《巖土鉆掘工程學(xué)》第十章鉆孔彎曲與測量培訓(xùn)PPT

第十章鉆孔孔彎曲與測量量1、什么是鉆孔孔彎曲2、鉆孔為什么么會彎曲3、如何確知鉆鉆孔彎曲4、鉆孔彎曲的的防治國家精品課程程2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系第一節(jié)概概述鉆進(井)工程施工中由由于自然和技技術(shù)因素的影影響，實際鉆孔軌跡跡往往偏離設(shè)設(shè)計軌跡——稱為鉆孔彎曲曲或鉆孔偏斜斜。地質(zhì)成果危害害歪曲礦體產(chǎn)狀狀、打丟礦體體、遺漏斷層層或改變勘探探網(wǎng)度，影響響對礦體的評評價、構(gòu)造的的判斷和儲量量計算的精確確程度。鉆探施工危害害鉆具在孔內(nèi)彎彎曲變形嚴重重，摩擦阻力力增加，磨損損加劇，鉆桿桿折斷事故增增多，升降鉆鉆具困難，功功耗增加和鉆鉆進速度下降降。其他方面的危危害水井鉆探中深深井泵無法下下入或過早損損壞。鉆孔樁樁施工中，會會引起樁基傾傾斜，影響樁樁基承載力。。2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系一、鉆孔軌跡跡的基本要素素頂角（θ）鉆孔軌跡某某點切線與鉛鉛垂線之間的的夾角。石油油稱為井斜角角。方位角（α）鉆孔軌跡某某點切線在水水平面上的投投影與真北方方向夾角，按按順時針方向向計?？咨?，孔口到鉆孔孔軌跡上某點點的鉆孔軸線線長度。垂深，孔口到到鉆孔軌跡上上某點的Z坐標(biāo)長度。第一節(jié)概概述2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系利用鉆孔軌跡跡基本要素，，可算出軌跡跡上每點的空空間坐標(biāo)。設(shè)設(shè)鉆孔軌跡為為一斜直線，，坐標(biāo)原點為為孔口，X軸取正北，Y軸取正東，Z軸鉛垂向下。。軌跡上的空空間坐標(biāo)計算算如下：式中：x0,y0,z0——孔口坐標(biāo)；xA,yA,zA——鉆孔軸線上點點A的坐標(biāo)；θ——開孔頂角；α——開孔方位角；；LA——孔口至測點鉆鉆孔軸線的長長度。第一節(jié)概概述2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系三、彎曲強度度（簡稱彎強強）的概念為說明鉆孔軌軌跡的彎曲程程度，取單位位孔身長度的的頂角變化，，稱頂角彎強強。單位孔身身長度的方位位角變化，稱稱為方位角彎彎強。彎強與數(shù)學(xué)上上曲率概念等等同。前者單單位是（°）/m；后者是rad/m。如果把既有頂頂角變化，又又有方位角變變化的鉆孔軌軌跡看成是鉆鉆進速度向量量變化的軌跡跡，則在某一一孔段這種向向量方向的變變化，可用用鉆孔全彎曲曲角表示。單單位孔身長度度的全彎曲角角稱全彎強。。全彎強越大大，表明鉆孔孔彎曲程度愈愈強烈。第一節(jié)概概述2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系四、處理鉆孔孔彎曲問題時時注意事項及時測量鉆孔孔彎曲，準(zhǔn)確確測知鉆孔的的空間位置，，在處理地質(zhì)質(zhì)資料時加加以校正；研究鉆孔彎曲曲規(guī)律和原因因，采取措施施進行鉆孔彎彎曲的防治（（防斜和治斜斜）；結(jié)合施工條件件采用定向鉆鉆進技術(shù)。在在進行防斜、、治斜和定向向鉆進時，都都必須定期測測斜。