藏的 礦體；深部隱伏陡斜礦體、異形礦體（如「U」、「S」形）；強致斜地層下部的礦體；發生 嚴重孔內事故遇阻及嚴重孔斜等。在這種情況下，就應採用定向鑽探技術來解決。因為這 不僅能夠節省鑽探場地和鑽探工作量，節約鑽探成本，而且能夠解決常規鑽探方法無法完 成的勘探任務，達到地質找礦目的。這對深部找礦具有特別重要的意義。

受控定向鑽探的主要優點：

（1）能確保鑽探工作質量，取得更好的地質效果。與普通鑽孔相比，定向孔的控制見礦精度（目標點精度）高，地質資料更加准確、可靠；可控制穿礦遇層角，使之處在比較 理論的數值范圍內，更好地揭露礦體形態、層數。如安徽李樓鏡鐵礦區定向鑽探施工。

（2）能解決常規鑽探很難解決或無法解決的施工難題。當因地表條件限制，如地勢險峻或地表有建築、江河、湖泊等限制或上部地層鑽進極為困難等，可設計採用定向鑽探技 術，避開上述困難，完成鑽探施工任務。如江蘇迂里銀鉛鋅礦、四川唐家金銀鉛鋅礦定向 鑽探等^［51］。

（3）能節約大量鑽探工作量和鑽探費用。採用定向鑽探，除單孔底定向孔外，採用多孔底分支孔可節約分支點以上主孔段工作量，分支孔數量越多，節省工作量越多，從而節 約鑽探費用越多。如安徽冬瓜山銅礦利用多孔底定向鑽探技術節約鑽探工作量9144m，節 約鑽探費用115元^［17］。20世紀80年代至90年代初，我國僅地礦系統施工177個定向孔，節 約進尺27203.93m，占累計工作量的31.9％，節約鑽探費用近400萬元^［52］。深孔鑽探，分支 點以上孔段鑽進困難時，採用定向鑽探節省的工作量和鑽探費用會更加可觀。

（4）能避免或減少因各種原因造成的報廢工作量。當因地層或鑽探技術操作等原因造成鑽孔軸線嚴重偏離設計軸線，或因設計不準造成鑽孔偏離礦體達不到地質目的時，鑽孔 瀕臨報廢，採用定向鑽探可進行糾斜或打分支孔，控制鑽孔軸線按設計要求穿過礦體，避 免鑽孔報廢。如山西中條山銅礦、黑龍江多寶山銅礦等部分鑽孔的處理^［17］。

（5）能使復雜孔內事故簡單化，節約成本，加速進度。當發生嚴重孔內事故，處理非常困難或代價很高時，採用定向鑽探分支孔繞過事故鑽具（或孔段），使嚴重事故簡單化，避免生產停滯的被動局面，節約成本，確保施工進度。如黑龍江多寶山銅礦防治孔斜、處 理多個惡性事故，避免了1123.06m鑽探工作量報廢，節約鑽探費用36.8萬元^［17］。

（二）受控定向鑽探技術應用條件

由於受地質構造的影響，地層會發生斷裂、破碎、褶皺而變得復雜，同時礦體的形態 也會多種多樣、千變萬化，有的陡斜，有的異形（圖6-15），有的埋藏在地表建築、江河、湖泊之下。在這些情況下，採用常規的鑽探技術方法難以達到地質目的，即使能達到，也 要付出更大的代價。另外，找礦鑽探過程中，有時會因為地層復雜等發生嚴重的孔內事故 或鑽孔嚴重偏斜。解決上述難題，受控定向鑽探技術將發揮其獨特的作用。在深部找礦鑽 探中，以WL鑽探技術為基礎，在適合條件下組合應用受控定向鑽探技術，對節約鑽探工 作量和鑽探成本、提高地質找礦質量、縮短勘探周期有著特別重要的意義。

