《[地质矿产标准]-DZ_T 0054-1993 定向钻进技术规范.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《[地质矿产标准]-DZ_T 0054-1993 定向钻进技术规范.pdf（16页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、I l z 中华人民共和国地质矿产行业标准 D z / T 0 0 5 4 一 9 3 定 向 钻 进 技术 规 范 1 9 9 3 一 0 2 门 9 发布1 9 9 3 一 0 7 一 0 1 实施 中华人民共和国地质矿产部发 布 中华人民共和国地质矿产行业标准 nz / T 005 4一 9 3 定向 钻 进技 术 规范 主题 内容与适用 范围 本规范是对钻探工程中定向钻进的各种生产活动作出的规定 不包括油、 气井定向钻进。 本规范是定向钻进设计、 施工、 管理、 检验等项工作的重要依据和准则， 各单位现场操作人员、 科研 设计人员和技术、 行政管理人员都应遵照执行。 1 . 3 本规范
2、各条、 款对定向钻进仅作原则性规定， 各单位在贯彻执行时， 可在本规范确定的原则范围 内. 因地制宜地制订实施细则和补充规定。 2 定向钻进名词术语 2 . 1 初级定向孔 利用地层自然偏斜规律而到达靶点的钻孔。 2 . 2 定向孔 采用各种造斜机具和工艺措施， 使钻孔轴线能沿设计的轨迹延伸的钻孔。同义词: 高级定向孔。 2 . 3 平面型定向孔 轴线在垂直平面或倾斜平面内的定向孔。 2 . 4 空间型定向孔 轴线不能被平面包含的定向孔。 2 . 5 主孔 轴线被首先设计确定的定向孔。 2 . 6 分枝孔 从主孔中分枝出来的定向孔。 2 . 7 多孔底定向孔 在主孔中有若干分枝孔的定向孔。 2
3、 . 8 集束定向孔 分枝孔各具有不同方位的定向孔 2 . 9 顶 角 钻孔轴线上某点沿轴线延伸方向的切线与垂线之间的夹角称为该点的顶角， 以B 表示。 2 . 1 0 方位角 在水平面上， 自正北方向开始， 沿顺时针方向， 与钻孔轴线水平投影上某点的切线之间的夹角称为 钻孔在该点的方位角， 以a 表示。 2 - 1 1孔深 钻孔轴线的长度， 以L表示。 2 . 1 2 顶角曲率 单位长度孔深的以弧度为单位的顶角增减量， 以K表示， 2 . 1 3 方位曲率 中华人民共和国地质矿产部1 9 9 3 一 0 2 一 1 9 批准1 9 9 3 一 0 7 一 0 1 实施 QZ/ r 005 4
4、一 93 单位长度孔深的以弧度为单位的方位角增减量， 以K表示 2 门4 全弯曲角 孔段轴线 匕 相邻两点沿各自 轴线延仲方向的切线之间的空间夹角， 以r表示。 2 门5 全弯曲强度 单位长度孔深的全弯曲角( 以度为角计量单位) 的增减量。 2 . 1 6 全曲率 以弧度为角计量单位的全弯曲弧度， 以K表示。 2 门了 造斜强度 M . 位k度进尺所形成的以度为单位的全弯曲角， 以; 表示. 2 . 1 8 记点 钻孔的设计目丰 示 点 2 . 1 9 靶区 以靶点为中心. 以允许偏差为距离的区域。 2 ， 2 0 靶点垂深 靶点与孔日水平面之I)的垂直距离， 以H 表示。 2 . 2 1 靶
5、点水平移距 靶点在孔 日水平面上的投影与孔口之间的直线距离， 以S表示。 2 . 2 2 遇层角 钻孔轴浅与其在岩层层面上的垂直投影之间的夹角。 以a 表示。被代替的同义词: “ 入层角” 。 2 . 2 3 钻孔弯a平面 钻孔轴线上 任一点沿轴线延伸方向的切线与 垂线所决定的平面称为钻孔在该点的弯曲平面。 2 . 2 4 安装角 自钻孔弯曲平面开始， 沿顺时针方向与造斜器件对称面之间的二面角， 以13表示。 3 定向孔的设计 3 . 1 设计的一般原则 3 . 1 . 1 充分了解和掌握施工地区的有关资料。 a . 地质构造、 岩i v) 层产状、 岩( 矿) 石物理力学性质、 可钻性。 b
