钻孔弯曲的校正
钻孔弯曲跟测量资料文档
钻孔以锐角穿过软硬岩层界面，从软岩进入硬岩时，由于软、 硬部分抗破碎阻力的不同，使钻孔朝着垂直于层面的方向弯曲；而 从硬岩进入软岩时，则钻具轴线有偏离层面法线方向的趋势。但由 于上方孔壁较硬，限制了钻具偏倒，结果基本保持着原来的方向； 钻孔通过硬岩进入软岩又从软岩进入硬岩时，最终还是沿层面法 线方向延伸。
2019/11/14
第三节 钻孔弯曲的原因和规律
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
三、钻孔弯曲的某些规律性
钻孔弯曲的规律性不是绝对的，而是表现为一种趋势，通常有以下一些趋势：
在变质岩(如结晶片岩、片麻岩等)中钻进时，钻孔弯曲强度大于在沉积岩（如页岩） 中钻进时的弯强，更大于在岩浆岩(如花岗岩、辉绿岩)中钻进时的弯强；
钻孔弯曲强度与岩石各向异性强弱和钻孔遇层角的大小有 关。所谓钻孔遇层角就是钻孔轴线与其在层面上的正投影 的夹角。当遇层角约为45º时，钻孔弯强最大。
中国地质大学勘察与基础工程系
2019/11/14
第三节 钻孔弯曲的原因和规律
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
二、钻孔弯曲的原因 1. 地质因素
孔壁间隙大，粗径钻具短，钻具刚度差，则钻孔弯曲强度大；
钻孔顶角小，方位变化大；钻孔顶角大，方位变化小。顶角超过30º时，方位趋于稳 定，按一般规律方位角弯曲往往与钻具回转的方向一致。
中国地质大学勘察与基础工程系
2019/11/14
第四节 钻孔弯曲的测量及仪器
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
全弯强：钻孔轴线单位长度的全角变化量。 i γB γA/ LB LA
如果某一孔段既有顶角又有方位角变化，则产生全弯曲角γ , 钻孔轨迹上A、 B两点的全弯曲角γ 可用下式计算：
第六章 钻孔弯曲与测量
第三节 钻孔弯曲的原因和规律
二、钻孔弯曲的原因
形成钻孔弯曲的原因大致可分为三类：
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
地质因素
技术因素
工艺方面的原因
吉林大学建设工程学院
2013-8-23
第三节 钻孔弯曲的原因和规律
二、钻孔弯曲的原因 1. 地质因素
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
液面水平原理（氢氟酸测斜）
把20～30％浓度的氢氟酸注入长度为100～150mm内径为15～25mm的玻璃 试管中。注入量为试管长度的1／3左右。然后，将盛有氢氟酸的玻璃试管装 在特制的接头内，用橡胶塞加以密封。用钻杆将其下到孔内待测位置，静止 停留15～25min后，提钻取出试管。由于氢氟酸对玻璃的腐蚀作用，在试管 上留有液面痕迹。根据液面的高低，就可算出顶角。
钻孔轨迹的基本要素
钻孔轨迹弯曲强度
吉林大学建设工程学院
2013-8-23
一 钻孔轨迹的基本要素
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
为了解钻孔轨迹在地下空间的位置，表征其空间形态，就必须了 解和控制钻孔轨迹要素。图中0代表开孔点，X轴代表南北，Y轴代表 东西，Z轴代表地下方向，0ABC是钻孔的空间轨迹。其基本要素包括： 顶角（θA）
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
吉林大学建设工程学院
2013-8-23
第三节 钻孔弯曲的原因和规律
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