對深部找礦鑽探，受控定向鑽探具體可在以下條件下應用：

（1）若礦體產狀陡且向下延長較深，通常需要用數個斜孔來控制的情況下，可設計分支定向鑽孔，並根據具體情況設計成一級或多級分支孔。

圖6-15 「異形」礦體示意圖

（2）對勘探網度密的深部盲礦體、透鏡狀礦體以及其他異形礦體等，可設計採用多方位分支孔或多級分支孔定向鑽探。

（3）深部礦體產狀較平緩，礦層厚度不大，勘探網度中等或較密的礦區，可採用定向鑽探技術設計多方位分支孔。

（4）在深孔上部孔段為鑽進困難地層，如有很厚的流沙卵石層、堅硬地層、強致斜地層等，鑽進與護孔十分困難，為避免重復穿過此類困難地層，可設計採用分支定向孔。

（5）當地表地勢險峻，築路平地基工作量很大或地表有建築、江河、湖泊不能直接安裝鑽機時，可設計採用單孔定向鑽孔或分支定向鑽孔。

（6）在鑽孔彎曲嚴重或發生嚴重孔內事故以及需要補取礦心時，可設計採用分支定向孔糾正鑽孔偏斜或繞過事故鑽具或補取所需礦心，以達到預期目的。

（三）受控定向鑽探技術組合應用技術經濟分析

1.技術效果

受控定向鑽探技術效果主要表現在兩個方面，一是地質效果，以中靶點的偏靶數據來 衡量，這也是評價定向孔地質效果的專項質量指標，它基本反映了定向孔採用受控定向鑽 探技術的總體技術水平，因而是評價定向鑽探技術效果的一個重要方面。二是台月效率，這是定向鑽探技術效果綜合評價的重要指標，這一指標與普通鑽孔有可比性。

評價定向孔鑽探技術效果，應區別進行分析。對整個定向孔評價，與普通孔一樣，通過實際台效衡量。

深部找礦鑽探技術與實踐

式中：E_d——定向孔實際台效；

L_d——定向孔實際進尺；

q_d——定向孔實際台月數。

由於受控定向孔造斜孔段的機械鑽速比普通鑽進低，而輔助時間一般比普通鑽進長，因此，同一礦區施工的整個定向孔的台效一般要低於普通單孔身鑽孔。當然，當採用單孔 受控定向施工躲開了鑽進極為困難的復雜岩層或其他復雜情況，抑或是採用初級定向孔（不糾斜時），其實際台效才有可能高於原普通單孔身鑽孔的台效。

對於多孔底鑽孔的分支孔評價，不應與普通孔一樣用實際台月效率衡量，而應用摺合台效。

深部找礦鑽探技術與實踐

式中：E_f—定向分支孔摺合台效；

L_f——分支孔實際進尺；

L_j——分支孔節約進尺；

q_f——分支孔實際台月數。

從式6-2中不難看出，定向分支孔摺合台效E不一定比普通單孔身鑽孔低。因為分支孔摺合台效與其節約進尺多少有關，節約進尺越多，其摺合台效則越高。

當L_j＞q_f·L_p/q_p-L_f，

則E_f＞E_p。

式中：L_p——普通單孔身鑽孔實際進尺

q_p——普通單孔身鑽孔實際台月數

對深孔鑽探，採用受控定向鑽探技術施工分支孔，一般可從更深的孔段進行分支，這就是說節約的進尺（L_j）較多，因而分支孔摺合台效通常情況下較高。故在深孔鑽探中條 件適宜的情況下，採用受控定向鑽探技術會取得更好的技術、經濟效果。

2.深孔受控定向鑽探經濟性分析

地質找礦鑽探，最終成果主要體現在地質效果和經濟效益兩個方面，要在保證地質效果的前提下提高經濟效益。

一般單孔底定向孔，由於增加了專用造斜工具等的投入費用以及輔助工作時間等，通 常總成本比普通鑽孔高，經濟效益不好。但是在某些情況下，如鑽孔形態（包括頂角、方 位角）超差，不能達到地質目的，或地表有障礙物不宜安裝鑽機或安裝鑽機所需投入很大 時，為達到地質效果，還是應該採用受控定向鑽探技術。這種情況下，其經濟效益就不能 與普通鑽孔相比，而應該主要看其產生的地質效果。若考慮到實施定向鑽探可挽回鑽孔報 廢帶來的經濟損失，減少人力和時間的浪費，或者與克服嚴重不利條件進行的投入相比，其經濟效果還是非常可觀的。

對多孔底定向孔，由於分支孔代替普通單孔施工後可節約分支點以上的工作量和設備 安裝、拆卸、搬運以及平地基、修路等費用，當節約的費用超過專用造斜工具的攤銷費和 因輔助工作時間增加而附加的台班費時，分支孔就可取得好的經濟效益。實踐證明，在過 去較淺孔鑽探時，當條件適合，設計採用受控定向鑽探，尚能取得良好的地質效果和巨大 的經濟效益，對深部找礦鑽探，顯然同樣數量的分支孔，可節約更多的工作量，其經濟效 益會更加顯著。

假設某礦採用直線—曲線—直線型孔身設計（圖6-16），已知靶點垂直孔深H，水平位移S，開孔頂角θ₀，曲線段平均造斜強度i，造斜點孔深L₁，求解曲線段頂角增量γ，曲線 段弧長L₂和靶點孔身L。其公式如下：

