无线控向技术在小型定向钻穿越中应用

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1、无线控向技术在小型定向钻穿越中应用　　【摘要】无线控向系统操作简单。适用于中、小型定向钻穿越。【关键词】无限控向；信号；短距离；跟踪测量；干扰WirelesscontroltechnologyinsmalltodirectionaldrillingapplicationJiangQing-song（JiangsuPetroleumExplorationBureauOilfieldConstructionDepartmentJiangduJiangsu225261）【Abstract】Wireles

2、scontroltothesystemeasytooperate.Suitableformediumandsmalldirectionaldrilling.【Keywords】Shortdistance；Unlimitedsteering；Signaltrackingandmeasuring；Interference1.前言（1）水平定向钻敷设管道具有工期短、质量高、不破坏周围环境等特点，并且由于使用了跟踪定位系统，能保证穿越管道达到设计埋深及在理想的出土点出土。8（2）水平定向钻定向系统主要分：

3、有线控向系统和无线控向系统。目前使用最广泛的是有线控向系统，其控制精度高，用在大、中型定向钻机上，适于进行深、长距离穿越。此系统价格昂贵，并且每根钻杆中都需穿入电缆线、操作不便，接单根作业时间长。其优点是操作者可以通过计算机比较直观地了解探头的详细情况，并且一般没有深度限制，抗干扰能力强。无线控向系统常用于中、小型定向穿越工程，它一般只能检测15m以内的深度，抗干扰能力不高，有障碍物时使用不便。其优点是施工成本较低，操作起来简单，无需电缆线，接单根作业时间短，在实际施工应用越来越广泛。（3）定向钻

4、穿越定位系统的应用大大提高了导向铺管的质量。现在应用的定位系统主要是地面手提探测器配合有线控向系统或无线控向系统使用。2.无线控向系统特点及原理2.1系统组成。无线控向系统主要由无线探棒发射器、跟踪接收器及远程显示仪组成。2.2定位原理：无线探棒发射器依靠电磁波发送斜度、深度、方位等信息到接收器，再由接收器发送到远程显示仪；接收器测量信号的强度可以判断发射器的深度，发射器深度越深，信号越弱。3.无线控向流程3.1测量放线。8（1）测量放线涉及到的穿越点、加密点的坐标（x、y、z）应该使用全站仪进行

5、精确的测量。根据设计交桩和设计图纸进行穿越长度的复测，若设计交桩长度与设计图纸长度不符，及时确认长度。必须测量出穿越点及穿越中心线沿线关键点的自然标高。（2）在穿越中心线上设置加密桩，一般穿越轴线可通视情况下，在入土端一侧设置3～5个桩，出土端设置2～3个桩，并且沿线每隔约50米设置1个桩，桩上设定标记点，以便做精准点。3.2参数设定。（1）将探棒放入探棒室连接好钻杆，确认连接牢固，用角度尺或水平尺进行工作面的测量，并回零。（2）将接收器置于离探棒3米处进行“3米校准”，并分别在不同距离测定数据，

6、以判断仪器误差。可反复进行“3米校准”，将误差控制在最小范围。3.3穿越曲线的主要参数和设计的方式：3.3.1当我们知道了穿越长度，深度，入土角度和出土角度，管道材质和直径，壁厚等参数后，也可以手工进行钻孔曲线的设计和校正，穿越曲线一般有五段组成：第一直线段、第一造斜段、直线段、第二造斜段和第二直线段，如图1。3.3.28直线段CD，一般是穿越障碍物的实际需要长度，第一直线段AE和第二直线段BF是为了达到一定深度所需要的段，根据穿越深度及造斜段的长度决定；第一造斜段EC是钻杆进入铺管位置的过度段，

7、第二造斜段DF是钻杆钻出地表的过度段，因此，对典型的导向孔曲线的参数一般要求提供如下的几个参数：（1）穿越起点A（2）穿越终点B（3）铺管深度h（4）第一造斜段的曲率半径R1（5）第二造斜段的曲率半径R2（6）钻头入土角α（7）钻头出土角βR1和R2主要由钻杆的曲率半径和待铺设管线的允许弯曲半径决定。若是PE管道，主要参考钻杆的允许曲率半径，若是钢管时，一般取R1≥1500d，R2≥1500d，d为待铺管线的直径（毫米）。3.4绘制导向孔曲线。（1）根据设计图纸绘制导向孔施工曲线，绘制内容包括自然

8、地面标高曲线、导向孔曲线、特殊地层层位线。（2）导向孔曲线要与设计曲线一致，导向孔曲线由10m的线段组成，每根线段变化的角度要小于设计曲率半径允许的变化角度。导向孔曲线一般可分为入土直线段、入土井斜段、水平段、出土井斜段和出土直线段5部分，绘制曲线时要进行体现。（3）导向孔曲线横纵坐标可以用埋深、水平长度或标高、里程等方法，根据操作者的习惯选择使用方法。84.导向孔的施工4.1导向孔的施工，如图2。（1）施工时根据地层条件，应与司钻很好地配合，控制好钻进速度和泥浆排量，保证钻孔方向