[發明專利]垂直鉆孔陀螺偏心糾斜法

無效

• 申請號: 200910075803.2
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN101709625A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 宋峰;劉殿鳳;蔣鵬飛;于同超;唐英杰;賈偉杰;韓貴雷
• 申請（專利權）人: 華北有色工程勘察院有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 張貳群

技術領域

本發明涉及垂直孔鉆探技術領域。

背景技術

目前糾偏技術主要采用螺桿鉆具進行糾斜，螺桿鉆具是一種以鉆井液為動力，把井液的壓力轉變為井下鉆具的動力，從而實現鉆井作業。這種方法對鉆井液的壓力和流量有很高的要求，如果鉆孔孔徑小的話井液壓力所產生的動力就達不到鉆進所需的動力。目前常用的螺桿鉆具直徑大多在100mm以上，對于鉆進直徑小于100mm的鉆孔糾偏難以控制。由于小口徑鉆探的鉆探精度低，對于探礦鉆孔難以準確地圈定出礦的位置、規模及提供精確的礦產儲量。對于帷幕注漿孔，不能準確地計算出注漿孔的漿液擴散半徑，故帷幕注漿效果較差。故影響了探礦鉆孔的經濟效益及經濟效益。

發明內容

本發明的目的是提供一種垂直鉆孔陀螺偏心糾斜法，其方法簡便，準確性高；它可以很好地控制鉆孔的偏斜范圍，可使鉆孔的鉆進軌跡重新回到設計范圍內，不受鉆井液水壓和流速的影響，提高小口徑鉆探的鉆探精度；對于探礦鉆孔能夠更加準確的圈定出礦的位置、規模，提供精確的礦產儲量；對于帷幕注漿孔，由于能控制注漿鉆孔的偏斜范圍；可更加準確計算出注漿孔的漿液擴散半徑，保障了帷幕注漿效果的實現，特別適用于小口徑垂直孔的鉆探工作，有效提高其經濟效益及經濟效益。

本發明的主要技術方案是：一種垂直鉆孔陀螺偏心糾斜法，其特征在于具有以下步驟：

1)、測斜：鉆孔鉆進到一定深度后進行測斜，如果鉆孔偏距即將超出設計偏距或鉆孔孔底傾角較大，需要進行糾斜，則決定對其測斜；

2)、糾斜位置選擇：位置選擇在地層完整、致密堅硬的地段；

3)、制作偏心楔：偏心楔采用內平鉆桿制作，楔面要具有一定長度，偏心楔底端開口，開口從底端到頂端均勻變化；偏心楔底部墊起部分采用內貼或外貼方式，墊起的高度要緩慢平滑上升，墊起部分要具有一定長度，用電焊把每個連接部位焊接牢固，并把偏心楔內部打磨平滑，不允許出現毛刺、臺階、突起等情況；根據不同情況制定了不同厚度的偏心楔；

4)、制作并安裝定位器：定位器采用一定長度的管加工而成，外徑小于鉆桿直徑，內徑等于定位靴的外徑；定位鍵固定在定位器內部，定位鍵的位置在偏心楔開口面的中心線上，定位鍵是為了固定和陀螺定向儀相連的定位靴用；定位器的內壁要求光滑，防止影響定位靴入靴；定位器安裝在偏心楔上開口的上部鉆桿內，要保證定位器的固定強度和與鉆桿的同心度，避免晃動，并且與鉆桿之間固定；

5)、下放偏心楔：偏心楔制作好安裝定位器后，和鉆桿連接并下放到鉆孔底部；下放前計算好孔深、偏心楔和鉆桿的長度，確保偏心楔能夠順利下到孔底糾斜位置；下放過程中鉆桿間的連接扣要擰緊，避免在糾斜過程中由于內部的糾斜鉆桿的轉動帶動鉆桿轉動，而改變偏心楔的定位方向；

6)、選取糾斜方位：糾斜方位的選取采用鉆孔閉合方位、孔底方位與孔底傾角相結合的方法共同分析，來確定糾斜定向方位；

7)、偏心楔定向：偏心楔下放到孔底后，將連接有定位靴的陀螺定向儀放到鉆桿內，下放到鉆桿底部，使定位靴進入到定位器內，通過定位器觀測偏心楔的方位，在孔口轉動鉆桿改變偏心楔的方位，使偏心楔方位達到糾斜設計的方位；在孔口固定好鉆桿，升上測斜儀；在鉆桿內下小一級別鉆桿，將偏心楔上端的定位器取出；

8)、糾斜鉆具鉆進：糾斜鉆具采用小于鉆桿內徑的糾斜鉆桿、鉆具，下放到鉆桿底部；糾斜鉆進過程中嚴格控制鉆進的轉速和壓力，使糾斜鉆具緩慢通過偏心楔，鉆進一定長度；提升糾斜鉆桿、鉆具和偏心楔；在鉆孔內下入前端帶導正的鉆具進行擴孔；擴孔結束后，去掉前端導正，正常鉆進。

所述的根據不同情況制定不同厚度的偏心楔，主要方法可有以下幾種：(1)當孔底傾角小于0.5°時，糾斜定向方位按照閉合方位來確定；(2)當孔底傾角大于0.5°小于1°時，糾斜定向方位按照孔底方位和閉合方位的平均方位來確定；(3)當孔底傾角大于1°時，糾斜定向方位按照孔底方位來確定，如果孔底方位與閉合方位相差較大時(大于50°)，糾斜定向方位可以往閉合方位旋轉10-20°。

所述的糾斜位置選擇：糾斜最好在基巖中進行，位置選擇在地層巖性完整、致密堅硬的地段。

為保持糾斜效果，鉆進至糾斜位置以下一定長度后，進行鉆孔測斜，檢查糾斜效果，觀測其傾角和偏斜方位的變化，如果效果好可繼續鉆進，否則重復上述方法再次進行糾斜。