基于rmrs的煤矿救援准确钻井技术

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1、基于RMRS的煤矿救援准确钻井技术钱自卫姜振泉吴慧蕾(中国矿业大学资源与地球科学学院221116)摘要RMRS技术即近钻头旋转电磁测距法，是一种准确的井筒导向连通技术。本文对其的基本原理、组成、技术优势及应用现状作了简单介绍。然后主要对其在煤矿救援井的应用前景做了论述。通过对煤矿的灾害环境分析得出，只要我们经过对现有的常用RMRS设备进行适当的改进基本都可以满足其环境的特殊要求，所以RMRS技术在救援钻井中应用是可行性，值得研究和推荐。关键字：救援井，旋转电磁测距法，煤矿灾害环境CoalMineRescueAccurateDrillingBaseonRMRSQIANzi-w

2、eiJIANGzhen-quanWUhui-lei(TheSchoolofResourceandEarthScience,ChinaUniversityofMiningandTechnology,XUZhou221116)AbstractRMRS(RotaryMagneticRangingSystem)isatechnologyofprecisedrillingguidanceconnecttechnology.ThepapergaveabriefintroductionwiththeRMRS’sbasicprinciple,structure，advantagesandA

3、pplicationStatus.AndthenmainlyDiscusstheRMRS’sApplicationProspectsofcoalminerescuedrilling.Throughtheenvironmentalanalysisoftheenvironmentalofcoalminedisasters,aslongasTotransformtheexistingRMRSequipment，itwillmeetthespecialenvironmentalofcoalminedisasters,soRMRSisfeasiblefortherescuedrill

4、ing,worthyofstudyandrecommendation.keywords:RescueDrilling;RotaryMagneticRangingSystem;EnvironmentalofCoalMineDisasters在煤矿发生突水等灾害时，特别是当确定井下人员还有生存希望时，查清被困人员大致地点，快速通过井上救援钻孔建立直达灾区的通道进行施救是处理此类事故的常用且有效地方法。在进行钻井救援时要考虑一个重要的因素就是中靶率，即要保证钻孔能够较为准确的打到预定位置，救出被困人员。目前在这方面主要采取了随钻测量技术，此技术仅能在准确确定被困人员地点的情况下进

5、行，且由于地质或测量技术本身的误差原因有时还会发生测量错误。本文将主要对电磁测距法(RMRS技术)在煤矿救援钻井的应用前景进行研究。1RMRS简介RMRS(RotatingMagnetRangingSystem)技术即近钻头旋转电磁测距法，主要用来测量目标点和实钻井的直线距离,它必须与螺杆钻具和MWD配合使用,这一概念是在1995年提出的，随着两井对接技术服务的市场需求，到1999年该技术得到了进一步发展并逐渐走向成熟[1-4]。1.1RMRS工作原理RMRS是一种采用人工磁信标进行测量的主动测距系统。主动磁测距技术是在钻进过程中借助人工营造的磁场作为信标进行定向测量、从而

6、确定当-5-前钻进参数并指导钻进方向的一种技术(图1)。主动磁测距技术特点是在小范围内采用人工磁信标所构筑的人工磁场进行测距，其强度比天然磁场强数十倍至数百倍，强磁信号可穿透地层数十米，而接受探管仍能捕获信号，因此其测距范围可达40-45m[3]。通过测量该磁场的矢量参数，可精确计算出钻孔轨迹，对钻头所处的当前位置进行精确定位。提前预知方位及顶角误差，可及时纠斜，达到一次中靶的目的。图1RMRS技术导航基本原理图Figure1theSchematicofRMRS1.2RMRS基本组成RMRS由旋转永磁短节、探管、地表接口箱、无线信号传输器和笔记本电脑等组成。旋转永磁短节提供

7、人工磁信标，安装于泥浆马达输出轴上，其末端连通钻头。在泥浆马达驱动下，永磁短节与钻头一起旋转，从而产生一个动态的旋转磁场。探管采用测井绞车下入目标井内靶点深度处，它采集旋转永磁短节产生的信号，传输至地表接口箱。地表接口箱用于向孔底探管提供电源供应，并与探管之间进行数据通讯，最终将信号通过无线信号传输传送给笔记本电脑，进行数据采集工作。无线信号传输器由一个信号发送器和一个信号接收器及不同功率的天线所组成。它用于在水平井井口处以无线方式获取目标井处的数据流。笔记本电脑用于收集从无线信号传输器传来的原始信号，然后进行解析