6、 . 地形、 地物、 水域等对孔位的限制。 。 . 已完工钻孔的测斜资料、 孔斜规律。 d . 已完工钻孔曾采用的防斜措施、 造斜机具及其使用效果。 。 . 拟采用造斜工具的造斜能力。 f . 已完 工钻孔的 结构、 钻进方法及复杂地层护壁堵漏措施。 9 . 定向孔设计的基本参数. 如靶点垂深、 靶点水平移距、 靶点遇层角、 各弯曲孔段的全曲率等。 3 . 1 . 2 确保地质目的和工程需要 地质目的和工程需要是定向孔的设计基础， 也是评价定向孔质量的依据。 3 . 1 . 3 尽量利用地层造斜规律 分析研究施工地区的地层造斜规律， 在定向孔设计中充分利用， 以减少人工造斜工作量， 加快钻进
7、速度， 节约定向钻进费用。 3 . 1 . 4 考虑施工方便与安全钻进 为了 便于安装设备和在主 孔内 钻进分枝孔， 主孔应尽量设计为垂直孔或小顶角 开孔。 孔身的曲率不 宜设计过大， 以减小钻具与孔壁的摩阻和回转扭矩， 防止 钻具 折断和键槽阻卡事故。 3 . 1 . 5 注重经济效益 D z / T 0 0 5 4 一9 3 在适宜的地形地质条件下， 设计最优的定向孔身轴线， 采用有效的造斜工具和合理的工艺技术措 施， 是获得较高经济效益的前提。 3 . 2 设计的内容 3 . 2 . 1 确定定向孔的类型和孔身结构 根据钻孔目 的、 要求和上述有 关资料， 选择定向 孔的类型， 并确定孔
8、身结构。 应尽可能利用地层造斜 规律和选用平面型定向孔。 2 . 2 根据地质或工程要求， 确定钻孔在靶点的遇层角。 2 . 3 确定造斜点或分枝点的位置 造斜点或分枝点应选择在中硬岩石和孔壁完整的孔段， 以利于侧钻和孔壁稳定。此外， 在确定造斜 点或分枝点位置时， 既要力求缩短造斜长度、 节约进尺， 又要使弯曲孔段的曲率不致过大 3 . 2 . 4 确定弯曲孔段的曲率和长度 弯曲孔段的曲率取决于地层和造斜工具的造斜能力。 弯曲孔段的长度取决于造斜点或分枝点的位置、 曲率大小和靶点水平移距。 3 . 2 . 5 确定各孔段空间要素 在已确定靶区、 靶点遇层角、 造斜点或分枝点位置、 弯曲孔段曲
9、率的基础上， 应进一步确定各孔段的 长度、 各孔段始、 末点的顶角和方位角、 各孔段始、 末点垂深和水平移距等空问要素。 3 . 2 . 6 绘制定向孔孔身剖面图和水平投影图。 3 . 2 . 7 校核孔身曲率 孔身曲率应保证粗径钻具能顺利通过， 并保证钻杆柱工作安全。 3 . 2 . 8 预估经济效益 常规方法钻进全部钻孔的施工费用减去定向钻进全部钻孔的施工费用， 即为定向钻进的经济效益。 3 . 2 . 9 制订合理的定向钻进工艺技术措施 3 . 3 定向孔孔身结构的选择 3 . 3 . 1 确定孔身结构时， 应综合考虑地层情况、 护壁措施、 钻进方法和终孔直径。在保证安全钻进的条 件下，
10、 力求简化孔身结构. 以降低钻进成本。 3 . 3 . 2 在一般情况下， 尤其是地表为松散的堆积层或冲积层时， 应尽量采用垂直孔开孔， 以便于设备的 安装和钻具的升降。 3 . 3 . 3 如地表为基岩或松散层较薄， 靶点垂深小而水平移距大， 可考虑小顶角开孔。 3 . 3 . 4 如有松散、 坍塌、 掉块、 漏失、 缩径、 溶洞等复杂地层时， 应采用多级孔径和套管护壁， 以确保安全 钻进 3 - 3 . 5 在确定造斜点或分枝点位置时， 应考虑以下因素: a . 靶点垂深小而水平移距大， 则造斜点或分枝点应选择在钻孔的浅部; 反之， 可选择在钻孔的深 部。 b . 造斜点、 分枝点、 造斜
11、孔段应选择在岩石中硬和完整稳定的部位， 且应在复杂层段以下。 c . 造斜点、 分枝点、 造斜孔段不得选择在矿层、 矿层顶、 底板或地质标志层中。 d . 使用液动孔底动力造斜钻具钻进时， 造斜点、 分枝点和造斜孔段的深度应与泥浆泵的额定功率 相适应。 设备、 器具的选择和使用保养 4 . 飞 设备的选择 4 . 1 . 1 根据地层条件和设计的孔径、 孔深、 开孔顶角、 钻进方法、 造斜钻具性能等合理选择设备。 4 . . 2 应选用转速高、 调速范围大、 且装有孔底压力指示表的液压钻机。 在可能条件下， 应配有转速表、 扭 矩表 。 D Z / T 0 0 5 4 一9 3 4 . 1 .