第一節(jié)概概述2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系第二節(jié)鉆鉆孔彎曲的的原因和規(guī)律律一、鉆孔彎曲曲的條件存在孔壁間隙隙，為粗徑鉆鉆具提供偏倒倒(或彎曲)空間；具備傾倒或彎彎曲力，為粗粗徑鉆具偏離離鉆孔軸線提提供動力；粗徑鉆具傾斜斜面方向穩(wěn)定定?？妆陂g隙和傾傾倒(或彎曲)力是鉆孔彎曲曲的必要條件件；而粗徑鉆鉆具傾斜面方方向穩(wěn)定是產(chǎn)產(chǎn)生鉆孔彎曲曲的充分條件件。鉆具傾斜面穩(wěn)穩(wěn)定在某一方方向時，鉆柱柱只自轉(zhuǎn)不公公轉(zhuǎn)。如果鉆鉆柱公公轉(zhuǎn)，，鉆頭頭在不不同時時刻朝朝著不不同方方向鉆鉆進，，只產(chǎn)產(chǎn)生擴擴壁作作用，，而不不導(dǎo)致致鉆孔孔彎曲曲。因因此，，鉆孔孔彎曲曲是在在鉆柱柱自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的情情況下下發(fā)生生的。。2022/10/26中國地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查與與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程程系二、鉆鉆孔彎彎曲的的原因因1、地質(zhì)質(zhì)因素素：1.1巖石的的各向向異性性垂直于于巖層層方向向碎巖巖效率率高，，平行行于層層理方方向效效率低低，因因此，，在傾傾斜巖巖層中中鉆進進極易易產(chǎn)生生垂直直于層層面的的方向向彎曲曲（俗稱稱頂層層進））。鉆孔彎彎強與與巖石石各向向異性性強弱弱和鉆鉆孔遇遇層角角的大大小有有關(guān)。。遇層層角約約為45oo時，鉆鉆孔彎彎強最最大。。第二節(jié)節(jié)鉆鉆孔孔彎曲曲的原原因和和規(guī)律律2022/10/26中國地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查與與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程程系同時鉆鉆頭在在巖層層片理理和層層理的的作用用下，，產(chǎn)生生偏離離鉆孔孔中心心的旋旋轉(zhuǎn)，，也是是造成成孔斜斜的重重要原原因。。當(dāng)鉆頭頭與巖巖層斜斜交時時，鉆鉆頭切切削具具在孔孔底A、B兩點處處所遇遇回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)阻力力不同同。鉆鉆頭A點切削削具逆逆層切切削的的阻力力P大于B點切削削具順順層切切削的的阻力力N，這時時圖中中的A點可看看作是是鉆頭頭回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的瞬瞬心，，即鉆鉆孔軸軸線有有沿F方向偏偏移的的趨勢勢。第二節(jié)節(jié)鉆鉆孔孔彎曲曲的原原因和和規(guī)律律2022/10/26中國國地地質(zhì)質(zhì)大大學(xué)學(xué)勘勘查查與與基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程系系1.2軟硬硬互互層層鉆孔孔以以銳銳角角從從軟軟巖巖進進入入硬硬巖巖時時，，由由于于軟軟、、硬硬部部分分抗抗破破碎碎阻阻力力的的不不同同，，使使鉆鉆孔孔朝朝著著垂垂直直于于層層面面的的方方向向彎彎曲曲；；從硬硬巖巖進進入入軟軟巖巖時時，，則則鉆鉆具具軸軸線線有有偏偏離離層層面面法法線線方方向向的的趨趨勢勢。。