最新定向钻探技术规程PPT课件.ppt
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1、定向钻探技术规程定向钻探技术规程提 纲一、前言二、工作简况三、规程修订原则四、主要技术内容和确定依据五、新规程与旧规程的对比六、纳入的基本概念七、规程适用范围八、主要条款三、规程修订原则三、规程修订原则u定向钻探技术规程是规范定向钻探施工生产秩序,进行科学化管理的重要依据,也是促进定向钻探技术进步,提高定向钻探生产效率,保证定向钻探施工质量、降低施工成本、维护人身安全和生态环境的指导性技术文件。是定向钻探施工过程的操作指南,在主管部门授权下,更具有技术法规的特性。三、规程修订原则三、规程修订原则u本规程是在93版规范的基础上修订而成,因此在原规程中的一些条目如设备、机具和工艺方法对当前生产实践
2、仍然具有指导意义和实用价值,要尽量采用,对一些企业已经不生产的落后设备、机具和应用很少的工艺方法则予删除,补充一些成熟的新设备、新技术和新工艺。三、规程修订原则三、规程修订原则u科学技术在迅速的发展,必须紧跟科技发展步伐,修订标准时,保留93版的优秀内容,修正其不适宜或过时的内容,反映93版颁布后十八年内定向钻探行业的新技术、新方法、新设备和新仪器的发展,扩充完善内容。及时将成熟的具有应用价值的定向钻探新设备新机具、新工艺纳入新规程,体现修改后标准的先进性和前瞻性。三、规程修订原则三、规程修订原则u目前,勘探深部矿床的钻探工程量不断增加,深孔钻进是今后主要任务。新修订的规程必须适应这种发展趋势
3、的要求。u社会主义市场经济的建立,将改变过去单纯依靠主管部门行政指令,上行下效的模式。若干被量化的指标将通过委托方和承接方协议规定,施工中的很多要求必须履行合同的制约。所以,定向钻探技术规程必须与工程承包合同相互衔接。四、主要技术内容及确定依据四、主要技术内容及确定依据93版设有设有8 8个章节:个章节:主题内容与适用范围主题内容与适用范围定向钻进名词术语定向钻进名词术语定向孔的设计定向孔的设计设备、器具的选择和使用保养设备、器具的选择和使用保养定向孔施工工艺定向孔施工工艺定向钻进常见孔内事故定向钻进常见孔内事故定向孔质量定向孔质量定向钻进技术管理定向钻进技术管理四、主要技术内容及确定依据四、
4、主要技术内容及确定依据l范围l规范性引用文件l术语和定义l定向钻孔的设计l定向钻探设备和器具的选择l定向钻进施工工艺l特种定向孔钻进l定向钻孔测量及轨迹计算l定向钻进事故的预防和处理l定向孔质量l定向钻进施工管理l3个附录:推荐定向孔设计计算方法定向工具面角的计算公式推荐定向孔轴线轨迹计算方法新规程主要技术内容包括11个章节:四、主要技术内容及确定依据四、主要技术内容及确定依据新规程适用对象以地质调查岩心钻探为主适用于孔深3000米以内的钻孔施工。以2010实施的地质岩心钻探技术规程为准则,充分考虑石油、冶金、煤炭、有色、核工业等有关部门采用的装备和技术,注意了与有关部门制订的类似规范的协调。
5、同时对一些省区地勘局制定的定向钻探操作规范、安全生产规范等进行了研究分析。在水平定向孔钻进等方面引用借鉴了石油定向井的一些先进技术成果。四、主要技术内容及确定依据四、主要技术内容及确定依据新规程突出了按照设计进行施工的原则。新增了特种定向孔钻进技术等成熟的定向钻探科技新成果。贯彻以人为本和可持续发展的理念,强化了施工人员的人身安全和人员健康,保护生态环境,保护耕地、草原和森林。符合地质岩心钻探规程中所制订的钻孔口径、钻具系列,各类管材、钻机、水泵、钻塔等的标准。连续造斜器自成系列,螺杆钻具则采用油气井标准。五、五、新规程与旧规程的对比(1)新规程遵循GB1.1-2009标准化工作导则第一部分标