圖6-16 受控定向孔直線—曲線—直線型孔身軌跡計算圖

深部找礦鑽探技術與實踐

式中：

深部找礦鑽探技術與實踐

深部找礦鑽探技術與實踐

曲線段弧長：

深部找礦鑽探技術與實踐

深部找礦鑽探技術與實踐

式中：θ_t＝θ₀＋γ

靶點孔深：

深部找礦鑽探技術與實踐

在選擇平均造斜強度時要考慮鑽桿的安全性。用φ50mm鑽桿時，i＝0.15°～0.2°/m為宜，用WL鑽桿時建議i＝0.1°/m。

若將鑽孔垂深（H）設計為1500m或2000m，要求水平位移S為200m，分別計算出對應不同造斜點孔深的各孔段長度和靶點孔深（表6-5），由表6-5可明顯看出：隨著造斜點孔 深L1的增加，直線段L₃長度逐漸減少。為使所設計的鑽孔能滿足穿過地下礦層的要求，L₃ 的長度需滿足一定的要求，即大於所穿礦層厚度。通過計算可知，當H＝1500m時，L₁的最 大距離為1293.4m；當H＝2000m時，L₁的最大距離為1874m。

表6-5 直線—曲線—直線型孔身基本參數與軌跡計算

假設H＝1500m，若從1200m開始分支，可節約工作量約1180m。對於一個設計分支孔為10個的礦區，可節約工作量11800m，若每米價格按450元計算，扣除因採用定 向鑽探增加的費用（每個分支孔按15萬元），則可節約直接成本：11800×0.045- 15×10＝381萬元。

假設H＝2000m，若從1700m開始分支，可節約工作量約1690m。對於一個設計分支孔為10個的礦區，可節約工作量16900m，若每米價格按500元計算，扣除因採用 定向鑽探增加的費用（每個分支孔按15萬元），則可節約直接成本：16900×0.05- 15×10＝695萬元。

Ⅱ 定向鑽鑽孔時，鑽頭怎能轉彎改變角度都是一根管一根管接上去的，鑽頭是固定的，改變方向是怎樣實現的

通過，帶有彎度的螺桿+無線隨鑽儀器，來實現的，從而實現向某個固定方位鑽進。

鑽桿雖然是硬的，但過到一定長度後會變彎曲的，一米彎不了，但10米、20米或更長的，它就可以彎曲了，這是因為鋼的韌性決定的，鑽機的方向靠鑽頭控制，另外需要膨潤土泥漿來潤滑來傳輸鑽下的泥土和其它雜物，並可保護鑽過的洞壁不會坍塌。

非開挖技術源於20世紀70年代，並於90年代傳入我國，被廣泛應用於給水、排水、電力、通信、燃氣等領域的新管道建設和舊管道修復，也可以應用於文物、古建築的保護等方面。

水平定向鑽機系統簡介：

各種規格的水平定向鑽機都是由鑽機系統、動力系統、控向系統、泥漿系統、鑽具及輔助機具組成，它們的結構及功能介紹如下：

3.鑽機系統：是穿越設備鑽進作業及回拖作業的主體，它由鑽機主機、轉盤等組成，鑽機主機放置在鑽機架上，用以完成鑽進作業和回拖作業。轉盤裝在鑽機主機前端，連接鑽桿，並通過改變轉盤轉向和輸出轉速及扭矩大小，達到不同作業狀態的要求。

3.動力系統：由液壓動力源和發電機組成動力源是為鑽機系統提供高壓液壓油作為鑽機的動力，發電機為配套的電氣設備及施工現場照明提供電力。

以上內容參考—— 網路水平定向鑽

Ⅲ 設備、鑽具和儀器的選擇

根據地層條件和設計的孔徑、孔深等參數合理選擇設備、鑽具和儀器，要求它們必須滿足GB3836的相關規定。

一、定向鑽機

鑽機應選用具有主軸制動功能的煤礦井下用防爆坑道鑽機，選擇鑽機需滿足MT/T790、GB3836.1—2000及GB3836.2—2000的相關規定，不同孔深定向鑽進鑽機應滿足的主要參數及參考機型見表2-1。

表2-1 不同孔深定向鑽進鑽機應滿足的主要參數及參考機型

二、孔底馬達

煤礦井下定向鑽孔的施工一般選擇小直徑長壽命螺桿馬達，推薦使用73mm的螺桿馬達，其性能參數見表2-2。螺桿馬達彎角的大小根據鑽孔施工要求選擇。只有主孔而無分支的鑽孔，則推薦使用1°～1.25°彎角的螺桿馬達;如施工帶有分支孔的定向鑽孔，則推薦使用1.25°～1.5°彎角的螺桿馬達。