但但由由于于上上方方孔孔壁壁較較硬硬，，限限制制了了鉆鉆具具偏偏倒倒，，結(jié)結(jié)果果基基本本保保持持著著原原來來的的方方向向；；鉆孔孔通通過過硬硬巖巖進進入入軟軟巖巖又又從從軟軟巖巖進進入入硬硬巖巖時時，，最最終終還還是是沿沿層層面面法法線線方方向向延延伸伸。。鉆孔孔遇遇層層角角存存在在著著臨臨界界值值。。超超過過此此值值時時鉆鉆孔孔頂頂層層進進；；低低于于此此值值時時鉆鉆孔孔將將沿沿硬硬巖巖的的層層面面下下滑滑(俗稱稱順順層層跑跑)。這這也也說說明明鉆鉆進進中中粗粗徑徑鉆鉆具具傾傾斜斜面面方方向向穩(wěn)穩(wěn)定定是是客客觀觀存存在在的的。。第二二節(jié)節(jié)鉆鉆孔孔彎彎曲曲的的原原因因和和規(guī)規(guī)律律2022/10/26中國國地地質(zhì)質(zhì)大大學(xué)學(xué)勘勘查查與與基基礎(chǔ)礎(chǔ)工工程程系系地質(zhì)質(zhì)因因素素———軟硬硬互互層層第二二節(jié)節(jié)鉆鉆孔孔彎彎曲曲的的原原因因和和規(guī)規(guī)律律2022/10/26中國地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查與基基礎(chǔ)工程程系除上述地地質(zhì)因素素的影響響以外，，鉆進含含有卵石石、礫石石或漂石石的巖層層時，鉆鉆孔延伸伸受到巖巖石硬塊塊的阻礙礙，鉆孔孔往往朝朝著容易易通過的的方向偏偏斜。此此時頂角角和方位位角的彎彎曲無一一定的規(guī)規(guī)律。鉆孔遇到到大裂隙隙、交角角又不大大時，孔孔身往往往沿裂隙隙面的方方向延伸伸。斜孔孔穿過較較厚的松松散巖石石或溶洞洞及老窿窿時，孔孔身則趨趨于下垂垂。第二節(jié)鉆鉆孔孔彎曲的的原因和和規(guī)律2022/10/26中國地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查與基基礎(chǔ)工程程系2.技術(shù)因素素2.1設(shè)備安裝裝鉆機基礎(chǔ)礎(chǔ)不平，，立軸安安裝不正正確，未未下孔口口管或孔孔口管方方向不合合要求，，都會使使鉆孔偏偏離設(shè)計計軌跡。。這些因素素主要是是在開始始階段起起作用，，但鉆孔孔開始的的彎斜會會給以后后的鉆孔孔留下嚴嚴重的影影響。2.2鉆具結(jié)構(gòu)構(gòu)尺寸1）粗徑鉆鉆具的剛剛度：粗徑鉆鉆具直徑徑較小而而長度過過長，則則剛度可可能不足足，會失失穩(wěn)彎曲曲。粗徑徑鉆具的的臨界長長度：第二節(jié)鉆鉆孔孔彎曲的的原因和和規(guī)律2022/10/26中國地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查與基基礎(chǔ)工程程系2）鉆頭唇唇部形狀狀鉆進各向向異性巖巖石遇層層角為銳銳角時，，鉆頭唇唇部形狀狀影響：：鉆頭唇部部為平面面形狀或或橢圓形形狀時，，孔底向向碎巖阻阻力最小小方向偏偏移。同同時第二節(jié)鉆鉆孔孔彎曲的的原因和和規(guī)律隨著橢圓圓度的增增大而加加劇，因因為鉆孔孔向碎巖巖阻力最最小側(cè)破破碎加快快了。鉆頭唇部部為外錐錐形時，，鉆頭唇唇面右部部破巖阻阻力小，，而左部部破巖阻阻力大。。因此，，有一翻翻轉(zhuǎn)力矩矩M0作用在鉆鉆頭上，，使鉆孔孔有向左左偏斜的的趨勢。。2022/10/26中國地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查與基基礎(chǔ)工程程系鉆具唇部部為內(nèi)錐錐形，則則孔底左左邊破碎碎較為強強烈，鉆鉆孔向右右偏斜。。在各向異異性巖石石中使用用內(nèi)錐形形或半球球形唇面面的鉆頭頭鉆進時時彎強最最大。