12、 3 如选用液动孔底动力钻具， 应选用额定泵压大的变量泵， 其泵压、 泵量应满足孔深、 孔径及造斜 钻具的需要. 并需配备泵压表和流童计。推荐选用的泥浆泵见表 1 。 表 1 液动孔底动力钻具钻进推荐选用的泥浆泵 型号 适 用 孔深. m主 要 技 术 性 能 指 标 一 一 日W2 5 0 ， l 至 4 0 0 排 堡， L 尸 rn in 2 5 01 4 59 05 2 泵压， MP a2 . 5 4 . 56 . 06 0 1 弓 W之 0 0 一 至 6 0 0 一 排量. L / min2 0 0 1 6 4 1 2 5 1 0 2 泵压 ， MP a 5. 06 . 07 t
13、08 . 0 B w 一3“。 1 一 一 抖 卜 量， L 厂 m i n 32 0 2 3 0 1 6 5 1 1 8 泵压， MP a3 94 . 95. 97 . 8 4 . ， . 4 应尽量选用电动机作为动力机， 并应配备电流表和电压表。 礴 . 2 造斜工具及定向仪的选择 4 . 2 . 1 单点造斜工具有各类偏心楔; 连续造斜工具有各类连续造斜钻具以及与液动孔底动力钻具配合 使用的各类造斜件( 弯接头、 弯管、 偏斜靴) 。 4 . 2 . 2 根据孔深、 孔径、 设备能力和岩石可钻性合理选择造斜工具。在同一定向钻孔中， 也可分层使用 不同的造斜工具。 4 . 2 . 3 在软
14、岩和中硬岩层中宜选用液动孔底动力钻具造斜; 在中硬和硬岩层中宜选用连续造斜钻具造 斜 4 . 2 . 4 根据造斜工具类型、 定向精度和是否有磁场干扰等因素选择定向仪。 4 . 2 . 4 . 1 使用 液动孔底动力钻具且钻孔定向精度要求较高时， 可 选用随钻监测仪; 钻孔定向 精度要求 较低时 也可选用单点定向仪。 4 . 2 . 4 . 2 非磁性矿区可选用磁针式定向仪; 磁性矿区则必须选用不受磁场干扰的定向仪。 4 . 2 . 4 . 3 定向仪孔下探管的外径应小于钻杆柱最小内径。 4 . 3 推荐选用的连续造斜器见表 2 。 表 2 推荐选用的连续造斜器 型号系列 一 一 夕 卜 径
15、一 一气 广 ! 重量 N 支撑卡 固 件最大伸 出量 n ll】 】 适用孔径 n 】 m 造斜强度 度/ tn 适用地层西 己 套定 向 CK CK 一 5 45 41 6 2 81 9 21 6 5 6 7 0 第一类杠杆原理 1 1 . 5 可钻性 5 10 级 完整岩 层 ( ; 2一 1 8 CK一 7 37 31 6 2 23 0 2 2 37 6 9 6 第二类杠杆原理 0 . 30 5 LZ LZ一 5 45 41 8 5 02 3 02 55 6 6 0 0. 6 1 .6 可钻性6 级完整 岩层 nn一 1 4 K D J 一 1 LZ 一 7 37 32 3 0 04
16、5 02 57 5 9 0 LZ一 8 98 92 4 0 05 0 03 5 9 01 1 0 DZ / T 00 54 一 9 3 月4 连续造斜器的使用 4 . 4 . 1 使用前， 应按使用说明书规定的方法进行组装和调试。 4 . 4 . 2 组装时， 各连接螺纹要拧紧。组装后 各运动部件转动应灵活; 支撑卡固件伸缩正常。 4 ， 4 . 3 使用期间必须定期清洗、 润滑和调试， 及时更换已磨损的零件。 4 . 44 未经检查的连续造斜器不得下人孔内使用。 4 . 4 . 5 机台工人应事先进行技术培训， 并需制订班、 组保养制度。 4 . 4 . 6 闲置不用时， 必须彻 底清洗，
17、涂油装箱保存。 4 . 5 推荐选用的液动孔底动力钻具见表 3 。 表 3 推荐选用的液动孔底动力钻具 型号 夕 犷 转、 定子波 齿数 比1 泵量 L/ ml n 工 作 压 力 刽 M Pa 转速 r / mi n 输出扭矩 N 一m长 m 度重量 N Yl一 5 4 5 / 61 2 0 1 5 03. 23 5 0 4 5 01 0 0 . 2 . 22 5 0 Yl一 5 4 百5 41 / 21 0 0 1 654 O 7 5 5 12 4 6 6 33 43 5 0 Y 1 5 5D5 5 1 / 21 2 0 1 6 0 3 . 0 8 5 0 13 0 0 2 . 62 5
18、0 Y1 6 56 5 5 / 61 8 0 2 5 0 3. 2 3 0 0 4 2 01 8 02 . 6 5 5 0 0 Yl一 6 5 汀6 51 / 2 1 5 0 2 5 0 4 . 0 6 7 0 9 3 51 2 54 。 27 5 0 YI 8 58 55 了 63 0 0 4 2 03 . 2 2 3 5 3 3 040 03 . 41 0 0 0 Yl _ 一 1 0 01 0 0 5 / 64 5 0 6 0 03 22 2 0 2 9 06 8 03 。 61 8 0 0 4 . 6 液动孔底动力钻具的使用与维护 4 . 6 . 1 操作人员必须了解和掌握钻具的构造、
