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的空間坐標，由孔深(L)、頂角(θ)、方位角(α)3個參數(shù)確定。鉆孔彎曲：又稱孔斜；由于自然地質因素及鉆探工藝因素會造成鉆孔彎曲，使鉆孔偏離原來設計的頂角與方位角。孔斜不僅會給施工帶來困難降低鉆探效率易誘發(fā)孔內事故，而且會歪曲礦體形態(tài)與產(chǎn)狀，影響勘探結果的準確程度。所以按一定距離測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)內基本的作業(yè)方法，一般的糾斜主是要

2、是糾正超過質量指標的孔段或者巖層；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：一是地質因素，二是所采用的鉆進工藝和鉆探技術欠妥。一、地質因素的影響（客觀因素）地質因素是指促使鉆孔彎曲的地質條件，如巖層的產(chǎn)狀，物理機械性質，以及由于構造運動所產(chǎn)生的劈理、片理、層理等；研究和分析由地質條件促使鉆孔彎曲的原因，一方面是為了在技術上采取相應預防措施來限制鉆孔彎曲，另一方面是為了合理的設計鉆孔提供依據(jù)，盡力減少地質條件對鉆孔彎曲的影響

3、，利用地質條件的促斜規(guī)律來進行初級定向鉆孔鉆進；生產(chǎn)實踐證明，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、鉆進流沙層，因為流沙層具有流散性，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、鉆進卵石、礫石層時，由于卵石、礫石很不規(guī)則，活動性很大，給鉆具

4、的擠壓力及回轉阻力差異很大，鉆孔最容易彎曲，并且沒有什么規(guī)律；3、當鉆孔遇到溶洞和老窿時，鉆孔嚴重超徑，窿（洞）底又不規(guī)則，鉆進時粗徑鉆具易偏離鉆孔軸線，造成鉆孔彎曲；4、當鉆孔穿過具有一定傾角的軟硬巖互層時，鉆孔的頂角和方位角均會發(fā)生變化。巖石層理走向及傾角過大，鉆頭在克取巖石時，頂著走向打；地質情況復雜，鉆孔地層軟硬間錯，變化性極大，致使鉆具的配合，鉆進參數(shù)的設定出現(xiàn)偏差；（1）當鉆頭由軟層進入硬巖層時，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當鉆孔軸線與巖層層面夾角小于20~25度時，鉆孔沿硬巖層層面下滑；b當鉆孔軸線片巖層層面夾角大于55~60度時，鉆孔趨向垂直于巖層層面彎曲；c當鉆孔軸線與巖層層面夾角在20~55度時，鉆孔彎曲沒有一定規(guī)律；d在鉆頭處于換層面時，同時破碎軟層和硬層，但在軟層中鉆頭回轉阻力要比硬層中小，如鉆頭順時針方向

6、回轉則促使鉆孔向右（順時針方向）偏斜；如鉆頭逆時針方向回轉則促使鉆孔向左（逆時針方向）偏斜；（2）鉆孔由硬層向軟層時，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）鉆進技術參數(shù)不合理不根據(jù)地質條件和設備條件，盲目采用強化規(guī)程（大的壓力、轉數(shù)、沖洗液量）片面追求進尺是促使鉆孔彎曲的重要原因

7、。1、鉆進壓力過大，鉆桿柱承壓部分呈波形彎曲嚴重，迫使粗鉆具上端向孔壁一側，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更為嚴重和突出；2、采用彎曲的鉆具時，過高的轉速使鉆具離心力增大，從而增大了鉆具的橫向力、增大了擴壁作用，加大了孔壁間隙，降低了粗徑鉆具的導向作用，造成鉆孔彎曲；3、在松散易坍塌地層中鉆進，使用不合要求的沖洗液或沖洗液量過大，會沖塌孔壁，造成鉆孔超徑，引起孔斜；4、鋼粒鉆進時，采用大直徑鋼粒、投砂方法

8、不合理、投砂量過多都會增大孔壁環(huán)狀間隙，造成孔斜；當斜孔鋼粒鉆進時，由于重力作用和鉆具順時針回轉，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，鉆孔彎曲越嚴重。5、在換徑前末清除孔底殘留巖心，換徑時采用強化外進技術參數(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所產(chǎn)生的俯沖壓力，改變了鉆頭的運行軌跡，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，鉆桿與巖心管的級差過大，在相同的孔深下，細徑鉆具在回轉鉆進中，因周期性彈性振動產(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。測斜使用專用的測量儀器測出鉆孔深度、頂角、方位角的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算、作圖，得出鉆孔各測點的空間坐標及其軌跡圖形。簡稱測斜。測量方法：鉆孔頂角是鉆孔在其各測點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以鉛垂線為基準，采用液面水平、懸錘、

10、擺錘等方法測量。高精度測量采用閉環(huán)式加速度計。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、以地球磁子午線為定向基準，用磁羅盤測量。高精度測量采用磁通門。在強磁性礦區(qū)的鉆孔內，要采用以慣性定向原理的陀螺儀測量。在鉆探施工中，如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏離設計方向時，應調整測斜間距，增加測點，精確測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行矯正工作，使鉆孔彎曲保持在允許范圍內。為了能隨時掌握與控制鉆孔孔身的變化，以便預防和

11、糾正鉆孔的偏斜，應按要求及時、準確地進行鉆孔頂角和方位角的測量工作；鉆孔開孔后，遇下列情況需進行測斜：1、按規(guī)定要求：一般直孔每50米，斜孔每25米進行一次測斜，根據(jù)本礦區(qū)的地質和技術亦可適當調整測斜間距；2、在下定向管或套管前后，換徑鉆進后均應測斜；3、鉆孔遇見主礦脈或鉆孔到設計見礦深度而未見礦，以及終孔后均應測斜；在見礦深度未見礦時測斜，以便分析未見礦的原因。現(xiàn)行規(guī)程規(guī)定鉆孔頂角的最大允許彎曲度，在100米間距內不得超過2~3度，隨