使使用平面面形唇面面鉆頭鉆鉆進時，，鉆孔彎彎強小。。3)粗徑鉆具具的長度度和孔壁壁間隙孔壁間隙隙--粗徑鉆具具外徑與與孔徑間間的間隙隙。粗徑徑鉆具在在鉆孔中中的偏倒倒角Dc--孔徑；D1、D--巖心管及及鉆頭直直徑；L--粗徑鉆具具長度。。顯然，孔孔壁間隙隙↑或粗粗徑鉆具具↓，都都會使偏偏倒角↑↑，從而而鉆孔彎彎曲強度度↑。。采用肋肋骨鉆頭頭會增大大孔壁間間隙。第二節(jié)鉆鉆孔孔彎曲的的原因和和規(guī)律2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系3.工藝因素--可采取措施的的主觀因素3.1鉆進方法不同鉆進方法法導(dǎo)致不同的的孔壁間隙。。一般鋼粒鉆鉆進孔斜最大大，硬合金鉆鉆進次之，金金剛石鉆進最最小。沖擊回回轉(zhuǎn)鉆進較低低的軸向壓力力和轉(zhuǎn)數(shù)，鉆鉆孔彎曲強度度較小。3.2鉆進規(guī)程參數(shù)數(shù)鉆壓過大→粗粗徑鉆具彎曲曲→鉆頭靠壁壁側(cè)→偏倒角角達最大→鉆鉆具回轉(zhuǎn)摩擦擦阻↑→鉆具具自轉(zhuǎn)幾率↑↑→導(dǎo)致鉆孔孔彎曲。轉(zhuǎn)速過高→鉆鉆柱離心力↑↑→橫向振動動和擴壁→孔孔壁間隙↑。。泵量過大→沖沖刷、破壞軟軟巖孔壁→孔孔壁間隙↑。。第二節(jié)鉆鉆孔彎曲的原原因和規(guī)律2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系當(dāng)然，若鉆進進規(guī)程參數(shù)不不合理，鉆速速過低，鉆具具在孔壁長時時間研磨也會會擴大間隙，，增加孔斜斜。三、鉆孔彎曲曲的規(guī)律(1)均質(zhì)巖石鉆孔孔彎曲強度＜＜不均質(zhì)巖石石，巖石各向向異性↑鉆孔孔彎曲強度↑↑(2)層理、片理發(fā)發(fā)育的巖石鉆鉆孔“頂層進”彎曲。遇層角角45°左右鉆孔彎曲曲強度最大。。(3)軟硬互層巖石石中鉆孔從軟軟入硬時，彎彎曲強度↑，，雖然從硬進進入軟巖層時時，彎曲強度度較小，但最最終彎曲趨勢勢仍與頂層進進。第二節(jié)鉆鉆孔彎曲的原原因和規(guī)律2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系(4)穿過松散非膠膠結(jié)巖石、大大溶洞時，鉆鉆孔趨于下垂垂。鉆孔碰到到硬包裹體時時可能朝任意意方向彎曲。。(5)鉆孔頂角大時時方位角變化化?。环粗冏兓?。一般般，方位角彎彎曲與鉆具回回轉(zhuǎn)方向一致致。頂角接近近零時方位變變化不定。(6)在近似水平的的巖層中鉆垂垂直孔，即使使巖石各向異異性強，軟硬硬不均，鉆孔孔也不會產(chǎn)生生較大的彎曲曲。(7)孔壁間隙大，，粗徑鉆具短短，鉆具剛度度差，鉆孔彎彎曲強度大。。立軸與導(dǎo)向向管安裝不正正，鉆孔朝朝安裝不正的的方向偏斜。。(8)鋼粒鉆斜孔時時，由于鋼粒粒集中于孔底底左下方，孔孔身向右上方方彎曲，頂角角和方位角都都發(fā)生變化。。第二節(jié)鉆鉆孔彎曲的原原因和規(guī)律2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系一、測量鉆孔孔彎曲的原理理1.頂角測量原理理1.1液面水平原理理（氫氟酸測測斜）把20~30％濃度的氫氟氟酸注入玻璃璃管中1/3長度。將試管管密裝在接頭頭內(nèi)。同鉆桿下孔待待測位置靜止止15~25min，提鉆取出。。根據(jù)氫氟酸酸腐蝕痕跡算算出頂角。由于毛細作用用對算得的頂頂角必須校正正。為避免校校正計算可利利用傾斜儀來來直接測定。。還可以用顯影影液、化學(xué)漿漿液等。