19、 技术性能、 操作要点和维护保养技术。 4 . 6 . 2 钻具工作液体粘度不得超过 2 5 5 ， 固相含量应低于 4 %， 粒度不大于。 . Zm m。 4 . 6 . 3 要严格按照装配图及“ 说明书” 进行钻具的组装、 拆卸和调试。 4 . 6 . 4 应用多触点式自由钳拧卸钻具， 钳口应咬“ 说明书” 给定位置， 禁止使用管钳拧卸。 4 . 6 . 5 钻具使用后， 短期存放时， 应先将钻具用清水启动清洗干净后存放; 较长时间存放时， 除将钻具 用清水清洗干净外， 还应对钻具内外部作上油防锈处理， 但注意不得在定子和转子上抹油。 4 . 6 . 6 运输钻具时应轻放， 不能悬空搁置，
20、 严禁上压重物。 4 . 6 . 7 贮存钻具的库房应保 持通风干 燥， 不得将钻具与酸、 碱等腐蚀性物品 一起存放。 4 . 了 应根据孔径、 地质条件和造斜曲率选择与液动孔底动力钻具配套使用的造斜件( 弯接头、 弯管、 偏 斜靴) 。 4 . 了 . 1 在 4 级以下及破碎、 易超径的地层中不得选用偏斜靴。 47 . 2 在7 级以上硬岩中 造斜， 且造斜曲率较大， 应选用 弯管或偏斜靴。 4 ， 了 ， 3 在顶角大于 3 。 。 时， 不宜采用偏斜靴。 4 . 8 定向钻进推荐选用的定向仪见表 4 。 DZ / T 0 054 一 9 3 表4 定向钻进推荐选用的定向仪 型号 外径
21、。 ， 定 向精度 测量范围 方位角终点角 DX- 3 6 3 85 0 0 顶角r2 。 时士8 顶角3 -9 0 * 时士引 l 1 - 9 0 0 - 3 6 0 GD - 3 8 l 5 0 0士5 。3 9 00 -3 6 0 BD- 1 41 17 6 0土 7 - 气 一 3- 4 5 0 - 3 6 0 , KDJ - 13 c “1 7 0 0士 7 -0 - 5 0 0 - - 3 6 0 00- 3 6 0 0 J SD- 3 6 3 61 0 0 0士 5 巴妻3 - 0- 35 8 HS Z - 5 45 乏 I 1 3 0 0 一 士 4 - 15 。 3 5 犷
22、一 5 1 - 3 6 5 0 4 . 9 液动孔底动力钻具定向钻进辅助器具的选择 4 . 9 门水龙头要求密封性能好， 耐高压， 通孔要能通过定向仪器， 随钻监测时， 要使用通缆式水龙头。 4 . 9 . 2 高压胶管耐压力不低于 1 0 MP a , 4 . 9 . 3 泥浆泵输出管路上， 必须安装稳压罐， 其安全压力不低于 2 0 MP a . 容积不小于 。 . 3 m 4 . 9 . 4 使用泥浆时， 应配备净化设施， 在吸水管路或输出管路中必须有过滤装置。 4 . 9 . 5 尽量采用与钻孔口径级配相应的绳索取心钻杆。 4 . 9 . 6 钻机立轴上应装配反扭矩装置。 定向孔施工工
23、艺 5 . 1 造斜钻头 5 . 1 . 1 在可钻性 6 级以下岩层中可选用牙伦钻头、 硬质合金钻头、 复合片钻头或表镶金刚石钻头; 在可 钻性 7 级以上岩层中宜选用孕镶金刚石钻头 5 . 1 . 2 尽可能采用不取心造斜钻头. 底唇面应近似平面。 5 . 1 . 3 为了避开不取心造斜钻头中心“ 死点” ， 在坚硬岩层中钻进时， 不取心造斜钻头应设置中心水眼， 钻取小岩心; 钻进软及中硬岩层时， 可设置不对称内锥形偏心水眼。 5 . 1 . 4 金刚石造斜钻头外侧刃应选用高品级的金刚石. 且需进行补强。 同时， 外侧刃不宜过高。 有中心 水眼的造斜钻头内侧刃也应补强。 5 . 1 . 5
24、 金刚石不取心造斜钻头的水眼和水口应布置合理， 使水马力在唇面均匀分布。 5 . 1 . 6 液动孔底动力钻具因受输出扭矩的限制而需采用较低的钻压， 与其配用的金刚石钻头应减小金 刚石浓度或覆盖面积。 5 . 2 造斜钻进前的准备 5 . 2 . 1 孔底造斜钻进前应清理孔底， 包括: 除去残留岩心、 排净岩粉、 磨平孔底和修整邻近孔底的孔壁。 5 . 2 . 2 在钻孔中部分枝造斜钻进时， 需先“ 架桥” ， 建立人工孔底。 5 . 2 . 2 . 1 “ 架桥” 前必须探孔， 以防孔壁有“ 探头石” 或孔内有脱落岩心而使“ 架桥” 物不能到位。 52 . 2 . 2 若分枝点距孔底较近，
25、或孔壁不规则， 超径严重而不能使用木塞或金属塞“ 架桥” 时， 可用惰性 材料( 砂、 砾) 或水泥自孔底充填至预定位置。 5 . 2 - 2 . 3 若分枝点上、 下孔壁规则， 无超径现象， 则可用木塞或金属塞在孔内“ 架桥” ， 形成人工孔底。 5 . 2 . 24 “ 架桥” 位置应在分枝点上限位置和下限位置之间。 5 . 2 . 2 . 5 建立人工水泥孔底时， 水泥应灌注至分枝点以上 1 0 - 2 0 m。初凝后， 透孔至分枝点以上 D z / T 0 0 5 4 一9 3 1 -2 m取水泥样。终凝后， 再钻进至分枝点， 取出水泥心， 观察结石情况， 再决定是否能造斜分枝 5 .
