煤矿井下定向钻孔轨迹控制培训

《煤矿井下定向钻孔轨迹控制培训》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、煤矿井下定向钻进轨迹控制定向钻进轨迹控制技术1、螺杆钻具造斜原理2、工具面向角对钻孔轨迹影响3、钻孔轨迹控制原理4、开分支工艺与重入分支孔工艺5、钻孔轨迹控制实例分析1.25O外径mm钻头尺寸mm头数级数长度m重量kg排量lpm转速rpm上紧扭矩Nm输出扭矩Nm最大过载拉力kN最大钻压kN最大压降kPa7382-1144:532.8562.5113-365160-375162025789272758螺杆钻具造斜原理测斜仪无磁钻杆旁通阀马达万向轴传动轴钻头螺杆钻具造斜原理螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的能量容积式正排

2、量动力转换装置，主要由螺杆马达（定子、转子）总成、万向轴总成、传动轴总成三大部分组成。采用螺杆钻具进行钻进，不需要钻杆旋转，泥浆泵输出冲洗液进入螺杆马达，在马达进出口形成一定压差，推动马达转子旋转，通过万向轴和传动轴将转速和扭矩传递给钻头，从而达到碎岩的目的。螺杆钻具造斜原理螺杆钻具能够进行定向钻进主要基于三个缘由：一、螺杆钻具工作时钻头回转破碎岩石，而螺杆外管及钻杆柱不回转；二、可以连接不同角度的定向或可调弯外管；三、可随钻进行倾角和方位的测量。随钻测量系统孔底马达和钻头下无磁钻杆送水器上无磁钻杆钻杆测量探管监视器高压送水

3、胶管通讯电缆YHD1-1000随钻测量系统连接示意图随钻测量系统用于近水平定向钻孔施工过程中的随钻监测，可随钻测量钻孔倾角、方位、工具面向角等主要参数，实现孔口钻孔参数、轨迹的即时显示，便于施钻人员随时了解钻孔施工情况，并及时调整工具面方向和工艺参数，使钻孔尽可能的按照设计的轨迹延伸。工具面向角工具面：定向钻进所用造斜钻具的两个轴线所确定的平面，称为工具面。工具面向角：在孔底圆平面内，以圆心与圆周上最高点连线为始边，顺时针转到工具面与孔底圆平面的交线所转过的角度，以“Ω”表示，介于“0°～360°”。螺杆钻具的“工具面向角”

4、就是通常所说的马达“弯头”朝向。钻进过程中通过改变弯头的朝向，使钻孔实现定向弯曲变化。工具面向角修正在以下情况时，必须校正工具面向角：（1）开新孔时，具体方法：螺杆钻具弯接头必须指向正上方，通信线连接正常后：开新孔－>打开－>钻孔设计数据“MK_1.xml”－>读数据工具面向角修正在以下情况时，必须校正工具面向角：（2）螺杆钻具与探管外管间任何一螺纹被卸开，后螺纹涂胶重新拧紧后，具体方法：螺杆钻具弯接头必须指向正上方，通信线连接正常后：探管检测－>开始检测－>判断工具面值是否接近0o（360o）a)若工具面值处于355o~0

5、o（360o）~5o,无需修整工具面b)若不接近，则：调整工具面－>校正工具面－>开始测量－>保存钻头孔底马达下无磁钻杆探管外管上无磁钻杆上无磁—探管外管接头下无磁—探管外管接头下无磁—马达接头通缆钻杆工具面向角修正工具面向角对钻孔轨迹影响螺杆钻具的“工具面向角”就是我们通常所说的马达“弯头”朝向。钻进过程中通过改变弯头的朝向，使钻孔实现定向弯曲变化。工具面向角0º（360º）弯头向上工具面向角270º弯头向左工具面向角90º弯头向右工具面向角180º弯头向下工具面向角对钻孔轨迹影响倾角：θ、方位角：α、工具面：φ马达弯造斜

6、最大强度：A、方位角增减分量：Asinφ、倾角增减分量:Acosφ0º（360º）270º90º180ºφAsinφAcosφA0º（360º）270º90º180º增斜：φ↑增方位：α↑降斜：φ↓增方位：α↑降斜：φ↓降方位：α↓增斜：φ↑降方位：α↓倾角控制原理假设设计倾角：0º，则倾角控制在：-2º~2º2º1º-1º-2º-2º-1º1º2º2º1º-1º-2º-2º-1º1º降斜稳斜增斜稳斜降斜稳斜增斜稳斜100º260º100º260º80º280º降斜稳斜增斜80º280º0º上下偏差方位角控制原理假设设计方位

7、角：330º，则方位角控制在：325º~335º325º327º332º335º335º332º327º325º330º左右偏差335º332º327º325º325º327º332º335º降方位增方位降方位增方位190º350º10º170º降方位增方位钻孔轨迹控制原理a）准确识别地层变化：根据矿方提供的煤层采掘工程面图（含煤层等高线），分析出钻孔轨迹处煤层倾角变化，结合实钻轨迹上下偏差、钻进前后返渣岩性变化，判断出当前钻头处于煤层哪一层位（顶板岩层、底板岩层、煤）。b)调整工具面使钻孔沿煤层钻进：根据地层变化，应及时调

8、整工具面来控制方位角变化，使钻孔轨迹在水平面投影图上沿设计轨迹左右波动，在此基础上可参考设计轨迹倾角值控制倾角变化，使钻孔尽量处在煤层中延伸。钻孔轨迹控制原理c）提钻开分支绕过钻进障碍区域：如：因顶板、底板岩性较硬而进尺缓慢，陷落柱、断层附近煤层松散破碎易卡埋钻，因与原钻孔串孔、煤层裂隙发