中心通缆钻杆及其在煤矿井下定向钻进中的应用.pdf

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1、探矿工程(岩土钻掘工程)2013年第40卷第5期中心通缆钻杆及其在煤矿井下定向钻进中的应用刘睿全(中国煤炭科工集团西安研究院，陕西西安710077)摘要：针对煤矿井下定向钻技术对钻杆的随钻测量通讯和强度要求，钻杆采用中心通缆方式，可实时传输钻孑L随钻测量信号。采用高强度管材、特种螺纹丝扣结构、摩擦焊技术，可提高钻杆抗拉、压、弯、扭强度。并根据现场使用中存在的问题给出了解决方法。大佛寺煤矿随钻测量应用实例说明中心通缆钻杆满足最大孔深1200m的随钻测量通讯和钻杆强度要求，朱仙庄梳状孔应用实例说明中心通缆钻杆满足最小弯曲半径54m定向孔施工，哈沙图煤矿定向钻孔应用实例说明中

2、心通缆钻杆满足急倾斜58。煤层定向孔施工。关键词：中心通缆钻杆；随钻测量；信号传输；钻杆强度中图分类号：P634．4文献标识码：B文章编号：1672—7428(2013)05—0044—04ApplicationoftheCenterCablePipeforDirectionalDrillinginCoalMine／LIURui—quan(Xi’anResearchInstituteofChinaCoalTechnology＆EngineeringGroupCorp．，Xi’anShaanxi7100771，China)Abstract：Accordingtothere

3、quirementsofthestrengthandMWDcommunicationtothedrillpipeforthedirectionaldrill—ingtechnology，centercabledrillpipeisusedtorealizereal—timeMWDsignaltransmission；andthehighstrengthpipe，specialscrewthreadstructure，frictionweldingtechnologyareadoptedtoimprovethetensile，compression，bendingandt

4、orsionalstrengthofpipe．Thenecessarysolutionsareintroducedbasedontheexistingproblemsinfieldoperation．MWDexamplesinDafosimine，combholeexamplesinZhuxianzhuangmineanddirectionaldrillingexamplesinHashatuminere—spectivelyprovethatthecentercabledrillpipecanmeettherequirementsofmeasuringcommunic

5、ationandstrengthwiththemaximumholedepthof1200m，thedirectionaldrillingwithminimumbendingradiusof54manddirectionaldrillingincoalseamwithinclinedangleof58．Keywords：centercablepipe；MWD；signaltransmission；strengthofdrillpipe0前言河矿完成最大主孑L深度1059m定向孔，2011年820世纪70年代，以美国、德国、澳大利亚为首月在陕西彬长公司大佛寺煤矿完成最大主

6、孔深度的工业发达国家开始了水平定向钻孔技术的研究，1212m定向孔，持续保持国内煤矿井下定向孔最深经过近40年的发展，以随钻测量为主要定向手段、纪录，此外于2011年11月在淮北矿业集团朱仙庄孔底动力为主要钻进方法的定向钻孔工艺成为了目煤矿实现钻孔最小弯曲半径54m定向钻孔施工。前井下水平定向钻进技术的主要方法。90年代初，国内松藻、铁法、淮南等煤炭企业先后引进了美国和1随钻测量技术澳大利亚的水平定向钻机进行施工钻孔，但由于各煤矿井下随钻测量定向钻进技术主要应用于井矿地质条件复杂，煤层松软等因素影响，施工效果不下岩层和较稳定煤层的瓦斯抽放长定向钻孑L和地质佳，最大深度不

7、足400m，最小深度仅几十米，远未勘探定向孔施工。该随钻测量系统主要配套设备有达到钻机的额定钻进深度；而且在钻孔施工过程中定向钻机、中心通缆钻杆、上无磁钻杆、测量探管、下多次出现钻杆折断、螺杆钻具脱落等问题。进入21无磁钻杆、孔底螺杆马达、定向钻头、孔口监视器。世纪，国内定向钻进技术突飞猛进，作为国内煤矿安其系统组装如图1所示。全装备的龙头企业，中煤科工集团西安研究院于煤矿井下定向钻进技术工作原理：采用弯接头2008年成功研制出井下水平定向钻机及其配套钻孔底螺杆马达，泥浆泵产生的高压水从钻杆内流经具，其研制的ZDY6000LD系列定向钻机