26、 2 . 3 确定造斜钻具在孔内的安装角。 5 . 2 . 4 仔细组装造斜钻具和定向仪， 使所有定向件的相对位置符合安装角的要求。 否则. 应精确测定装 合扶 5 . 2 . 5 清洗冲洗液循环系统; 吸水莲蓬头应包有纱网， 与水源池底的距离不得小于 0 . 3 m 52 . 6 认真检查冲洗液泵吸水管路、 输出管路、 各处衬垫、 活阀、 活阀座等有无漏水、 漏气、 漏油现象 务 使泥浆泵排水均匀、 工作正常、 泵压表灵活可靠 5 . 3 下放造斜钻具 5 . 3 . 1 钻杆螺纹应涂丝扣油， 拧紧， 以防冲洗液泄漏. 影响孔底岩粉的清除和液动孔底动力钻具的工作 比能 。 5 . 3 . 2
27、 不得将弯曲的或变形的钻杆下入孔内。下钻时， 要检查钻杆内有无异物堵塞。 5 . 3 . 3 下钻宜慢， 以免遇阻时墩坏钻具和造成定向错乱， 严禁用造斜钻具扫孔 5 . 3 . 4 造斜钻具下至距孔底约 。 . 5 m处时， 开泵冲孔， 然后进行定向。 5 . 3 . 5 如使用连续造斜器钻具， 定向后用立轴将钻具下放至孔底， 在此过程中不允许转向; 如使用液动 孔底动力钻具， 定向后拧紧卡盘， 固定立轴导管， 在主动钻杆上作定向标志， 开泵启动孔底动力钻具. 待 泵压仁升后， 缓慢下放， 并逐渐加压至所需值。 5 . 4 造斜钻具的定向 5 . 4 . 1 造斜钻具下孔后， 必须按已定的安装
28、角定向。 5 . 4 . 2 定向方法 a . 在顶角K 3 的钻孔中应采用直接定向法。 n . 在顶角0 3 0 的钻孔中可采用间接定向法。 c用液动孔底动力钻具造斜， 且要求中靶精度较高. 应尽可能采用随钻监测法 5 . 4 . 3 定向操作 5 . 4 . 3 门操作人员必须了解和掌握定向仪的原理、 结构、 性能、 适应范围、 操作方法和维护保养技术。 5 . 4 . 3 . 2 下孔前， 必须校验定向仪测量顶角、 方位角或终点角的精度， 确认性能良好时方可使用。并应 有校验记录， 以便消除误差。 5 . 4 . 3 . 3 下孔前， 应严格检查孔下探管各密封件， 发现损坏， 及时更换。
29、 5 . 4 . 3 . 4 孔下探管与电缆之间应设置一小段安全电缆， 安全电缆的抗拉强度应小于电缆， 当孔 下探管 被卡时， 可拉断安全电缆， 从而使电缆不被损坏。 5 . 4 - 3 . 5 根据造斜钻具的 安装角， 检查孔下探管中各定向件的相对位置。 5 . 4 - 3 . 6 孔下探管与钻杆内壁之间的环隙应小于3 m m。否则， 孔下探管应加设扶正装置 5 . 4 . 3 . 7 在钻杆柱内下放孔下探管应慢而稳， 以免受阻时震动过大， 或定向键入槽过猛而损坏仪器 5 . 4 . 3 . 8 如使用 地表读数的定向 仪， 其孔下探管下孔到位后， 应 在定向 接头处反复 提放数次， 如读数
30、重 复性好. 误差不大于士2 - ， 即确认孔下探管已入键到位。 5 . 4 . 3 . 9 如使用地表不可读数的定向仪， 其孔下探管下孔到位后， 应顺时针方向转动钻杆， 确定钻孔下 帮. 然后反复提放孔下探管数次， 如每次下放到位后仪器显示状态不变， 则可认为孔下探管已入键到位 5 . 4 . 3 . 1 0 如使用随钻监测定向仪， 定向后不必提出孔下探管， 但通缆式水龙头与电缆接触处必须严格 密封。 5 . 4 . 3 . 1 1 用液动孔底动力钻具造斜钻进， 在定向和钻进过程中， 必须消除反扭转角的影响。 5 . 5 造斜钻进 5 . 5 . 1 钻进规程参数 5 . 5 . 1 . ，