而从硬岩进入软岩时，则钻具轴线有偏离层面法线方向的 趋势。但由于上方孔壁较硬，限制了钻具偏倒，结果基本保 持着原来的方向。 钻孔通过硬岩进入软岩又从软岩进入硬岩时，最终还是沿 层面法线方向延伸。
钻孔纠斜
钻孔纠斜钻孔弯曲产生的原因钻孔轨迹是一空间变化的曲线；钻孔轴心线上任一点的空间坐标，由孔深(L)、顶角(θ)、方位角(α)3个参数确定。
钻孔弯曲：又称孔斜；由于自然地质因素及钻探工艺因素会造成钻孔弯曲，使钻孔偏离原来设计的顶角与方位角。
孔斜不仅会给施工带来困难,降低钻探效率,易诱发孔内事故，而且会歪曲矿体形态与产状，影响勘探结果的准确程度。
所以按一定距离测斜和防斜在钻探施工中是非常重要的。
钻孔纠斜是钻探行业内基本的作业方法，一般的纠斜主是要是纠正超过质量指标的孔段或者岩层；造成钻孔倾斜的原因很多，但是总的归纳起来不外乎两大因素：一是地质因素，二是所采用的钻进工艺和钻探技术欠妥。
一、地质因素的影响（客观因素）地质因素是指促使钻孔弯曲的地质条件，如岩层的产状，物理机械性质，以及由于构造运动所产生的劈理、片理、层理等；研究和分析由地质条件促使钻孔弯曲的原因，一方面是为了在技术上采取相应预防措施来限制钻孔弯曲，另一方面是为了合理的设计钻孔提供依据，尽力减少地质条件对钻孔弯曲的影响，利用地质条件的促斜规律来进行初级定向钻孔钻进；生产实践证明，岩石的软硬互层，岩层的倾角大，片理发育的岩层等是促使钻孔弯曲的普遍原因，而且钻孔弯曲都有一定的规律性。
断层、破碎带、卵石、砾石层、流沙层、溶洞、老窿等，是促使钻孔弯曲的特殊原因，而且钻孔弯曲没有一定的规律。
1、钻进流沙层，因为流沙层具有流散性，孔径往往较大，尤其是在斜孔、流沙层厚，钻孔很容易下垂，直孔无此现象；2、钻进卵石、砾石层时，由于卵石、砾石很不规则，活动性很大，给钻具的挤压力及回转阻力差异很大，钻孔最容易弯曲，并且没有什么规律；3、当钻孔遇到溶洞和老窿时，钻孔严重超径，窿（洞）底又不规则，钻进时粗径钻具易偏离钻孔轴线，造成钻孔弯曲；4、当钻孔穿过具有一定倾角的软硬岩互层时，钻孔的顶角和方位角均会发生变化。
岩石层理走向及倾角过大，钻头在克取岩石时，顶着走向打；地质情况复杂，钻孔地层软硬间错，变化性极大，致使钻具的配合，钻进参数的设定出现偏差；（1）当钻头由软层进入硬岩层时，因孔底软、硬岩石抵抗破碎能力不同，产生不均匀破碎（软岩石破碎快、硬岩石破碎慢），促使钻孔弯曲；钻孔弯曲方向和程度，取决于钻孔与岩层层面的夹角大小和软、硬岩层的硬度差。
钻孔质量验收标准
钻孔质量验收标准一、地质终孔孔径及岩、矿芯采取率不小于Ф75mm；使用特殊孔径须经过地质部门同意。
岩、矿芯采取率：岩芯大于70%，矿芯大于80%，矿层顶、底板为80%，矿化、破碎地段按矿芯采取率的要求进行采取。
二、测斜（钻孔弯曲度校正）测斜：每100m（50m）测一次，见矿化破碎带要求测斜（如90m处见矿测斜，100m 处就不再进行测斜）。
（1）、孔深超过100米的钻孔，必须进行测斜校正、矿层厚度及水文观测，并作详细记录。
（2）、钻孔倾角允许弯曲每百米垂直孔不得超过2°、斜孔不得超过3°，随孔深递增计算，每50m测斜一次，终孔时测一次。
（3）、钻孔揭露矿层厚度大于2米，测斜见矿顶板位置；钻孔揭露矿层厚度大于30米的矿层，测斜见矿顶板及穿矿底板位置。
（4）、钻孔方位角允许偏差，一般施工钻孔方位误差不得超过设计正负3度，倾角不得超过设计正负2度，特殊情况以修正的补充施工单为准。
三、孔深丈量100m（50m）丈量一次，见矿、破碎带、矿化层要进行丈量，丈量数据必须填写在岩心记录本上。
（1）、每钻进100m(50m)或在见主要矿体、重要标志层、构造层以及终孔后均需用钢卷尺丈量钻具，验证孔深。
（2）、孔深校正最大允许误差为±1‰，超出允许误差时，要及时消除。
（3）、孔深误差不得超过1‰。
四、钻孔简易水文地质观测要按设计要求进行水文地质观测，一般在起钻后、下钻前（间隔时间不得小于5分钟）测量孔内水位。
