鉆孔糾斜

1、鉆孔糾斜鉆孔彎曲產(chǎn)生的原因鉆孔軌跡是一空間變化的曲線；鉆孔軸心線上任一點(diǎn)的空間坐標(biāo)，由孔深(L)、頂角(θ)、方位角(α)3個(gè)參數(shù)確定。鉆孔彎曲：又稱孔斜；由于自然地質(zhì)因素及鉆探工藝因素會(huì)造成鉆孔彎曲，使鉆孔偏離原來設(shè)計(jì)的頂角與方位角?？仔辈粌H會(huì)給施工帶來困難降低鉆探效率易誘發(fā)孔內(nèi)事故，而且會(huì)歪曲礦體形態(tài)與產(chǎn)狀，影響勘探結(jié)果的準(zhǔn)確程度。所以按一定距離測(cè)斜和防斜在鉆探施工中是非常重要的。鉆孔糾斜是鉆探行業(yè)內(nèi)基本的作業(yè)方法，一般的糾斜主是要

2、是糾正超過質(zhì)量指標(biāo)的孔段或者巖層；造成鉆孔傾斜的原因很多，但是總的歸納起來不外乎兩大因素：一是地質(zhì)因素，二是所采用的鉆進(jìn)工藝和鉆探技術(shù)欠妥。一、地質(zhì)因素的影響（客觀因素）地質(zhì)因素是指促使鉆孔彎曲的地質(zhì)條件，如巖層的產(chǎn)狀，物理機(jī)械性質(zhì)，以及由于構(gòu)造運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的劈理、片理、層理等；研究和分析由地質(zhì)條件促使鉆孔彎曲的原因，一方面是為了在技術(shù)上采取相應(yīng)預(yù)防措施來限制鉆孔彎曲，另一方面是為了合理的設(shè)計(jì)鉆孔提供依據(jù)，盡力減少地質(zhì)條件對(duì)鉆孔彎曲的影響

3、，利用地質(zhì)條件的促斜規(guī)律來進(jìn)行初級(jí)定向鉆孔鉆進(jìn)；生產(chǎn)實(shí)踐證明，巖石的軟硬互層，巖層的傾角大，片理發(fā)育的巖層等是促使鉆孔彎曲的普遍原因，而且鉆孔彎曲都有一定的規(guī)律性。斷層、破碎帶、卵石、礫石層、流沙層、溶洞、老窿等，是促使鉆孔彎曲的特殊原因，而且鉆孔彎曲沒有一定的規(guī)律。1、鉆進(jìn)流沙層，因?yàn)榱魃硨泳哂辛魃⑿?，孔徑往往較大，尤其是在斜孔、流沙層厚，鉆孔很容易下垂，直孔無此現(xiàn)象；2、鉆進(jìn)卵石、礫石層時(shí)，由于卵石、礫石很不規(guī)則，活動(dòng)性很大，給鉆具

4、的擠壓力及回轉(zhuǎn)阻力差異很大，鉆孔最容易彎曲，并且沒有什么規(guī)律；3、當(dāng)鉆孔遇到溶洞和老窿時(shí)，鉆孔嚴(yán)重超徑，窿（洞）底又不規(guī)則，鉆進(jìn)時(shí)粗徑鉆具易偏離鉆孔軸線，造成鉆孔彎曲；4、當(dāng)鉆孔穿過具有一定傾角的軟硬巖互層時(shí)，鉆孔的頂角和方位角均會(huì)發(fā)生變化。巖石層理走向及傾角過大，鉆頭在克取巖石時(shí)，頂著走向打；地質(zhì)情況復(fù)雜，鉆孔地層軟硬間錯(cuò)，變化性極大，致使鉆具的配合，鉆進(jìn)參數(shù)的設(shè)定出現(xiàn)偏差；（1）當(dāng)鉆頭由軟層進(jìn)入硬巖層時(shí)，因孔底軟、硬巖石抵抗破碎能力

5、不同，產(chǎn)生不均勻破碎（軟巖石破碎快、硬巖石破碎慢），促使鉆孔彎曲；鉆孔彎曲方向和程度，取決于鉆孔與巖層層面的夾角大小和軟、硬巖層的硬度差。a當(dāng)鉆孔軸線與巖層層面夾角小于20~25度時(shí)，鉆孔沿硬巖層層面下滑；b當(dāng)鉆孔軸線片巖層層面夾角大于55~60度時(shí)，鉆孔趨向垂直于巖層層面彎曲；c當(dāng)鉆孔軸線與巖層層面夾角在20~55度時(shí)，鉆孔彎曲沒有一定規(guī)律；d在鉆頭處于換層面時(shí)，同時(shí)破碎軟層和硬層，但在軟層中鉆頭回轉(zhuǎn)阻力要比硬層中小，如鉆頭順時(shí)針方向