31、 用连续造斜器造斜钻进时， 应在钻杆柱 安全工作和保证卡固 力的条件下， 根据岩石可钻性和 钻头结构确定 钻压， 一 般为1 2 - 2 0 k N ; 钻头转速应根据岩石可钻 性、 研磨性、 完整度和钻头直径等因素 z D z / T 0 0 5 4 一 9 3 确定， 一 般为 2 0 0 - 5 0 0 r / m i n ; 泵量应根据岩石可钻性、 钻进速度、 钻头直径和外环间隙确定， 一 般为C“, 0 一80 L/ mi n 5 . 5 . 1 . 2 用液动孔底动力钻具造斜钻进时， 应在钻具“ 可承钻压” 范围内. 根据岩石可钻性、 研磨性确定 钻压; 钻头转速取决于泵量和钻具额
32、定输出转速; 泵量则应在钻具“ 工作泵量” 范围内， 根据岩石可钻性 、 钻进速度、 钻头直径和外环间隙确定。 5 . 5 . 2 连续造斜器钻进操作注意事项 5 . 5 . 2 . 1 下孔前 应检查造斜器各定向件的相对位置， 检查定、 转子相对转动是否灵活， 支撑卡w 7 件是 否伸缩自如. 离合器是否啮合等。 5 . 5 - 2 . 2 下至孔底后 应先加压. 后开车. 慢转速钻进。 . 3 -0 . 5 m， 使钻头与孔底完全适应后再f i7 L F t 转速钻进。 5 . 5 - 2 . 3 钻进时严禁提动钻具 5 . 5 . 2 . 4 倒杆前， 先停车， 后卸压; 倒杆后， 先加
33、压， 后开车。 5 . 5 - 2 . 5 停止钻进后， 冲孔5 1 0 mi n ， 再提升钻具。 5 . 5 . 2 . 6 提出孔口后， 应检查造斜器支撑卡固机构、 定向装置、 轴承、 弹簧、 螺纹连接和密封件 发现损 坏， 立即更换 5 . 5 . 2 . 7 造斜完毕， 应用锥形钻头修孔。 5 . 5 . 2 . 8 泥浆粘度宜小， 以免孔下探管在钻杆柱内下入困难。 5 . 5 . 3 液动孔底动力钻具钻进操作注意事项 5 . 5 . 3 . 1 下孔前. 应仔细检查钻具， 务使钻具组合正确， 转动部分灵活可靠. 连接螺纹拧紧粘牢， 并在地 表送水启动. 观察其工作是否正常。 5 .
34、 5 . 3 . 2 下钻遇阻、 钻进时泵压突然上升或下降， 必须提钻。 5 . 5 . 3 . 3 钻进过程中应随时注意主动钻杆上的方向标志， 如发现扭转， 必须停钻调整 5 . 5 - 3 . 4 倒杆时， 先用升降机悬吊钻具， 停泵， 待泵压降至零， 再松卡盘倒杆， 然后拧紧卡盘， 开泵钻进。 5 . 5 . 3 - 5 钻进过程中. 应有专人看管泥浆泵， 禁用三通调节送水量。 5 . 5 . 3 . 6 在分枝点造斜钻进时， 不宜频繁地提动钻具和调整规程参数， 钻速应控制在 。 . 5 m/ h左右。 5 . 5 . 3 . 7 在人工水泥孔底上进行分枝造斜钻进时， 应选用造斜能力大的
35、造斜件。 5 . 5 . 3 . 8 在金属偏心楔人工孔底上进行分枝造斜钻进时， 须先用小一级过楔面钻具钻进 2 -3 m， 形成 分枝孔， 再用锥形钻头扩孔， 然后用液动孔底动力钻具造斜钻进。 5 . 5 . 4 造斜钻头应根据外径大小， 依次使用。 5 . 5 . 5 回次造斜后， 应及时测斜， 以便确定下回次造斜钻具的安装角。 5 . 6 稳斜钻进 5 . 6 门稳斜措施 a . 不得使用弯曲的或严重磨损的钻杆或岩心管， 粗径钻具的同轴度和圆度必须符合要求。 b . 钻杆与岩心管的直径级配应合理。 c . 尽可能采用钻挺加压， 中和点应在钻挺部位， 以保证钻杆柱在拉伸状态下工作。 d ，
36、 使用肋骨钻头或外出刃大的钻头时， 必须在异径接头表面镶焊肋骨或硬质合金， 以便导向和保 径。 e . 在保证粗径钻具能通过弯曲孔段和不发生纵向弯曲的条件下， 尽可能加长粗径钻具 f . 遇溶洞应立即提钻， 加长岩心管， 轻压慢转钻进， 穿过溶洞后下入套管隔离。 B . 换径前， 应清除孔底残留岩心; 换径钻进或扩孔钻进必须带导向; 换径或扩孔后应测斜检查。 h . 换层钻进时， 应轻压慢转， 并适当加长岩心管。 1 . 尽可能采用硬质合金或金刚石钻进， 以保证小的孔壁间隙， 必须进行钢粒钻进时， 也应采用小 径钢粒， 少投砂或连续投砂。 8 D z / T 0 0 5 4 一9 3 J .
