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防斜纠斜技术在小口径岩心钻探中的应用——以九龙县子杠坪铅锌矿勘探工程为例

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摘要

第1章 引言

1.1 选题的依据与研究的意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

第2章 钻孔弯曲基本规律及偏斜原因分析

2.1 钻孔的空间形态及几何三要素

2.2 钻孔弯曲的基本规律

2.2.1 钻孔顶角的变化规律

2.2.2 钻孔方位偏斜的规律

2.2.3 水平和向上钻孔的弯曲规律

2.3 钻孔偏斜的原因

2.3.1 钻孔偏斜的工艺原因

2.3.2 钻孔偏斜的地层原因

第3章 钻孔防斜纠斜方法分析

3.1 钻孔防斜方法分析

3.1.1 钻孔防斜的原理

3.1.2 钻孔防斜的工艺技术措施

3.2 钻孔纠斜工具分析

3.2.1 偏心楔

3.2.2 连续造斜器

3.2.3 孔底动力机

第4章 九龙钻探项目防斜纠斜实例

4.1 工程概况

4.1.1 交通位置

4.1.2 气候特征

4.1.3 矿区地理及地形地貌

4.1.4 矿产种类

4.1.5 矿区地质情况

4.1.6 矿床地质特征

4.2 矿区钻孔偏斜情况

4.2.1 钻探施工设计

4.2.2 质量目标

4.2.3 BZM型测斜仪器

4.2.4 钻孔施工情况及防斜纠斜方案

4.3 LZ型连续造斜器

4.3.1 LZ型造斜器结构及工作原理

4.3.2 Lz型造斜器的主要用途

4.3.3 LZ型造斜器的优点

4.3.4 LZ型造斜器操作方法

4.3.5 影响造斜器造斜强度的主要因素

4.3.6 LZ型造斜器孔内定向方法

4.3.7 造斜器在孔底安装角计算

4.4 纠斜方案实施流程

4.4.1 准备工作

4.4.2 下钻及定向操作

4.4.3 开始纠斜钻进

4.5 纠斜效果检查

4.6 其他钻孔防斜纠斜情况

结论

致谢

参考文献

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摘要

钻孔弯曲是影响钻探施工质量的六个主要指标之一。在钻探施工过程中,地层和钻探工艺等因素的影响均会造成钻孔出现不同程度的弯曲,使钻孔偏离设计的方位。当钻孔孔斜程度超过设计要求时,若不及时进行纠斜继续钻进,最终穿过矿层时就会弯曲矿层形态和产状,影响勘探的准确性。因此,当钻孔弯曲超过设计要求时就要进行纠斜处理,但纠斜会降低钻探效率,还容易引发孔内事故。所以有效地测斜和防斜在钻探施工中是非常重要的。
  文章指出了钻孔防斜和纠斜的重要意义。在部分矿区,地层情况复杂,钻孔很容易发生弯曲,常规防斜措施很难对钻孔偏斜起到作用,从而对钻孔轨迹控制难度加大,如果钻孔偏离设计轨迹太多,则钻孔将达不到设计质量要求,而且这类事故很难处理。处理偏斜事故,必须借助纠斜工具才能达到较好的效果。文章介绍了钻孔防斜纠斜的研究现状,对国内外在钻孔防斜纠斜方面的研究做了简单的介绍。
  本文分别从钻孔的顶角、方位角和水平钻孔三个方面介绍了钻孔的弯曲规律。然后从钻孔的工艺因素和地层因素两个方面介绍了钻孔偏斜的原因,在工艺上,钻具的弯曲和不规则是产生钻孔偏斜的主要原因;在地层因素上,岩层的倾向、软硬程度、与钻孔的遇层角等因素,都是导致钻孔偏斜的关键因素。最后介绍了钻孔防斜纠斜的方法。
  以九龙县子杠坪铅锌矿勘探工程为例介绍了钻孔防斜纠斜技术的实际应用情况。四川九龙县子杠坪矿山是一个以铅锌矿为主的小型矿山,开采方式为地下开采。该矿山的矿石具有储量较大,品味较高,容易开采等优点,具有较高的开采价值。为了进一步探明矿产在深部的走向和储量,决定用钻孔取心的手段对矿山进行勘查。在钻孔施工过程中,遇到了不少的难题,其中钻孔偏斜严重且超出设计规范要求是最突出的问题。钻孔弯曲度是钻孔六大质量指标之一,直接关系到钻孔是否能穿过含矿层进而影响到最终储量报告的准确性,所以严格控制偏斜并且将孔斜控制在设计允许范围之内是钻孔施工的一项重要工作。
  本文归纳总结了防斜纠斜技术理论及发展现状,通过结合九龙县子杠坪勘探工程案例阐述了防斜纠斜技术的应用,以希望在今后的类似工程中起到借鉴作用。

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