第三節(jié)鉆鉆孔彎曲的測測量儀器與數(shù)數(shù)據(jù)處理2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系1.2重錘原理利用地球重力力場，框架繞繞a軸靈活轉(zhuǎn)動，，b軸與a軸垂直，b軸中點是能靈靈活轉(zhuǎn)動的弧弧形刻度盤，，刻度盤轉(zhuǎn)動動面與鉆孔彎彎曲平面一致致，刻度盤因因重力永遠下下垂。當(dāng)儀器在垂直直孔內(nèi)時，刻刻度盤上的0o對準(zhǔn)弧形豎板板的標(biāo)線頂角角為0o；當(dāng)儀器在傾斜斜孔內(nèi)時，弧弧形豎板傾斜斜一個角度，，此角度就是是鉆孔頂角θ。第四節(jié)鉆鉆孔彎曲的測測量及儀器2022/10/26中國地質(zhì)大大學(xué)勘查與與基礎(chǔ)工程程系2.方位角測量量原理根據(jù)定義，，鉆孔方位位角測量必必須滿足兩兩個條件：：該角度是是鉆孔軸線線某點切線線方向與地地北的夾角角；該角度度是水平面面上的角度度。在無磁性干干擾或干擾擾很小的孔孔段中，可可利用地磁磁場定向原原理；在有磁屏蔽蔽(如在套管內(nèi)內(nèi))或磁干擾較較大(如存在磁性性礦體)的孔段中，，因為磁針針失去定向向能力，可可用地面定定向原理或或陀螺原理理。第三節(jié)鉆鉆孔彎曲曲的測量儀儀器與數(shù)據(jù)據(jù)處理2022/10/26中國地質(zhì)大大學(xué)勘查與與基礎(chǔ)工程程系2.1地磁場定向向原理利用磁針或或磁敏感元元件(磁通門)確定鉆孔的的方位角。。測量時羅盤盤處于水平平狀態(tài)且0o線必須指向向鉆孔彎曲曲方向。為此，羅盤盤轉(zhuǎn)軸應(yīng)垂垂直于鉆孔孔彎曲平面面，并使羅羅盤保持水水平。此外外，羅盤上上0o與180o連線及框架架上的偏重重塊都與鉆鉆孔彎曲平平面一致，，偏重塊與與180o線同側(cè)。這這樣0o線必定指向向鉆孔彎曲曲方向。0o線與磁針指指北方向的的夾角就是是鉆孔的磁磁方位角。。第四節(jié)鉆鉆孔彎曲曲的測量及及儀器2022/10/26中國地質(zhì)大大學(xué)勘查與與基礎(chǔ)工程程系2.多點全測儀儀采用非電量量電測法。。由羅盤測測量的方位位角和用懸懸錘測量的的頂角通過過電阻（弧弧形電阻件件和環(huán)形電電阻件）轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成電量量。如JJX-2、JJX-3、KXP-1、JX641GA、SJX77、SSJX77和CX-3601等型號。采用直流平平衡電橋測測量電路，，將方位電電阻和頂角角電阻分別別作為兩個個直流平衡衡電橋的被被測電阻和和一臂，電電橋的另三三個臂連接接標(biāo)準(zhǔn)已知知電阻，利利用可變電電阻調(diào)節(jié)電電橋的平衡衡?？勺冸娮瑁ǎㄆ胶怆娮枳瑁┲档淖冏兓八淼姆轿晃唤腔蝽斀墙侵担捎捎傻孛鎯x器器面板的刻刻度盤讀出出。第三節(jié)鉆鉆孔彎曲曲的測量儀儀器與數(shù)據(jù)據(jù)處理2022/10/26中國地質(zhì)大大學(xué)勘查與與基礎(chǔ)工程程系KXP-1型測斜儀適適用于46mm以上的非磁磁性鉆孔。。儀器的井井下探管和和地面操作作箱用三心心電纜連接接。測量靈敏系系統(tǒng)主要有有鋁合金框框架、方位位角、頂角角測量系統(tǒng)統(tǒng)。測量系系統(tǒng)的頂角角和方位角角電阻與集集流環(huán)的內(nèi)內(nèi)環(huán)、外環(huán)環(huán)相接。