影晌定向钻孔轨迹的因素主观因素

2020-06-16 10:04:50 yysm 245

煤矿井下近水平定向孔施工过程中,钻孔轨迹总会在某种程度上必然的偏离预定方向,这种轨迹弯曲是主客观因素共同作用的结果。地质因素是钻进时的客观因素,工艺技术因素则属于钻进过程中的主观因素。

(1)孔底钻具组合

孔底钻具组合主要通过以下五个因素影响钻头的切削方向:

① 钻具组合的结构特征在钻孔定向过程起着重要作用,在纵向弯曲和倾倒力矩的作用下,决定了孔底钻具组合偏斜值的大小。本文主要探讨螺杆钻具组合对钻孔轨迹的影响;

螺杆钻具弯外管弯角度数、所加稳定器数量和不同排列方式对组合钻具在自重作用下产生一定方向的微小转角和挠度,使组合钻具具有向某个方向的弯曲趋势;

③ 在孔口钻机给进压力作用下实现钻具组合弯曲,使钻头沿一定方向切削孔底岩层并使钻孔不断延伸;

④ 孔底钻具组合回转过程中产生离心力,离心力大小不仅和转速有关,而且和组合钻具的结构参数有关,并直接影响以上钻具弯曲趋势和钻孔弯曲方向;

⑤ 选取适合的钻进工艺参数,可使孔底组合钻具充分发挥作用,反之则影响孔底钻具组合的控制力矩,甚至可能出现相反的作用效果。

由以上因素可知,孔底钻具组合的结构特征、螺杆钻具弯外管的度数、所加稳定器的数量和排列方式、钻具的直径等对近水平孔定向钻进轨迹控制有着重要意义。合理设计孔底钻具组合的直径和稳定器的排列方式,通过调解弯外管工具面向角来影响钻孔轨迹,可实现控制定向钻进过程中的钻孔轨迹。

钻孔轨迹的是众多影响因素共同作用的结果,因此要达到控制钻孔轨迹的目的,不仅要比较精确地计算钻具组合体的结构型式和结构参数,还要考虑钻进工艺参数、地质条件等因素的影响。

(2) 钻进工艺因素 

钻进工艺参数是指钻压(P)、转速(n)和冲洗液量(Q),三个参数相互作用, 

对钻孔轨迹产生一定影响。钻进工艺参数的选取与所用钻进方法、地层情况、钻具 组合所要达到的目的以及钻头的技术参数等均有关系[24]。 

一般情况下,大推力、高转速可实现钻孔向上弯曲;反之,小推力、低转速则 

使钻孔向下弯曲。另外冲洗液量的大小也会影响钻孔的弯曲,在孔内岩粉能返出孔 外前提下,冲洗液量过大钻孔会有下斜趋势,过小则会使钻孔相对上仰。 

钻进工艺因素将改变孔底钻具产生的侧向力和受到的地层自然定向力,通过调 节钻进工艺参数来控制钻孔轨迹,这也是受控定向钻进的一个重要手段。 

(3) 其他因素 

除上述钻孔轨迹影响因素外,钻孔设计与布置、钻机固定、钻孔测量精度、技 术人员的工作经验等因素对钻孔轨迹也会产生一定影响。

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