第六章 钻孔弯曲与测量.pptVIP

如果某一孔段既有顶角又有方位角变化，则产生全弯曲角γ, 钻孔轨迹上A、B两点的全弯曲角γ可用下式计算： 钻孔全弯强对于校核钻杆柱工作的安全性和粗径钻具入孔的可通过性有实际意义。也是设计定向钻孔轨迹的一个重要参数。 孔壁间隙和倾倒(或弯曲)力是钻孔弯曲的必要条件；而粗径钻具倾斜面方向稳定是产生钻孔弯曲的充分条件。 如：钻具倾斜面稳定在某一方向时，钻杆柱只自转而不公转运动。因此，钻孔弯曲是在钻杆柱自转的情况下发生的。 如果钻杆柱公转，则必定带动偏倒或弯曲的粗径钻具围绕钻孔轴线转动，使钻头在不同的时刻朝着不同的方向钻进，这只能产生扩壁作用，而不导致钻孔弯曲。 * 吉林大学建设工程学院 3、偏重钻具 　　偏重钻具是在普通钻铤的一侧钻一排浅窝，造成钻铤偏重。当钻具回转时，偏重产生离心力，转速愈高离心力愈大。钻进时，当偏重朝向孔壁下侧时，离心力与钟摆力方向一致，可以对孔壁产生较大的冲击纠斜力，使钻孔倾角逐渐减小。同时，由于这种周期性的旋转不平衡性，使下部钻柱发生强迫振动，这种弹性的横向振动，会增大钻头切削孔壁下侧的能力。此外，由于离心力的作用，使偏重钻铤的重边在旋转时永远贴向孔壁，这样就使下部钻柱具有公转的特性，消除了自转对孔斜的影响，在直孔中更具有防斜作用。 　　为了发挥偏重钻铤的防斜作用，宜采用高转速。同时，在组合钻具中，应把质量差集中在钻具下部，尽量接近钻头，并使偏重钻铤的减重部分的质量位于距轴线尽可能远的部分，才能有效发挥作用。钻铤重边和轻边的质量差推荐为钻铤总重的0.5％一5％，实践表明，偏重钻铤的长度一般在9m左右就能起到良好的纠斜作用。 * 吉林大学建设工程学院 三、钻孔弯曲的纠正 1、使顶角下垂的方法　 一般在松散、溶洞地层中钻进时，钻具具有自然下垂的趋势。而在其他地层，可采用组合式钻具(如钟摆钻具、偏重钻铤等)，带双弧形水口的钢粒钻头钻进，或者采用带人工支点的悬垂钻具等方法慢慢使钻孔轨迹下垂。2、使顶角上漂的方法　 钻具通常在钻进中具有自然上漂的倾向。因此，使钻具上漂是比较容易实现的。具体措施是采用短岩心管(其长度约为普通岩心管的2／3)，适当加大钻压与水量。采用钢粒钻进时，可选用大直径钢粒、增大投砂量的方法，或采用大一级直径的钻头配小一级直径的岩心管组成塔式钻具，以扩大孔壁间隙，促使钻具上漂。 3、方位角偏斜纠正　 对方位角偏斜的纠正，目前仍无有效措施，通常是在钻孔方位顺钻头回转方向偏斜时(右旋)，采取左旋钻具的方法纠正。这种方法对钢粒钻进具有一定效果。4、对顶角和方位角均有较大偏斜时的纠正　 采用一般纠斜方式不能奏效时，可在弯曲异常的孔段灌注水泥，然后用导向钻具重新开孔的方法纠斜，此法适用于中硬以上岩层。此外，还可以采用在孔内下偏心楔或用连续造斜器的方法纠斜。这两种方法的详细内容将在另一门课程定向钻进中讲授。 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 吉林大学建设工程学院 DeflectionLogging 钻孔弯曲与测量 第六章钻孔弯曲与测量 孙友宏 本章主要内容 1、什么是钻孔弯曲 2、钻孔为什么会弯曲 3、如何确知钻孔弯曲 4、钻孔弯曲的防治 * 吉林大学建设工程学院 第一节 概 述 钻进(井)工程施工中，由于自然和技术因素的影响，实际的钻孔轨迹往往偏离设计轨迹。这种现象称为钻孔弯曲或钻孔偏斜。 地质成果危害 歪曲矿体产状、打丢矿体、遗漏断层或改变勘探网度，从而影响对矿体的评价、构造的判断和储量计算的精确程度。 钻探施工危害 钻具在孔内弯曲变形严重，钻具与孔壁摩擦阻力增加，磨损加剧，钻杆折断事故增多，升降钻具困难，钻进功耗增加和钻进速度下降。 其他方面的危害 水文水井钻探中，由于钻孔弯曲，可能会造成深井泵无法下入到钻孔中，或引起深井泵的过早损坏。 在钻孔桩施工中，会引起桩基倾斜，影响桩基承载力。 * 吉林大学建设工程学院 第二节 钻孔空间位置要素 要完全避免钻孔弯曲是很困难的。但是，应当采用一切可能的 措施，把钻孔弯曲程度控制在允许的范围之内。从钻探工艺与技术 角度出发，了解钻孔在地下空间的位置，研究钻孔弯曲的原因、机理和规律性，从而采取相应的对策，进行防斜和纠斜。因此了解钻孔在地下空间的位置是我们研究钻孔弯曲的第一步，这包括下面两个方面的内容： 钻孔轨迹的基本要素 钻孔轨迹弯曲强度 * 吉林大学建设工程学院 一 钻孔轨迹的基本要素 为了解钻孔轨迹在地下空间的位置，表征其空间形态，就必须了 解和控制钻