表2-2 推薦螺桿馬達參數

三、泥漿泵

根據鑽孔深度選擇泥漿泵，其泵壓、排量應滿足孔深、孔徑及孔底馬達的需要，不同孔深泥漿泵應滿足的主要參數及參考機型見表2-3。泥漿泵排量介於160～250L/min時φ73mm的孔底馬達工作效果最佳。

表2-3 不同孔深泥漿泵應滿足的主要參數及參考機型

四、隨鑽測量系統

為滿足鑽孔連續造斜的要求，需採用測量精度高、信號傳輸穩定、符合GB3836.1—2000、GB3836.2—2000及GB3836.4—2000要求的有線隨鑽測量系統。隨鑽測量系統應滿足的參數要求及參考型號見表2-4。

表2-4 推薦使用的隨鑽測量系統參數

為避免磁干擾影響測量精度，需採用通過螺紋連接的上無磁鑽桿、無磁測量外管和下無磁鑽桿。上、下無磁鑽桿長度≥3m;裝置測量探管的無磁測量外管長度根據井下儀器長度確定。如果孔底馬達的轉、定子為無磁材料，下無磁鑽桿的長度可以縮短到1m。

煤礦井下隨鑽測量信號的傳輸由中心通纜式鑽桿完成。鑽桿外管體的螺紋連接須牢固，密封可靠(耐壓10MPa)，並具備處理一定孔內事故的能力;內導體及插接式接頭連接和水密封應可靠(耐壓≥12MPa)，信號傳輸能力≥1000m。通纜式送水器要求水密封性能好(耐壓≥12MPa)，傳輸信號穩定。連接通纜式送水器和泥漿泵的高壓膠管耐壓能力不低於16MPa。定向鑽孔孔口須安裝氣水分離器，實現鑽進過程中氣、水、渣分離，並同步抽採煤層瓦斯。

Ⅳ 鑽孔前器材准備

(一)機械設備選擇

鑽探設備主要是指鑽機、泥漿泵、動力設備、鑽塔等。但由於動力機一般是鑽機出廠時就已配備,所以鑽探設備的選型也就是恰當地選擇鑽機、泥漿泵、鑽塔這三大件。正確選擇鑽探機械設備將對提高生產效率、降低成本具有重要意義。

1.選型依據

(1)鑽機選型的依據

1)施工目的。應按不同的施工性質,選擇不同的施工鑽機。如地質勘探應選擇岩心鑽機、工程地質施工時應選擇勘查施工鑽機,水文水井施工時應選擇水文水井施工鑽機等。

2)地質條件及場地狀況。如地質條件較好,鑽孔結構簡單,可使用整機性能較好、儲備功率(能力)較少的鑽機;反之則應使用儲備功率(能力)較多,解體性能好,部件質量輕的鑽機。

3)鑽進方法。如用鋼粒或合金鑽進可使用普通型鑽機或低速鑽機,採用金剛石鑽進則應使用油壓高速鑽機。

4)孔深。孔深時用深孔鑽機,孔淺時用小型淺孔鑽機。

5)孔徑(或岩樣直徑)。孔徑大自然鑽具質量大,消耗的功率大。

6)鑽桿規格。目前鑽機能力與所使用的鑽桿有直接關系,因為這關繫到鑽機的提升能力。

(2)泥漿泵的選擇依據

泥漿泵有兩個主要指標,即泵量和泵壓。泵量影響泥漿的孔內流速,泵壓影響所鑽孔深。

1)地層情況。地層完整、無漏失可適當選小排量的泵,反之應選擇較大排量的泵。

2)鑽桿與孔徑的級配。如果環空面積大,泥漿排量就要大,反之泥漿排量可適當減少。

3)孔深。孔越深,泥漿循環時經過的路程就越長,產生的阻力損失也越大,所以孔深時應選用工作泵壓較大的泥漿泵,孔淺時可選用工作泵壓較小的泥漿泵。

4)鑽進方法。如金剛石鑽進產生的岩屑顆粒較細,所需的上返泵量就小些,用潛孔錘鑽進則產生的岩屑顆粒較粗,所需上返的泵量就大些。

5)泥漿性能。如泥漿密度大、黏度高,則泵送阻力大;泥漿密度小、黏度低,則泵送阻力小。

(3)鑽塔的選型依據

地質鑽探中使用的鑽塔類型較多,如門字塔、A字塔、桅塔、三腳塔、四腳塔等。選擇鑽塔有3個依據:

