受控定向孔连续造斜器及其配套工具与施工工艺

受控定向钻探技术是现代钻探工程技术发展的一个重大突破。它主要应用于地形复杂，地面有障碍物以及埋藏较深的急倾斜矿体的定向孔及井下分枝定向孔，还可用于钻孔纠斜、补取岩矿心等。它的应用，可以大量减少矿区钻探工作量，减少修路、平机台、安装、搬迁土地占用及赔偿费用。提高钻探质量和地质效果，加快勘探速度，降低勘探成本。 该成果包括了5种专用器具（LZ－73型连续造斜器，BD－14型摆锤式定向仪，KDJ－1型磁性定向仪，YJS－73型液压孔底塞，JGX－73型机械式固定偏心楔）和4种专用金刚石钻头以及一整套包括PC机处理在内的定向孔设计与施工工艺的方法与措施。在国内居领先地位。 LZ－73型连续造斜器，可边钻进边同径造斜，造斜强度高并可调整，造斜孔身平滑，有较高的寿命，是一种适用的造斜工具。 BD－14型摆锤定向仪，结构简单，轻便，定向快、适用性强，操作方便，定向精度能满足施工要求。 KDJ－1型磁性定向仪，采用简单、经济的方法解决了定向问题，能直接测定钻孔顶角、方位角及造斜器面向角三个参数。 YJS－73型液压孔底塞和JGX－73型机械式固定偏心楔，结构简单，操作方便，卡固牢靠、迅速。 4种专用金刚石钻头，设计合理，能适应在中硬及硬岩层中进行钻进的要求，并能取出少量细小岩心，供地质上参考。 该套器具及施工工艺已在12个省（区）17个队，60余个孔中施工均获成功，其中井下分枝点最深达511.04米，工具下井深度达633.86米。现已推广到22个省（区），并对国内75个单位进行了技术培训，取得了显著的经济及社会效益。 2100433B

在已施工的钻孔中人工造斜，是进行定向钻进的重要方法。这种方法就是在已施工的钻孔中，通过造斜而重新开出一个或多个按一定方向钻进的新钻孔。采用人工造斜定向钻进，对探明矿体可节省大量的钻探进尺工作量及搬迁设备工作量。矿体越陡，节省的工作量越显著。另外在初步勘探中，已掌握钻孔自然弯曲规律时，在详细勘探中，还可利用这一弯曲规律设计钻孔，达到定向钻进的目的。

钻孔造斜（whipstocking of hole）指人为地使钻孔产生弯曲的方法。即利用偏心楔下入孔内，钻进时迫使钻具偏斜，以达到钻出弯曲孔身的目的。除了为定向钻进的目的而进行的钻孔造斜外，在处理孔内事故时，也常采用造斜构方法，避开难以处理的事故点，使孔身偏斜而继续钻进。当矿心采取率不高或未取得矿心时，也常用造斜的方法对矿层补取矿心。利用井底动力机钻井时，由于钻杆不转，可以采用弯钻杆或弯接头连接于井底动力机以上，下面再接钻头，也能达到造斜的目的。

研究针对多宝山- 铜山矿区多年存在的孔斜难题，采取S59绳索取心钻杆和LZ-54合及其配套技术，成功地施工了5个受控定向深孔，并在深孔中实现了枝，扩大了机械式连续造斜器的应用范围。此外，研究还采用速凝高强中建立人工孔底，进行分枝钻进，绕过事故孔段，因此避免了两个钻孔 2100433B