6、准的结构和编写的规定编写,标题、内容和编写格式均符合标准化要求,格式上更加完整、规范。(2)标准名称改为定向钻探技术规程。(3 3)在正文前,增写了在正文前,增写了“前言前言”,说明新旧标准变化,对增加了哪些内容,删除了哪些内容进行了一一说明。提提出和归口单位以及负责解释单位,起草人员等内容。出和归口单位以及负责解释单位,起草人员等内容。五、五、新规程与旧规程的对比(4)增加了“规范性引用文件”、“特种定向孔钻进技术”和“定向钻孔测量”等章节。在术语和定义中删除了“多孔底定向孔”一些通用术语,增添了“对接孔”、“水平定向孔”、“反扭转角”、“随钻测量”、“电磁波随钻测量”、“垂直钻进系统”、“
7、泥浆脉冲随钻测量”等术语。收入的条目需突出了定向钻进特有内容,凡是通用约定俗成的没有纳入。并为每个定义补充了英语翻译。五、五、新规程与旧规程的对比(5)规程编写紧跟科技发展,坚持推陈出新和与时俱进,鉴于采用连续造斜器和螺杆钻具定向钻进技术已成为固体矿产勘查定向钻探技术的主要方法,在修订规程时进一步充实了它们的内容,并作为重点来编写,新增了许多内容。偏心楔造斜钻进技术已在我国使用了数十年,上世纪八十年代前是我国定向钻进的主要方法,但技术落后,至今仍有一些地调单位在使用,考虑到我国野外队的实际情况,在修订时依旧将偏心楔定向钻进编入其中,但内容有较大幅度的减少。五、五、新规程与旧规程的对比(6)新规
8、程中新增的特种定向孔钻进一章,包含了高精度垂直孔、水平定向孔及对接孔等成熟的科技新成果。这些定向钻探技术新成果不但能更好地为地质调查服务,而且可以用来开采地下可溶性矿床,进行救援孔的施工等,扩大了定向钻探技术的应用范围。符合我国社会主义市场经济政策。还增添了最新技术近距离中靶技术,充分体现了当前的定向钻探测控新技术。五、五、新规程与旧规程的对比(7)在定向钻探设备和器具的选择一章中增添了“定向钻进辅助器具”一节,增补了无磁钻杆,铠装电缆和绞车等内容;在定向钻进施工工艺一章中,将三种造斜钻进方法各列一节编写,并增加了新的内容;操作规程均列表示意,这样编写便于使用。新增了定钻孔测量一章。在定向钻进
9、事故的预防和处理一章中,将三种定向钻进技术事故预防和处理各列一节,增加了稳斜钻进事故预防与处理一节。增写了定向钻进对冲洗液要求一节。增写了资料性附录推荐定向孔轴线轨迹计算方法。五、五、新规程与旧规程的对比 (8)贯彻以人为本和可持续发展的理念,增强社会责任感。本规程以技术标准格式编写,内容完整。从设计、设备器具选择、施工、工艺方法、质量、安全、管理、生态环保到资料整理,形成一个现代化科学管理的系统,全面规范了生产秩序。是定向钻探方面迄今最具先进性和实用性的指导性技术文件。六、纳入的基本概念六、纳入的基本概念(1)定向孔:利用钻孔自然弯曲规律或采用人工造斜工具,使其轴线沿设计的空间轨迹延伸的钻孔
10、。(2)初级定向孔:利用地层自然致斜规律而到达靶区的钻孔。(3)受控定向孔:采用造斜机具和工艺措施,使钻孔轴线沿设计轨迹延伸的钻孔。(4)主孔:钻孔轴线被首先设计和施工的钻孔。(5)分支孔:从主孔中分支出来的定向孔。(6)水平定向孔:钻孔轴线接近水平的定向孔。六、纳入的基本概念六、纳入的基本概念(7)对接孔:两个或两个以上相隔一定距离且要求在靶区相对接的钻孔。(8)全弯曲强度:单位长度孔深的全弯曲角的增减量。(9)靶点:钻孔的设计目标点。(10)靶区:以靶点为中心,允许偏差的区域。(11)工具面向角:造斜工具弯曲方向的平面与钻孔轴线的铅垂平面之间的夹角。六、纳入的基本概念六、纳入的基本概念(1
11、2)反扭转角:螺杆钻具工作时产生的反扭矩使得孔底钻具外壳向逆时针方向转动的角度。(13)随钻测量(MWD):在钻进过程中实时测量钻孔孔底参数的技术。(14)电磁波随钻测量(EMWD):利用电磁波进行数据传输的随钻测量技术。(15)垂直钻进系统(VDS):可适时测量、自动纠斜,并控制纠斜机构保持钻孔垂直的钻进装置。(16)泥浆脉冲随钻测量(MP-MWD):利用冲洗液压力变化进行数据传输的随钻测量技术。六、纳入的基本概念六、纳入的基本概念(12)反扭转角:螺杆钻具工作时产生的反扭矩使得孔底钻具外壳向逆时针方向转动的角度。(13)随钻测量(MWD):在钻进过程中实时测量钻孔孔底参数的技术。(14)电
