定向鉆進(jìn)原理與應(yīng)用

第一章 定向鉆進(jìn)技術(shù)與應(yīng)用

第一節(jié) 定向鉆進(jìn)技術(shù)的基本概念

第二節(jié) 定向鉆進(jìn)技術(shù)的發(fā)展

第三節(jié) 定向鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用范圍

第二章 鉆孔彎曲與測(cè)量

第一節(jié) 鉆孔軸線軌跡及有關(guān)參數(shù)

第二節(jié) 鉆孔彎曲的原因和規(guī)律

第三節(jié) 鉆孔彎曲度測(cè)量與儀器

第四節(jié) 鉆孔軸線空間位置的確定

第三章 自然彎曲定向孔設(shè)計(jì)方法和應(yīng)用

第一節(jié) 自然彎曲定向孔的設(shè)計(jì)

第二節(jié) 自然彎曲定向鉆孔的施工

第三節(jié) 自然彎曲定向孔的應(yīng)用

第四章 受控定向鉆孔軌跡設(shè)計(jì)

第一節(jié) 定向鉆孔設(shè)計(jì)的依據(jù)、原則、內(nèi)容和方法2100433B

該書(shū)主要可作為勘察技術(shù)與工程、石油工程等專(zhuān)業(yè)本科生的教材，部分內(nèi)容也可供研究生學(xué)習(xí)使用，并可供地質(zhì)礦產(chǎn)、冶金、煤炭、石油工程等業(yè)相關(guān)技術(shù)人員參考。

側(cè)向水平鉆進(jìn)主要采用孔底發(fā)動(dòng)機(jī)（或稱(chēng)井下動(dòng)力鉆主要是螺桿鉆）鉆進(jìn)的方法。螺桿鉆安裝在鉆頭上部，在鉆進(jìn)過(guò)程中鉆桿柱不旋轉(zhuǎn)，沖洗液或壓縮空氣通過(guò)鉆桿壓入螺桿鉆，迫使其中的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，然后將旋轉(zhuǎn)扭矩傳送給鉆頭，進(jìn)行鉆進(jìn)。螺桿鉆結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易損件少，鉆具長(zhǎng)度短，適于大斜度定向鉆進(jìn)。由于鉆桿柱不回轉(zhuǎn)，易于控制鉆孔的頂角和方位；能連續(xù)造斜；可在地面通過(guò)鉆桿柱來(lái)控制造斜角度和穩(wěn)定造斜方位。

按設(shè)計(jì)曲線軌跡準(zhǔn)確鉆進(jìn)至目標(biāo)層位是側(cè)向水平鉆進(jìn)的關(guān)鍵步驟。在這一階段除了采用專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的孔底發(fā)動(dòng)機(jī)外，還要采用合適的造斜方法和器具以及測(cè)斜儀器。近年來(lái)，造斜方法和器具發(fā)展迅速，現(xiàn)已從原始的偏斜楔發(fā)展到無(wú)楔連續(xù)造斜；對(duì)于孔底發(fā)動(dòng)機(jī)鉆進(jìn)，已從采用普通彎接頭定向發(fā)展到采用可調(diào)式彎外管裝置；從普通穩(wěn)定器糾斜發(fā)展到使用偏心可調(diào)式穩(wěn)定器糾斜 。

地面受控定向鉆進(jìn)方法是由常規(guī)定向鉆進(jìn)（多頭鉆進(jìn)）發(fā)展起來(lái)的。由于采用了計(jì)算機(jī)輔助鉆進(jìn)和長(zhǎng)度短、扭矩大的螺桿鉆具以及隨鉆測(cè)量等新工藝和新設(shè)備，使這種鉆進(jìn)技術(shù)已從早期的長(zhǎng)曲率半徑（大于300m）的側(cè)向水平鉆進(jìn)，發(fā)展到中半徑（100m左右）的側(cè)向水平鉆進(jìn)（20世紀(jì)80年代中期）和短半徑（10-30m）的側(cè)向水平鉆進(jìn)（20世紀(jì)80年代末期）。側(cè)向水平鉆進(jìn)與常規(guī)定向鉆進(jìn)的區(qū)別是，前者造斜率大，水平孔段長(zhǎng)；而后者水平孔段很短，或只與礦層（煤層）接觸，礦層裸露面有限。美、英、德等國(guó)曾用側(cè)向水平鉆進(jìn)孔排放瓦斯和勘探煤層，我國(guó)煤炭系統(tǒng)僅能施工常規(guī)定向鉆孔或長(zhǎng)半徑側(cè)向水平孔，用于勘探和注漿 。