37、尽 可能采用满眼钻 具 偏重钻挺或其它组合钻具进行稳斜钻进。 5 . 6 . 2 稳斜钻进注意事项 a . 严格拿握钻进规程参数， 不许盲目 增大钻压和提高转速。 b . 稳斜钻进前. 必须用锥形钻头修孔， 修孔后， 用不取心钻头扫孔钻进 5 6 m， 才能换用稳斜钻 卜 枣 取心钻进。 。 . 粗径钻具通过分枝点或偏心楔楔面时， 宜减慢下钻速度。 d . 钻 进 2 0 - 2 5 m必须测斜一次， 遇特殊情况应适当加密测斜点， 测斜后须及时作图， 以检验中 靶精度。一旦发现孔斜不合要求， 应立即采取措施。 e . 应采用低固相和低粘度的P H P不分散优质泥浆。 用清水洗孔时， 应加入润滑
38、剂， 改善其润滑性 能 f . 遇松软、 坍塌、 漏失等复杂地层， 应及时调整泥浆性能。 只 . 严格执行钻具检查制度， 不使用不合格的钻具。 6 定向钻进常见孔内事故 6 . 1 钻具事故的预防和处理 6 . 1 . 1 如发现泵压表、 孔底压力指示表、 电流表指针突然变化; 钻具重量减轻; 动力机运转轻快; 进尺骤 慢. 有异常声响; 钻具突然坠落等现象， 应立即提钻检查。 6 . 1 . 2 过楔面钻进、 修扩孔、 扫“ 狗腿弯” 、 扫脱落岩心时， 必须挂好提引器. 并控制下扫速度。钻具不得 长时问悬空回转 6 . 1 . 3 钻进中， 回转阻力突然增大， 停车后， 钻具急剧反转时，
39、应先将钻具慢拧上扣， 提钻检查。如已发 生钻具挤夹、 遇卡， 应采用上下冲打， 勺向振动等方法慢慢松动钻具。 6 . 2 偏心楔事故的预防 6 . 2 . 1 偏心楔与钻杆的连接铆钉、 螺钉应有足够的强度。 6 . 2 . 2 偏心楔下入孔内之前， 应全面探清孔内情况， 消除孔内障碍物或台阶。 6 . 2 . 3 偏心楔下孔到位后， 除靠楔紧机构与孔壁挤紧外， 还要灌注适量水泥固结。 6 . 2 . 4 钻出导斜孔、 完成扩孔转入正常钻进后， 不要下入过长的粗径钻具钻进， 避免起钻时带动偏心 楔， 引起挤卡转向。 6 . 2 . 5 认真选择合适的导斜部位. 孔壁岩层不应松软、 破碎和孔径太大
40、。 6 . 2 . 6 尽可能采用圆钢铣制或铸造成形的偏心楔体。 6 . 27 下入导斜钻具及其它工具时， 应认真操作， 防止跑钻和墩钻。 62 . 8 导斜钻进时， 要注意进尺快慢变化和孔内声响及震动情况。 6 . 3 导斜孔折回原孔事故的预防 6 . 3 门认真选择导斜部位， 导斜孔下部岩石不能松软破碎， 偏心楔或其它造斜工具安装部位以下 5 - l o m范围内不能有溶洞和超径孔段。 6 . 3 . 2 偏心楔顶角不应过小。 6 . 3 . 3 采用水泥人工孔底情况下， 水泥灌注要可靠， 要保证水泥凝固后的硬度高于( 或相当于) 偏斜孔 段岩石硬度。 6 . 4 “ 键槽” 卡钻事故的预
41、防和处理 6 . 4 - 1 “ 键槽” 卡钻的特点是阻卡位置不变， 提、 下钻到达此孔深即受阻， 一般无挤夹力， 冲洗液能正常 循环。 6 . 4 . 2 如弯曲段孔壁有形成“ 键槽” 的征兆， 可用带钻艇的长岩心管钻具扫除“ 键槽” 。 6 . 4 . 3 用带反钻头或铣刀式异径接头的钻具钻进， 提钻时， 如遇“ 键槽” 阻卡， 即开车向上扫， 破坏“ 键 槽” D z / T 0 0 5 4 一9 3 定向孔质量 了 门定向孔质量包括钻孔弯曲与测量、 岩矿心采取率与岩矿心整理、 简易水文地质观测、 孔深误差的测 量与校正、 原始报表填写、 钻孔的封闭与检验， 除钻孔弯曲与测量外其余五项指
42、标仍按有关规定执行 7 . 2 定间孔弯曲度指标的衡量标准是中靶精度。实际钻孔轴线穿过靶区为该项指标合格 脱离靶区为 该项指标不合格。脱离靶区的定向孔不能评为优质孔。 7 . 3 靶区范围应根据矿区地质构造、 勘探网度、 矿体埋藏深度和钻进工艺技术水平， 由设计和施工单位 共同商 定 7 . 4 造斜孔段每 5 - 1 0 m测一次顶角和方位角， 稳斜段每 2 0 - 2 5 m测一次顶角和方位角。也可根据 具体情况适当缩短测量间距。 7 . 5 造斜孔段原则上可不取岩心， 也不参与全孔岩心采取率的计算。 7 . 6 提高定向孔质量的措施 7 . 6 . 1 按设计组织施工， 严格执行各项规章