6、回轉(zhuǎn)則促使鉆孔向右（順時(shí)針方向）偏斜；如鉆頭逆時(shí)針方向回轉(zhuǎn)則促使鉆孔向左（逆時(shí)針方向）偏斜；（2）鉆孔由硬層向軟層時(shí)，如巖層層面傾角較大，將使鉆孔趨向硬巖方向彎曲，但在一定情況下，因在硬巖層中鉆進(jìn)形成的孔壁間隙較小，即使孔底不均勻破碎，但粗徑鉆具金剛石1~1.5不易彎曲合金3~5少量彎曲鋼粒10~16容易彎曲（六）鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)不合理不根據(jù)地質(zhì)條件和設(shè)備條件，盲目采用強(qiáng)化規(guī)程（大的壓力、轉(zhuǎn)數(shù)、沖洗液量）片面追求進(jìn)尺是促使鉆孔彎曲的重要原因

7、。1、鉆進(jìn)壓力過大，鉆桿柱承壓部分呈波形彎曲嚴(yán)重，迫使粗鉆具上端向孔壁一側(cè)，粗徑鉆具偏離了鉆孔軸線，造成鉆孔彎曲；這種情況在孔壁間隙過大時(shí)更為嚴(yán)重和突出；2、采用彎曲的鉆具時(shí)，過高的轉(zhuǎn)速使鉆具離心力增大，從而增大了鉆具的橫向力、增大了擴(kuò)壁作用，加大了孔壁間隙，降低了粗徑鉆具的導(dǎo)向作用，造成鉆孔彎曲；3、在松散易坍塌地層中鉆進(jìn)，使用不合要求的沖洗液或沖洗液量過大，會(huì)沖塌孔壁，造成鉆孔超徑，引起孔斜；4、鋼粒鉆進(jìn)時(shí)，采用大直徑鋼粒、投砂方法

8、不合理、投砂量過多都會(huì)增大孔壁環(huán)狀間隙，造成孔斜；當(dāng)斜孔鋼粒鉆進(jìn)時(shí)，由于重力作用和鉆具順時(shí)針回轉(zhuǎn)，使鋼粒多聚集在孔底左下方，因鋼粒在孔底的分布不均，引起孔底不均勻破碎，而使鉆孔身上方彎曲，若孔壁環(huán)狀間隙越大，鉆孔彎曲越嚴(yán)重。5、在換徑前末清除孔底殘留巖心，換徑時(shí)采用強(qiáng)化外進(jìn)技術(shù)參數(shù)，均易造成鉆孔彎曲。6、鉆孔深度超過一定域值后，鉆具本身的周期性彈性振動(dòng)所產(chǎn)生的俯沖壓力，改變了鉆頭的運(yùn)行軌跡，鉆頭依重力慣性，在孔底面某一較低的方位較多的克

9、取巖石，造成孔斜或加大孔斜。另外鉆具搭配不合理，鉆桿與巖心管的級(jí)差過大，在相同的孔深下，細(xì)徑鉆具在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中，因周期性彈性振動(dòng)產(chǎn)生的紳縮性要高于粗徑鉆具，所產(chǎn)生的俯沖壓力也大；從而增加了鉆孔的孔斜。測(cè)斜使用專用的測(cè)量?jī)x器測(cè)出鉆孔深度、頂角、方位角的數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算、作圖，得出鉆孔各測(cè)點(diǎn)的空間坐標(biāo)及其軌跡圖形。簡(jiǎn)稱測(cè)斜。測(cè)量方法：鉆孔頂角是鉆孔在其各測(cè)點(diǎn)處傾斜方向的垂直平面上偏離鉛垂線的角度可利用地球重力場(chǎng)以鉛垂線為基準(zhǔn)，采用液面水平、懸錘、

10、擺錘等方法測(cè)量。高精度測(cè)量采用閉環(huán)式加速度計(jì)。鉆孔方位角是鉆孔水平投影偏離磁北(N)的角度利用地球磁場(chǎng)、以地球磁子午線為定向基準(zhǔn)，用磁羅盤測(cè)量。高精度測(cè)量采用磁通門。在強(qiáng)磁性礦區(qū)的鉆孔內(nèi)，要采用以慣性定向原理的陀螺儀測(cè)量。在鉆探施工中，如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏離設(shè)計(jì)方向時(shí)，應(yīng)調(diào)整測(cè)斜間距，增加測(cè)點(diǎn)，精確測(cè)出方位角和頂角的變化值，搞清鉆孔彎曲部位，以便采取必要措施進(jìn)行矯正工作，使鉆孔彎曲保持在允許范圍內(nèi)。為了能隨時(shí)掌握與控制鉆孔孔身的變化，以便預(yù)防和

11、糾正鉆孔的偏斜，應(yīng)按要求及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行鉆孔頂角和方位角的測(cè)量工作；鉆孔開孔后，遇下列情況需進(jìn)行測(cè)斜：1、按規(guī)定要求：一般直孔每50米，斜孔每25米進(jìn)行一次測(cè)斜，根據(jù)本礦區(qū)的地質(zhì)和技術(shù)亦可適當(dāng)調(diào)整測(cè)斜間距；2、在下定向管或套管前后，換徑鉆進(jìn)后均應(yīng)測(cè)斜；3、鉆孔遇見主礦脈或鉆孔到設(shè)計(jì)見礦深度而未見礦，以及終孔后均應(yīng)測(cè)斜；在見礦深度未見礦時(shí)測(cè)斜，以便分析未見礦的原因?，F(xiàn)行規(guī)程規(guī)定鉆孔頂角的最大允許彎曲度，在100米間距內(nèi)不得超過2~3度，隨