煤矿井下近水平定向钻进中的随钻测量技术.pdf

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1、第18卷第7期中国矿业Vol_18．No．72009年7月CHINAMININGMAGAZINE煤矿井下近水平定向钻进中的随钻测量技术丛皖平(煤炭科学研究总院西安研究院，陕西西安710054)摘要：随钻测量是煤矿井下近水平定向钻进中的关键技术之一。本文介绍了我国煤矿井下近水平定向钻进技术的发展概况及随钻测量系统的原理与构成，并对煤矿井下的定向钻进随钻测量技术的发展、应用进行了讨论和展望。关键词：近水平定向钻进；随钻测量；钻孔轨迹控制中图分类号：TD175．3文献标识码：A文章编号：1004-4051(2009)07-0

2、102-03ThemeasurementwhiledrillingtechnologyinnearlyhorizontaldirectionaldrillingincoalminesCONGWan-ping(Xi’anBranch，ChinaCoalResearchInstitute，Xi’an710054，China)Abstract：Measurementwhiledrillingisoneofthekeytechnologyofnearlyhorizontaldirectionaldrill—ingincoalm

3、ines．Thisarticleintroducethegeneralconditionsofnearlyhorizontaldirectionaldrilling’Sde—velopmentandtheprincipleandconstituteoftheMeasurementwhiledrillingsystem．ItalsodiscussesandprospectsthedevelopmentandthepracticeofdirectionaldrillingMeasurementwhiledrillingte

4、chnology．Keywords：nearlyhorizontaldirectionaldrilling；measurementwhiledrilling；drillingtrackcontr—rolling煤矿井下的近水平定向钻进技术是钻探工程领越大，甚至于失去控制，找不到钻头的所处位置。域的一项新技术口]，随着我国煤矿井下高产高效综而定向钻进则不同，它的钻孔有特殊的设计轨迹，采技术的全面推广，对所施工的钻孔空间轨迹控制钻进中需要研究和利用地层自然弯曲规律或采用人的要求越来越高。例如在煤矿井下瓦斯抽放钻孑L、工造斜

5、钻具，使钻孔按设计要求延伸钻进到预定的煤矿地质异常体探测等应用中，因为受地质条件的目标。制约，都要求将钻孔目标点落在一个很小的区域要达到这个目的，在钻进过程中就需要有内，运用近水平定向钻进技术进行钻孔施工是解决精确的测量导向系统。在早期的近水平定向钻这些问题的有效途径。进中，由于受到钻具和测斜仪器制造技术的限1定向钻进中测斜技术的发展概况制，无法做到在打钻时进行实时测量，只能在常规钻进中，一般将钻孑L轨迹设计成一条直钻进一定孔深后再测量其定向效果。一般都是线，这种直孔施工简单，一般钻进进尺也较少。但使用老式的给进式测斜

6、仪，将已经钻进的钻杆在施工中，由于地球引力、岩层因素以及工艺技术全部提出来，卸掉钻头，再把把测斜仪送用钻等方面的影响，实际钻孔轨迹都存在于设计轨迹偏杆送进钻孔进行测量，测量完成后在把测斜仪离的现象。而且随着钻孔深度的增加，偏离会越来提出来，安装好钻头继续打钻。这样的测量费时费力，操作极为不便，井下钻孔施工时，不收稿日期：2009—03—17到万不得已，操作人员一般是不会使用的，所基金项目：“十五”国家科技攻关计划项目专题(2005BA813B-3—以很难对钻孔轨迹进行有效的控制和定向。03)；发改委煤矿瓦斯综合治理与利

7、用关键技术研发和装备研制项而配备有随钻测量(MWD)的定向钻进系统目可以实时监测定向钻进效果，便于施钻人员在钻进作者简介：丛皖平(1956一)，女，安徽安庆人，高级工程师，从事物探仪器与数据处理方法研究。过程中即时了解钻孔施工情况，并根据测量结果及第7期丛皖平：煤矿井下近水平定向钻进中的随钻测量技术103时调整钻具组合方式和钻进工艺参数，使钻孔尽可在YHD1—1000随钻测量系统中，测斜探管采能的按照预定方向延伸。也减少了定向造斜的时用高精度的SCA100T重力加速度传感器和Hon—间，大大提高了钻进效率。所以说随钻测

8、量是定向eywell的磁阻传感器作为信号测量器件，将探管的钻进技术的关键部分空间姿态由加速度传感器和磁阻传感器转换成电信我国随钻定向钻进始于20世纪80年代，主要号。再由模数转换器转换成数字信号，经过数值计是应用于油气田勘探和开发。到2O世纪90年代中算得到探管在某一测量点的倾角B、磁方位角a和期，我国的一些煤矿企业陆续从美国、澳