43、制度。 了 . 6 . 2 实行包括设计施工检查验收总结的全面质量管理。 并设专人负责定向孔的质 量检查、 督促和技术把关等工作。 7 . 6 . 3 施工过程中做到“ 两准确” ( 定向准确、 测斜资料准确) ， “ 三及时” ( 及时测斜、 及时计算测点坐标、 及时纠斜) 。 7 . 6 . 4 造斜钻进过程中， 若遇到重要的地质标志层或矿层预兆时， 要立即停止造斜， 换常规方法取心钻 进 。 7 . 6 . 5 施工现场应备有齐全的造斜器具和稳斜保直钻具。 76 . 6 施工过程中， 如需要修正原设计， 应由设计和施工单位共同商定修改方案， 报原审批单位批准。 任何一方或个人不得任意变动
44、设计。 8 定向钻进技术管理 8 . 1 坚持先设计后施工， 没有设计不准施工的原则。 8 . 2 由施工单位组织人员编写“ 定向孔施工技术设计书” ， 经主管单位批准下达执行。 “ 定向孔施工技术 设计书” 应包括以下内容: 施工区地理交通、 地层岩石和构造、 完工钻孔情况。 b . 定向孔质量要求。 c定向孔剖面设计、 钻孔结构设计。 d . 定向孔施工工艺， 钻进方法， 定向、 造斜、 稳斜器具的选择， 定向、 造斜、 稳斜技术措施， 采取岩矿 心的工具与工艺， 定向方法和测量技术， 冲洗液与护壁、 堵漏、 封孔等。 主要安全技术措施及组织管理。 设备、 工具及材料计划。 费用预算及工作
45、进度， 预期取得的经济效益和社会效益。 tg 8 . 3 施工所需物质、 工具和仪器没有准备好， 不准施工。 8 . 4 凡施工之定向孔， 均应建立钻孔技术档案， 其内容应包括: “ 钻孔设计书” 、 “ 定向孔施工技术设计 书” 、 “ 定向孔技术总结报告” 、 “ 原始班报表” 以及测斜、 计算、 作图、 各种表格等资料。 8 . 5 定向孔终孔后， 由机长将所形成的应归档的现场技术材料整理立卷， 交专管技术人员审查， 专管技 术人员汇总全部定向孔资料及时归档， 由科技档案室统一管理。 D z / T 0 0 5 4 一9 3 附录A 推荐定向孔设计计算方法 ( 参考件) Al 垂直平面内
46、定向孔的设计计算 A l . 1 垂直平面内 定向 孔只 有顶角 变化， 无 方位角 变化。 曲线孔段一般向上弯曲， 即顶角逐渐增大。 Al - 2 一般情况下， 矿层倾角p , 靶点垂深H、 曲线孔段顶角曲率Ke , 靶点遇层角S为已知。 且该垂直平 面垂直于矿层走向。 A l . 3 靶点顶角8 ( 度) : . 当6 , q 时，8 , =8 +( 9 0 “ 一8 ) ” ” ( A1) b . 当 0 , 9时，6 , =p +( 9 0 “ 一s : ) .( A1 4) b . 当6 , q 时，0 , -1 -( 9 0 。 一a ) ( A1 5) A2 . 4曲线型分枝孔设
47、计计劝公式( 图 A4 ) 些 立 oR “ Kie S , S“ / / f 图 A4 a . 分枝点孔深 L( m) H CO S口r s i n ( a : 一a) Kq 丛二丛C o s a. . . . . . . . . ， ( A 1 6 ) s i n刀 b . 分枝孔长度L , ( m) L, 0 . 0 1 7 4 5 ( a 。 一 8 , ) Ka (A17) c . 分枝孔轴线上任一点顶角0( 度) B ; =氏+ 5 7 . 3 Kp ( L 一L o ) 式中: 乙分枝孔轴线上任一点的孔深, mo (A1 8 ) D Z / T 0 0 5 4 一 9 3 A 2
48、 . 5 曲线直线型分枝孔设汁计算公式 图A5 ) 图 AS a . 分枝点孔深 L , ( M) S :一 d , L 二 分枝孔长度 L ( m) 厅一 。1 2 c o s 8 , Ka H 一 H s m i s m份: 一a ) s i n ， 户 d , 三 7 1 图 6 D z/ T 0 054 一 9 3 分枝孔曲线段全曲角r ( 度) 及长度L , ( m) Y=S : 一8 、 一0 式中: 4 1 - 偏斜楔楔顶角， 度 (A2 2 0 . o i l 4 5 ( a 2一 s ， 一 ,P) KB (A2 3) b . 分枝孔曲线段终点R相时于始点C的垂深H ( m) 和水平移距 S Jm) “ 一2 R t g ( S , - 8 , - tG( 2 c o s 卜 + S 2 - S , + y! 2 ! 一 “R tg 阵- 5, - “ 氏 ,，- E , + tG1Isin i Oa + Ei 2 I (A24) A2 5 , 中: R -曲线孔段的曲率半径. m c . 分枝点孔深么 和分枝孔直线孔段长度L , 岛C O S O , +岛c o s ( 0 , 十妇=H。 一H。 ，.