12、磁波随钻测量(EMWD):利用电磁波进行数据传输的随钻测量技术。(15)垂直钻进系统(VDS):可适时测量、自动纠斜,并控制纠斜机构保持钻孔垂直的钻进装置。(16)泥浆脉冲随钻测量(MP-MWD):利用冲洗液压力变化进行数据传输的随钻测量技术。七、规程适用范围七、规程适用范围本规程主要适用于以下几个方面。l地质岩心钻探工程中急倾斜(陡立)矿体、自然造斜严重矿区勘探施工;l纠正钻孔弯曲、补取岩矿心、绕过孔内事故等复杂孔段的施工;l因地形、地面建筑限制无法安装钻探设备而采用的定向钻进施工;l为保护生态环境、减少钻探设备搬迁、节省钻探工作量,在勘探网度密、矿体埋藏深等情况下,采用定向钻探技术所进行的
13、分支孔或集束孔施工;l有特殊需要,进行的高精度垂直孔、水平定向孔、对接孔和穿越孔的施工。八、主要条款八、主要条款1、定向孔的设计1.1 设计的一般原则1.1.1 充分了解和掌握定向孔设计的原始资料:l地质构造、岩(矿)层产状、矿体形态、地层压力、地温梯度及钻进特性;l勘探阶段及勘探网度,目的层埋藏深度;l地形、地物、水域等对孔位的限制;l已完工钻孔的测斜资料及钻孔自然弯曲规律;l已完工钻孔曾采用的防斜措施、造斜机具及使用效果;l已完工钻孔的结构、钻进方法及复杂地层护壁堵漏措施;l定向孔设计的基本参数及中靶要求,如孔口坐标、靶点坐标(或靶点垂直深度和水平移距),靶区范围、见矿遇层角,各弯曲孔段的
14、全曲率等;l如采用磁性仪器,需了解施工地区大地磁场参数,如大地磁场强度、磁倾角、磁偏角等。八、主要条款八、主要条款1.1.2 确保地质目的和工程需要。1.1.3充分利用地层的致斜规律,减少人工造斜工作量。1.1.4 选择合理的钻孔轴线轨迹设计顺序:l如开孔点(或分支点)已定,设计时从开孔点逐渐推移到靶点;如开孔点(或分支点)未定,设计时一般应选择从靶点逐段推移至开孔点;l多分支孔主孔和分支孔的设计原则是先主孔,后分支孔。1.1.5合理选择开孔顶角,较深的定向孔和多分支孔的主孔应尽可能设计直孔开孔。1.1.6钻孔轴线轨迹设计应考虑施工方便与安全钻进。1.1.7注重社会效益和经济效益。八、主要条款
15、八、主要条款1.2设计内容设计内容1.2.1设计要素设计要素l确定定向孔的类型、孔身剖面形式和施工技术方法。确定定向孔的类型、孔身剖面形式和施工技术方法。1.2.2遇层角设计遇层角设计l根据地质或工程要求,确定钻孔在靶点的遇层角;遇层角不根据地质或工程要求,确定钻孔在靶点的遇层角;遇层角不应小于应小于30,30,在条件许可时应尽量使之趋近于在条件许可时应尽量使之趋近于9090o o。1.2.3确定造斜点或分支点的位置确定造斜点或分支点的位置l力求缩短造斜长度,同时使弯曲孔段的曲率半径不致过小。力求缩短造斜长度,同时使弯曲孔段的曲率半径不致过小。在确定造斜点或分支点的位置时确定弯曲孔段的曲率和长
16、度在确定造斜点或分支点的位置时确定弯曲孔段的曲率和长度八、主要条款八、主要条款1.2 设计内容设计内容1.2.4确定各孔段空间要素确定各孔段空间要素l在已确定靶区、靶点遇层角、造斜点或分支点位置、弯曲孔在已确定靶区、靶点遇层角、造斜点或分支点位置、弯曲孔段曲率的基础上,应进一步确定各孔段的长度、各孔段始末段曲率的基础上,应进一步确定各孔段的长度、各孔段始末点的顶角和方位角、各孔段始末点垂深水平移距、中靶孔深点的顶角和方位角、各孔段始末点垂深水平移距、中靶孔深和终孔深度。和终孔深度。1.2.5 钻孔轨迹图钻孔轨迹图l绘制设计的钻孔轨迹三维曲线图或二维投影图。绘制设计的钻孔轨迹三维曲线图或二维投影
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