大口径井先导孔精确中靶技术研究.pdf

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1、煤炭工程第４８卷第９期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ．４８，Ｎｏ．９ｄｏｉ：１０．１１７９９／ｃｅ２０１６０９０２４大口径井先导孔精确中靶技术研究张强（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安７１００７７）摘要：为了保证大口径井的先导孔精确中靶，在坪上煤矿大口径救援井施工过程中采用无线随钻测量技术，严格控制先导孔的井眼轨迹，透巷之前采用ＲＭＲＳ（旋转电磁测距系统）反演法校核钻头的实际位置，并预测钻头的最终透巷位置，精确中靶。结果表明，该工艺技术切实可靠，保证了大口径救援井的成功实施。关键词：大口径井；先导孔；轨迹控制；精确中靶中图分类号：ＴＤ２６２；

2、Ｐ６３４文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１６）０９-００８１-０３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎａｃｃｕｒａｔｅｔａｒｇｅｔｈｉｔｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｐｉｌｏｔｈｏｌｅｄｒｉｌｌｉｎｇｏｆｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｗｅｌｌＺＨＡＮＧＱｉａｎｇ（ＣＣＴＥＧＸｉ′ａｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ′ａｎ７１００７７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅａｃｃｕｒａｔｅｔａｒｇｅｔｈｉｔｔｉｎｇｆｏｒｐｉｌｏｔｈｏｌｅｏｆｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｗｅｌｌ，ＭＷＤｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓａｐｐｌｉｅｄ

3、ｉｎｔｈｅｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｒｅｌｉｅｆｗｅｌｌｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｉｎＰｉｎｇｓｈａｎｇＣｏａｌＭｉｎｅ，ｔｏｓｔｒｉｃｔｌｙｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｗｅｌｌｂｏｒｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ．ＴｈｅｉｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆＲＭＲＳｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｃｈｅｃｋａｃｔｕａｌｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｉｔ，ｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｆｉｎａｌｂｉｔｐｏｓｉｔｉｏｎｗｈｅｎｒｏａｄｗａｙｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｅｎｓｕｒｅａｃｃｕｒａｔｅｔａｒｇｅｔｈｉｔｔｉｎｇ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗ

4、ａｓｐｒａｃｔｉｃａｌａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ，ｅｎｓｕｒｉｎｇｔｈｅｓｍｏｏｔｈｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｒｅｌｉｅｆｈｏｌｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｗｅｌｌ；ｐｉｌｏｔｈｏｌｅ；ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｃｏｎｔｒｏｌ；ａｃｃｕｒａｔｅｔａｒｇｅｔｈｉｔｔｉｎｇ随着国家对煤矿安全设计要求的提高以及钻井技术的并联测到地面作为对应的孔口坐标。发展，越来越多的大口径瓦斯抽采孔、通风孔、电缆孔、为保护已形成的井下避难硐室，在施工救援井先导孔［１－３］输料孔、应急救援孔等工程受到煤矿企业的关注。此类时，要求从地面钻进

5、至井下避难硐室侧室内帮顶部３０ｍ处大口径钻孔需与井下巷道连通，严格控制先导孔轨迹、保时提钻，先逐级扩孔至设计井径，下套管固井后，再采用证终孔精确中靶，是施工过程中的关键要点。本文以坪上空气钻进与避难硐室连通。因此钻孔中靶的难点在于：先煤矿大口径救援井为例，介绍了在钻井设备、钻井工艺、导孔钻进在靶点以上３０ｍ处时须完成定向，后续钻孔在上轨迹控制及靶点校验技术等方面的成功经验。部钻孔精确控制的轨迹趋势引导下，实现中靶。１工程概况２钻井设备选择及施工工艺晋煤集团下属坪上煤矿的大口径救援井终孔孔径为２．１钻井设备［４］Φ５８０ｍｍ，连通地面与井下避难硐室。为确保中

6、靶，首先试验采用的钻机是在ＭＤＹ－６０抢险救援车载钻机基础上测定靶点及开孔点。以矿井口基准点为参考，复测井下避改进研制而来，配备宝鸡石油机械厂生产的Ｆ－５００泥浆泵及难硐室与侧室８个拐角处的坐标，侧室往东延伸１ｍ，宽１ｍ阿特拉斯ＸＲＸＳ１２７５／１３５０型空压机，随钻测量系统仪器选用的正方形区域为最终的靶区，以正方形区域中心为靶点，北京普利门生产的Ｐ－ＭＷＤ。相关配套设备参数见表１。收稿日期：２０１５－１１－０９基金项目：中煤科工集团西安研究院有限公司２０１４年度科技创新项目（２０１４ＺＤ００４）作者简介：张强（１９８６—），男，陕西延安人，硕士，助理研究

7、员，从事钻井工程方面的研究工作，Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｑｉａｎｇ＠ｃｃｔｅｇｘｉａｎ．ｃｏｍ。引用格式：张强．大口径井先导孔精确中靶技术研究［Ｊ］．煤炭工程，２０１６，４８（９）：８１－８３．８１施工技术煤炭工程２０１６年第９期表１钻井用主要设备、仪器参数名称规格型号额定功率／ｋＷ数量／台备注车载钻机ＺＭＫ５５３０ＴＺＪ６０（Ａ）５６３１提升力６０ｔ；动力头扭矩３０ｋＮ·ｍ泥浆泵组Ｆ－５００３７３１额定工作压力２６．７ＭＰａ；最大排量２８Ｌ／ｓ发电机组ＸＧ－１２０ＧＦ１２０１江苏星光空压机ＸＲＸＳ１２７５／１３５０４２９２３５．５ｍ３／３ＭＰａ潜孔锤ＴＯ

8、ＰＤＲＩＬＬＤＨＤ３８０１配Φ３１１ｍｍ钎头２个孔口密封装置１适用