直流電機轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動時控制制輸出端以以2r/min的轉(zhuǎn)速控制制凸輪，使使儀器依次次呈現(xiàn)“自由”、“接觸”、“鎖緊”三種狀態(tài)。。儀器呈“接觸”時，全部頂頂角和方位位角電阻接接到地面操操作箱。呈“鎖緊”時，被測頂頂角和方位位角電阻被被短路，讀讀出頂角和和方位角。。在孔內(nèi)測量量時每個狀狀態(tài)變換都都要停6~8s。第三節(jié)鉆鉆孔彎曲曲的測量儀儀器與數(shù)據(jù)據(jù)處理2022/10/26中國地質(zhì)大大學(xué)勘查與與基礎(chǔ)工程程系在石油鉆井井中廣泛使使用石英撓撓性電容式式加速度計計測量頂角(井斜角)。用磁通門傳傳感器測量量地磁場強強度、地磁磁傾角、井井眼方位和和磁性工具具面。第三節(jié)鉆鉆孔彎曲曲的測量儀儀器與數(shù)據(jù)據(jù)處理充電電池筒筒控制部分減震環(huán)電路保護筒筒T型頭啟動按鈕通訊端口狀態(tài)指示燈燈電源開關(guān)2022/10/26中國地質(zhì)大大學(xué)勘查與與基礎(chǔ)工程程系2.慣性定向法法2.1陀螺儀工作作原理陀螺支撐于于自身轉(zhuǎn)軸軸及內(nèi)、外外環(huán)轉(zhuǎn)軸上上，三軸垂垂直正交于于與陀螺重重心重合點點，陀螺具具有三個方方向的自由由度。在無無摩擦的情情況下，三三自由度高高速旋轉(zhuǎn)的的陀螺在空空間的方向向保持不變變，這個特特性稱作陀陀螺儀的定軸性。陀螺還具有有進動性，即外框架架轉(zhuǎn)軸上有有干擾力矩矩時，內(nèi)框框架轉(zhuǎn)軸進進動，使陀陀螺軸發(fā)生生傾斜，因因此要進行行水平修正正；而內(nèi)框框架轉(zhuǎn)軸上上有干擾力力矩時，外外框架轉(zhuǎn)軸軸轉(zhuǎn)動，使使陀螺軸產(chǎn)產(chǎn)生漂移，，因此要進進行漂移量量修正。第三三節(jié)節(jié)鉆鉆孔孔彎彎曲曲的的測測量量儀儀器器與與數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)處處理理2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系簡介定向井和和隨鉆測量技技術(shù)在油田的的應(yīng)用定向井

國內(nèi)最大的陸陸上叢式井在在384m××110m的區(qū)域內(nèi)布置置了6排42口定向井，叢叢式井共穿過過550個油氣層，深深達2,046.9m。2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系海油陸采是在在海邊的陸地地上鉆延伸到到海上油層的的水平井。國國內(nèi)目前最大大位移2051.22m。簡介定向井和和隨鉆測量技技術(shù)在油田的的應(yīng)用2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系“階梯式”水平井(L2-P1)簡介定向井和和隨鉆測量技技術(shù)在油田的的應(yīng)用2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系泥漿脈沖式MWD用于定向井鉆鉆井的舉例。簡介定向井和和隨鉆測量技技術(shù)在油田的的應(yīng)用2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系486mS9-P1井S-5井芒硝江蘇開采芒硝硝的兩井之間間在2629m處連通。