1)孔深。孔深時所用鑽具的立根就長些,以便提高起下鑽速度,故塔應高些,反之可矮些。

2)鑽具。鑽具質量大,則所選鑽塔承載力就應大些,反之可小些。

3)場地條件。場地平整,運輸方便,則可選用整體性好的塔,反之則應改用易於解體的輕便塔形。

2.設備配備原則

為了安全、保質、保量完成鑽探工作,提高技術經濟效益,設備配備時應遵循以下原則:

(1)能力略有儲備原則

如260m深的孔,在比較簡單的地層和較小口徑,配φ50mm鑽桿時,使用XY 2鑽機是比較經濟的。如果地層復雜一些,選用XY2鑽機顯然就不合適,應使用XY3鑽機。如果在鑽進過程中遇到一些困難就可用XY 3鑽機的儲備能力去解決。但過多的儲備就是浪費,使搬運困難,動力消耗增加等。泥漿泵和鑽塔也是如此。

(2)鑽進方法兼顧原則

由於地層或目的不同需用合金鑽進和金剛石鑽進,那麼鑽機就應優先滿足金剛石鑽進的工藝要求,使用潛孔錘鑽進則應考慮泥漿泵能滿足攜帶粗粒岩屑的要求。

(3)工作量兼顧原則

如一個施工區內既有淺孔也有深孔,而深孔較多,既有小口徑也有較大口徑,則在不增加設備的前提下,以滿足深孔和較大口徑工作量為主。否則,要多增加幾套設備,在人員配備上、經濟效益上都是不劃算的。

(4)充分利用已有設備原則

這個原則是顯而易見的。如果為了一個小項目而興師動眾,購置或租用設備,那在經濟上肯定是不合算的。在這個時候,在保證工程安全順利施工的前提下,大馬拉小車或小馬拉大車也是合情合理的作為。

(二)鑽具管材工具等物資准備

當鑽探設備型號確定後,接下來就應對鑽具管材工具等物質進行准備。鑽具管材工具等物質准備主要是根據鑽探工作量和孔深的不同,配備相應足夠的鑽桿、岩心管(鑽具)、鑽頭、套管、泥漿與護壁材料等。一般應從如下幾個方面來進行准備:

1.鑽具管材准備

包括各類施工用鑽具、鑽頭、鑽桿(包括主動鑽桿)、套管等。

(1)鑽具

1)開孔用短鑽具,應配備相應口徑的短岩心管(即開孔管)其長度為0.3m,0.5m,1.0m各配若干,以備開孔用。

2)與岩心管配套的合金鑽頭若干,用於開孔鑽進。

3)按鑽孔設計書的要求,配備各種不同規格的鑽具和鑽頭。

(2)鑽桿

1)礦區多台鑽機施工時,按最大孔深的1.2倍配備鑽桿及鑽桿接頭。

2)單機施工時,按最大孔深的1.5倍配備鑽桿及鑽桿接頭。

(3)套管

按鑽孔設計書中的鑽孔結構,准備足夠的各種規格套管,以備下套管時用。

2.鑽探工具的准備

鑽探工具包括擰卸工具、五金工具、量具、打撈工具、提引工具等。根據施工的需要,各准備若干。

3.泥漿與護壁材料

根據施工地層情況,准備足夠的配製沖洗液所需的材料和護壁材料。

4.測斜器具和儀器

5.消耗材料

為保證鑽探正常施工,應儲備足夠的柴油和各類潤滑油。

6.其他必需材料物品

如鉛絲、鐵釘和扒釘等。

Ⅳ 定向鑽進

一、正常鑽進過程

在實施定向鑽孔的正常鑽進過程中，應遵循以下原則:

1)完成設備和鑽具檢查後，加接鑽桿和送水器，啟動泥漿泵待孔口返水後開始鑽進，嚴禁在孔口沒有返水的情況下鑽進。

2)每次加接鑽桿前，將鑽孔內鑽具提出10～20cm，以防止沖洗液流通通道被堵，引起「憋泵」而損壞孔底馬達;同時必須保證待加接鑽桿通纜接頭清潔，以利於信號傳輸，避免雜物進入孔內鑽具導致孔底馬達不能啟動甚至損壞。

3)加接鑽桿時，必須給通纜鑽桿絲扣及通纜公接頭塗抹潤滑油，以保證潤滑和密封，且加接鑽桿應全部由人工完成，而僅用鑽機最後上緊鑽桿扣，同時應防止誤轉動鑽具而影響鑽具的工具面向角。