MWD用于對接井采采礦舉例2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系電磁波隨鉆測測量（MWD）系統(tǒng)2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系簡介定向井和和隨鉆測量技技術(shù)在油田的的應(yīng)用2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系四、測斜數(shù)據(jù)處理理1.測斜誤差的產(chǎn)產(chǎn)生與消除測斜目的是求求得測點處鉆鉆孔頂角與方方位的真值。。但只能以某某種精度逼近近。允許誤差差：頂角±0.5~1°方位角±4~5°。系統(tǒng)誤差是儀儀器本身或測測斜方法不正正確造成的，，服從一定規(guī)規(guī)律。如：零零漂和溫漂，，儀器軸線與與鉆孔軸線不不一致。隨機誤差是多多因素綜合影影響的結(jié)果，，多次重復(fù)測測量的隨機誤誤差服從正態(tài)態(tài)分布。緩慢誤差是電電子元件老化化和機械零件件內(nèi)應(yīng)力變化化引起的。疏忽誤差是一一種顯然與事事實不符的誤誤差，主要由由操作者粗枝枝大葉或偶然然的外界干擾擾引起的。第三節(jié)鉆鉆孔彎曲的測測量儀器與數(shù)數(shù)據(jù)處理2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系2.在測斜數(shù)據(jù)的的基礎(chǔ)上繪制制鉆孔軌跡鉆孔測斜并非非連續(xù)測量，，每隔25m一個點，軌跡跡是折線。通常用均角全全距法進行計計算，即把每每一段測斜間間距的兩組測測斜數(shù)據(jù)的平平均值作為該該孔段的頂角角和方位角值值。在計算機已普普及的今天，，可按式（10-16）快速求出各各測點的三維維坐標(biāo)，并繪繪出鉆孔軌跡跡的垂直和水水平投影圖。。第三節(jié)鉆鉆孔彎曲的測測量儀器與數(shù)數(shù)據(jù)處理2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系3.建立礦區(qū)（施施工區(qū)）孔斜斜規(guī)律數(shù)學(xué)模模型在孔斜規(guī)律明明顯的礦區(qū)設(shè)設(shè)計自然定向向孔是解決孔孔斜問題的有有效途徑；如如果已知礦區(qū)區(qū)孔斜規(guī)律便便可預(yù)測下一一個（批）鉆鉆孔的彎曲趨趨勢。第三節(jié)鉆鉆孔彎曲的測測量儀器與數(shù)數(shù)據(jù)處理2022/10/26中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)勘查與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程系第四節(jié)鉆鉆孔彎曲的預(yù)預(yù)防與糾正一、鉆孔彎曲曲的預(yù)防1.在設(shè)計鉆孔時時應(yīng)考慮預(yù)防防鉆孔彎曲1.1按照地層條件件設(shè)計鉆孔布置鉆孔時，，盡量使鉆孔孔垂直于巖層層層面及巖層層走向；松軟、破碎、、厚覆蓋層、、裂隙及溶洞洞地層應(yīng)盡量量設(shè)計垂直孔孔。1.2按鉆孔彎曲規(guī)規(guī)律設(shè)計鉆孔孔孔斜規(guī)律明顯顯、巖層傾角角大、無法垂垂直鉆孔的地地層，應(yīng)利用用地層的自然然彎曲規(guī)律，，輔以人工控控制彎曲措施施，設(shè)計“初初級定向孔””。