4)在鑽進過程中如發現設計鑽孔軌跡與實際煤層起伏變化相差較大，需間隔50～100m進行一次探頂，以便確定鑽孔實鑽軌跡在煤層中的位置和煤層實際起伏變化情況。

5)在鑽進過程中，應時刻注意泥漿泵泵壓變化。正常鑽進時泵壓是隨著鑽孔深度的增加緩慢增大的，如果發現泥漿泵壓力突然變化，且變化幅度較大，應立即停止給進，提鑽2～3根，沖孔5～10min後繼續鑽進，如泵壓繼續升高，須退鑽至合適位置開分支鑽孔繞過此區域，此時不可盲目給進。

6)鑽進過程中，應時刻注意孔口返渣情況，如發現返渣煤粉顆粒較大且不均勻，此時需降低給進速度，反復提拉鑽桿觀察起拔或給進壓力的變化情況。如果起拔或給進壓力變大，表明鑽孔內出現了塌孔現象，須根據具體情況考慮退鑽開分支繞過此區域或終孔。

7)在鑽進過程中如發現孔口不返水，須將鑽具提離孔底，分析不返水的原因，不能強行開動鑽具，以免發生卡鑽、抱鑽等孔內事故。

8)提鑽重新下入鑽具時，應注意鑽頭在孔內的位置，防止鑽頭撞擊孔底而導致孔底馬達、鑽頭和鑽具損壞。

9)復雜地層中鑽進時，須時刻注意鑽機的給進/起拔壓力變化情況，如果發現給進/起拔鑽壓力變大，退鑽2～3根，找出原因，採取相應措施。

10)鑽進過程中如預知鑽孔實鑽點地質構造復雜(如有斷層、陷落柱或破碎帶等)，應使用短保徑大水口鑽頭，並在實鑽軌跡進入地質構造點前採取相應措施，防止發生塌孔卡埋鑽、瓦斯噴孔和涌水等事故，必要時提鑽終孔。

11)當鑽孔孔深≥500m後，要求每鑽進15m拉動一次鑽具，觀察鑽機起拔壓力大小;若起拔壓力變化較大，停鑽沖孔5～10min試鑽進;若起拔壓力仍然較大，停鑽找出原因，採取相應措施，必要時提鑽終孔。

12)在鑽進過程中須注意觀察泥漿泵吸水池內水位變化，避免泥漿泵因水位過低而吸入空氣，進而對孔底馬達定、轉子造成損壞。

二、軌跡控制過程

定向鑽進軌跡控制主要是通過調節孔底馬達彎頭朝向即工具面向角來控制鑽孔軌跡的彎曲方向，使鑽孔實鑽軌跡沿著設計軌跡在煤層中延伸。在調節孔底馬達工具面時，應遵循以下原則:

1)當需要鑽孔傾角增大、方位角增大時，工具面向角應調至0°～90°之間。

2)當需要鑽孔傾角減小、方位角增大時，工具面向角應調至90°～180°之間。

3)當需要鑽孔傾角減小、方位角減小時，工具面向角應調至180°～270°之間。

4)當需要鑽孔傾角增大、方位角減小時，工具面向角應調至270°～360°(0°)之間。

5)在定向鑽進時，造斜率不能過大，不可以180°為變化量頻繁調整工具面向角，避免因鑽孔曲率大而發生鑽具折斷事故。

三、分支孔鑽進過程

在井下沿煤層鑽進時，可通過調整孔底馬達的工具面向角直接在預留分支點處側鑽開分支鑽進。如未預留分支點，則側鑽分支點應選擇在鑽孔軌跡顯著變化的孔段，對於傾角上仰增大的孔段應向下施工分支孔，此時工具面向角調節至90°～270°之間，具體數值根據分支點所在孔段方位角的變化情況確定:如果分支點所在孔段的方位角是增大的，則工具面向角應調整至180°～270°范圍內;如果分支點所在孔段的方位角是減小的，則工具面向角應調整至90°～180°范圍內。在分支孔鑽進過程中應遵循以下原則:

1)要遵循輕壓慢進的原則，嚴禁在鑽進過程中提拉鑽具。

2)時刻注意泥漿泵壓力的變化，如泥漿泵壓力變大，則說明開分支孔成功。確定開分支成功後繼續鑽進2～3m，之後立即調整工具面向角使鑽孔實鑽軌跡沿設計軌跡繼續延伸。

3)注意觀察孔口返水情況，沿煤層鑽進開分支時，如果孔口返渣中煤顆粒逐漸增多，且返水顏色逐漸加深，表明開分支孔成功。

4)注意對比隨鑽測量儀器採集的測斜數據，如發現相同深度的測斜數據不同，則表明開分支孔成功。

Ⅵ 定向井鑽井過程中使用哪些測量儀器

Totco.陀螺儀.MWD.LWD.放射源測井等等

Ⅶ 石油鑽采專用設備里包含什麼產品

1、鑽採制設備及備件
鑽機及部件 鑽機配件 鑽井液循環設備 井控設備 固井設備 壓裂設備 修井設備 通井設備 試油、試氣設備 採油采氣設備 動力設備 鋼絲繩 其他
2、石油專用鑽具管材：
鑽頭 鑽桿 鑽鋌 接頭 套管 油套
3、石油專用工具：
鑽井工具 定向工具 打撈工具 取芯工具 固井工具 修井工具 試采工具 專用量具 其他工具
4、管件、閥門：
閥門 管件 管口 其他
5、儀器儀表
錄井儀器 定向儀器 測井儀器 勘探儀器 感測器 其他
6、化學用品：
鑽井液化學用品 完井液化學用品 固井化學用品 壓裂化學用品 酸化化學用品 採油化學用品 注水處理化學用品 油氣集輸化學用品 其他化學用品
以上是根據石油橋的設備分類整理的相關內容。想了解更多資訊可以前往石油橋網站查詢

Ⅷ 水平定向鑽機導向儀如何看

施工方法：

1. 導向鑽管法的施工工藝 地質勘察→穿越曲線設計→測量磁方位角→鑽機就位→鑽導向孔→擴孔→回拖→環境保護→地貌恢復

2. 導向鑽管法的工作原理 水平導向鑽機的工作原理是：在施工時，按照設計的鑽孔軌跡(一般為弧形)，採用可從地表鑽進的鑽機。
   

Ⅸ 目前用於定向井的測量儀器有哪些

儀器分類

照相單多點

磁性

儀器： 電子單多點：ESS、YSS、RSS 電磁

儀器： 隨鑽類：有線類：SST、MS3、RSS 測 YST、DOT、DST 量 無線類：泥漿 SPERRY-SUN 儀 脈沖類：SCIENCE
DRILLING 器 GEOLINK QDT YST-48X 電磁波： SPERRY-SUN SCIENCE DRILLING

非磁性 框架陀螺 SRO地面記錄陀螺 儀器： BOSS電子陀螺 撓性陀螺 KEEPER 陀螺

TLCX動調式自尋北陀螺 斯倫貝謝

第二編 儀器介紹

第一章 通用部分注意事項

1 凡是進口的ESS,SST,MS3（美國SPERRY-SUN公司產）等測量儀器，其電源都是110伏，絕對不能誤用220伏電源為這類測量儀器供電。

2 在現場，連接好測量儀器以後、開機以前，必須用萬用表測量其接測量儀器電源的插座，確保測量儀器供電電壓為規定電壓。

3 TI 熱敏列印機電源，一端連接熱敏列印機，另一端只能連接110伏的電源。

4 必須要知道所施工的井的磁場強度、磁傾角。陀螺測量，還必須知道所施工的井位的准確地理緯度。 5 YST(包括35mm
25mm，北京海藍公司產)儀器用220伏交流電。

6 RSS隨鑽測量儀器（英國瑞塞爾公司產）可採用110伏，220伏交流電供電。

7、DST（包括35mm、25mm北京普利門公司產）採用220伏交流電。

第二章 ESS電子多點測斜儀

第一節 儀器簡介

ESS全稱為 ELECTRONIC SURVEY SYSTEM 譯為電子測量系統簡稱電子多點（以下簡稱ESS）。ESS是 NL
SPERRY-SUN公司的一種新型的電磁類電子測量儀器，ESS測量採用電池供電，可以在井眼中連續工作邊測量邊記錄，利用計算機和列印機輸出和處理數據。ESS測量的主要原理是利用重力加速度計和磁通門分別敏感地球的重力場和地磁場來測取井斜和方位，ESS可用於定向和井眼軌跡測量，測量方式主要是投測和吊測，該儀器不單能夠測取原始數據（井斜、方位、工具面、井溫），還可以利用計算機對測量數據進行分析和軌跡處理。處理結果包括：垂深、視平移、水平位移、東西分量、南北分量和閉合方位。

ESS與普通單多點儀器相比有如下優點：

1：操作簡便、好學易掌握；

2：測量精度高（精度與電子陀螺 BOSS相同）； 3：性能穩定可靠、保證測量成功率；

4：能消除人為讀數誤差，測量及讀取數據速度快； 5：對測量數據能進行井眼軌跡處理；

6：磁干擾的修正能力強。

第二節 主要組成部件及功能

ESS電子多點測斜儀主要由井下探管、電池筒總成、地面計算機及操作軟體、TI熱敏終端、點陣列印機、中間介面器、探管保護筒總成和輔助工具組成。
井下探管

三維放臵的磁通門、重力加速度計感測元件和溫度感測元件，採集井眼井斜角、
方位角、工具面原始信號和井下溫度數據，並將原始信號轉換成測斜數據，又把測斜數據儲存在探管里。