2022/10/26中國地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查與與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程程系第五節(jié)節(jié)鉆鉆孔孔彎曲曲的預(yù)預(yù)防與與糾正正若彎曲曲規(guī)律律是方方位穩(wěn)穩(wěn)定而而頂角角偏離離，有有如下下幾種種設(shè)計計方法法：(1)沿勘探探線平平移法法由o’點開孔孔打不不到靶靶點a，可在在勘探探線上上后移移孔位位。過過a點引bo’’的平行行線，，與地地面交交于點點o即為后后移的的孔位位。2022/10/26中國地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查與與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程程系第五節(jié)節(jié)鉆鉆孔孔彎曲曲的預(yù)預(yù)防與與糾正正(2)增大開開孔傾傾角法法當(dāng)移動動孔位位受到到地形形限制制，而而按原原設(shè)計計又無無法鉆鉆至預(yù)預(yù)定靶靶點時時，可可根據(jù)據(jù)傾角角彎曲曲規(guī)律律，用用增大大開孔孔傾角角的方方法鉆鉆進，，γ1是調(diào)整整后的的開孔孔傾角角。若已知知鉆孔孔彎曲曲規(guī)律律是頂頂角基基本穩(wěn)穩(wěn)定而而方位位角變變化較較大時時，應(yīng)應(yīng)按方方位角角變化化規(guī)律律調(diào)整整鉆孔孔設(shè)計計。2022/10/26中國地地質(zhì)大大學(xué)勘勘查與與基礎(chǔ)礎(chǔ)工程程系第五節(jié)節(jié)鉆鉆孔孔彎曲曲的預(yù)預(yù)防與與糾正正2.保證安安裝質(zhì)質(zhì)量，，把好好換徑徑關(guān)安裝地地基要要平整整、堅堅實、、穩(wěn)固固。鉆機立立軸傾傾角方方向符符合設(shè)設(shè)計要要求，，“三三點一一線””。孔口管固固定牢，，方位和和傾角符符合設(shè)計計要求。。粗徑鉆具具要直，，長度要要逐漸加加長至10m左右。換徑帶導(dǎo)導(dǎo)向的綜綜合式異異徑鉆具具。3.采用合理理的鉆具具結(jié)構(gòu)鐘擺鉆具具、偏重重鉆具和和滿眼鉆鉆具等形形式的組組合鉆具具對防止止和糾正鉆井彎彎曲有明明顯的效效果。2022/10/26中國地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查與基基礎(chǔ)工程程系第五節(jié)鉆鉆孔孔彎曲的的預(yù)防與與糾正3.1鐘擺鉆具具鐘擺力（（減斜））Fd為：可看出，，當(dāng)鉆孔孔頂角一一定時增大減斜斜力的途途徑：加大切點點以下鉆鉆具質(zhì)量量，選用用厚壁鉆鉆鋌；在在略高于于切點的的位置上上裝一扶扶正器，，提高切切點的位位置，或或增大切切點以下下鉆鋌長度來來增大鉆鉆具質(zhì)量量。此外外，采用用扶正器器還可減減小下部鉆具的的傾斜角角和增斜斜力，從從而進一一步加大大鉆具的的防斜能能力。2022/10/26中國地質(zhì)質(zhì)大學(xué)勘勘查與基基礎(chǔ)工程程系第五節(jié)鉆鉆孔孔彎曲的的預(yù)防與與糾正3.2偏重鉆具具在普通鉆鉆鋌的一一側(cè)鉆一一排淺窩窩造成偏偏重，回回轉(zhuǎn)時產(chǎn)產(chǎn)生離心心力。偏重鉆鋌鋌防斜宜宜用高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。偏偏