電池筒總成

電池筒總成內裝8節2號鹼性高能電池，為探管提供電源。它採用了分隔減震的方式，增強了電源的抗沖擊性。 地面計算機及操作軟體

地面計算機可採用一台兼容的PC 80286或PC
80386型以上台式或攜帶型計算機，要求硬碟容量20MB以上，技術性能無特殊要求。處理編輯測量數據。

ESSDUMP 軟體： 可以通過地面計算機對ESS探管進行單點、多點或MS3隨鑽三種測量功能的探管軟體的裝載。ESS 01
是單點測量和探管性能調試軟體，ESS 02 是多點測量軟體，ESS 05 是MS3隨鑽測量軟體。

MAP 軟體： 可以通過地面計算機對ESS探管進行單點、多點測量的初始化設臵與數據輸入，測量數據的輸出和編輯。

UTV 軟體：
可在地面計算機上對MAP軟體生成的數據文件進行編輯和進一步修改成不同的測量報表或繪圖數據文件。並可運行該軟體對測量數據不同方式的修改、比較和分析。

TI 熱敏終端

TI 熱敏終端作為ESS探管微處理器系統的外部設備，可以作為ESS探管微處理器系統的數據終端。使用它可以從井眼內起出的探管里調出測量數據。
點陣列印機

一般選用EPSON LX—810 列印機作為地面計算機系統的外部設備，為ESS電子多點測斜儀系統提供測量數據報表的輸出列印。

探管保護筒總成和輔助工具

探管保護筒總成由無磁材料做成，保護探管免受井眼內泥漿的高壓，降低下井儀器沖擊力。

輔助工具主要是組裝和測試ESS電子多點測斜儀

第三節 儀器特性

ESS探管與地面設備有三種連接方式。可採用不同的方式對ESS探管進行啟動、設臵和數據輸出，通過地面計算機，TI
熱敏終端或點陣列印機，可顯示或列印出測量數據或者工作狀態數據。地面數據處理系統採用了IBM
兼容機，改善了地面儀器的通用性，在同一地面計算機上可以運行電子多點測量軟體和其它定向井、水平井計算軟體。ESS電子多點測斜儀具有磁性參數的分析與修正功能，它可以消除來自井下鑽具的磁性干擾。

該測量儀器系統具有磁掃描功能，運行磁掃描程序可以檢查無磁鑽鋌、無磁扶正器、儀器外筒等無磁材料的磁化情況。ESS探管微機系統具有錯誤和狀態診斷功能。測量過程中，它可以檢測來自井下探管對電源、工作狀態和測量環境的信息，並且可以顯示或列印出來。

Ⅹ 設備、鑽具和儀器要如何選擇

根據地層條件和設計的孔徑、孔深等參數合理選擇設備、鑽具和儀器，要求它們必須滿足GB3836的相關規定。

一、定向鑽機鑽機應選用具有主軸制動功能的煤礦井下用防爆坑道鑽機，選擇鑽機需滿足MT/T790、GB3836.1—2000及GB3836.2—2000的相關規定，不同孔深定向鑽進鑽機應滿足的主要參數及參考機型見表2-1。

表2-4 推薦使用的隨鑽測量系統參數為避免磁干擾影響測量精度，需採用通過螺紋連接的上無磁鑽桿、無磁測量外管和下無磁鑽桿。上、下無磁鑽桿長度≥3m;裝置測量探管的無磁測量外管長度根據井下儀器長度確定。如果孔底馬達的轉、定子為無磁材料，下無磁鑽桿的長度可以縮短到1m。

煤礦井下隨鑽測量信號的傳輸由中心通纜式鑽桿完成。鑽桿外管體的螺紋連接須牢固，密封可靠(耐壓10MPa)，並具備處理一定孔內事故的能力;內導體及插接式接頭連接和水密封應可靠(耐壓≥12MPa)，信號傳輸能力≥1000m。通纜式送水器要求水密封性能好(耐壓≥12MPa)，傳輸信號穩定。連接通纜式送水器和泥漿泵的高壓膠管耐壓能力不低於16MPa。定向鑽孔孔口須安裝氣水分離器，實現鑽進過程中氣、水、渣分離，並同步抽採煤層瓦斯。