如停钻时间较长应继续观测。
24小时以内，每4小时观测一次，超过24小时每8小时观测一次。
（1）、观测项目记录漏水深度，水头高度、涌水量，实测静止水面的深度，记录溶洞位置及高度，并做好记录。
对确定的长期水文观测孔，井口管不得拨出，并要求加盖加锁。
（2）、应测水文次数每回（班）次均应观测并记录。
总测次数不低于应测次数的80%，且测点分布均匀。
记录钻进中遇到的异常现象出现的深度。
（3）、钻进中遇到钻孔涌水，一般应停钻，在水文地质技术人员的指导下，共同测量钻孔涌水的水头高度、涌水量、水温；如遇漏水、溶洞等现象，应及时记录其孔深。
钻孔灌注桩钻孔偏斜的原因及处理措施
钻孔灌注桩钻孔偏斜的原因及处理措施摘要:本文根据天津某粮食筒仓工程钻孔灌注桩施工偏孔的处理经验，总结出钻孔灌注桩施工过程中偏孔的原因主要有孔底土质不均、倾斜岩面、土层中夹有大的孤石或其它硬物及桩机安装就位稳定性差等，并提出预防和处理措施，为钻孔灌注桩施工提供借鉴和参考。
关键词:钻孔灌注桩；偏孔；处理1.引言钻孔灌注桩具有适用地层广、单桩承载力高、施工简便等优点，被广泛应用于桥梁、水利、电力及其它工程建设领域。
但由于地层的复杂性，在成孔过程中经常会发生偏孔。
由于偏孔多发生在深部倾斜岩层面等部位，如果未能采取有效的预防措施、及时发现和纠正偏孔，将会给施工带来很大的工期和成本损失。
本文通过对天津某粮食筒仓工程钻孔灌注桩施工偏孔的事故分析，总结出钻孔灌注桩施工中常见的偏孔原因及处理措施，供大家借鉴和参考。
2.工程概况天津某粮食筒仓工程位于天津临港经济区。
厂址原始地貌单元属于剥蚀残丘，场地中部分布有平面呈“X”形状的冲沟。
厂内建(构)筑物主要有粮食立筒仓、10 kV 配电室、门卫室、钢结构、堆场等，场地设计标高为6.5米。
工程基础采用钻孔灌注桩基础。
3.场地工程地质条件根据项目勘察报告，项目厂区场地地层结构特征及典型工程地质剖面，筒仓场地地层主要分布有粘土、粉质粘土、全强风化泥质粉砂岩及微风化砂砾岩等，其中微风化砂砾岩面起伏大、岩面呈倾斜状，微风化砂砾岩顶部分布有软弱夹层，局部为土洞。
场地地基土分布不均匀，地质条件复杂。
4.偏孔的原因分析及处理措施4.1钻孔桩施工情况项目共有钻孔桩1426根，桩直径为600，施工桩锤直径为600，以强中风化泥质粉砂岩或微风化砂砾岩作为桩端持力层，设计平均桩长44m。
其中有8根桩在桩基成孔过程中发生偏孔事故。
4.2偏孔发生的原因分析桩孔偏斜主要表现为成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲，一般多发生在采用冲击钻成孔上，在冲击锤自护筒向孔底的下沉过程中观察钢丝绳的位置变化可以判断是否成孔偏斜。
钻孔弯曲与测量LU
根据材料硬度和孔径大小，选 择合适的钻头，以保证钻孔质 量。
控制转速和进给速度
合理设置钻头转速和进给速度 ，避免因过快导致钻头弯曲。
保持冷却液通畅
使用冷却液对钻头进行冷却， 减少热量产生，防止钻头因过
热而弯曲。
纠正措施
调整钻机位置
如果发现钻孔弯曲，可 以尝试调整钻机位置，
重新进行钻孔。
主题重要性
随着钻探工程的发展，对钻孔弯曲的 预防和测量显得尤为重要。
掌握钻孔弯曲的原因、规律和测量方 法，有助于提高钻探效率、降低事故 风险，为地质勘探、矿产资源开发等 领域的可持续发展提供保障。
02
钻孔弯曲的原因与影响
钻孔弯曲的原因
地质因素
钻孔设计
地下岩层的分布、硬度、节理和裂隙等地 质条件影响钻孔的方向。软硬不均的地层 会使钻头偏向软岩层。
表面粗糙度测量仪
用于测量钻孔表面的粗糙 度，以确保钻孔质量。
测量步骤与流程
2. 使用测量尺测量钻孔直径 和深度。
1. 选择合适的测量点：在钻 孔的入口、中间和出口处选
择测量点。
01
02
03
3. 使用弯曲度测量仪在每个 测量点测量钻孔的弯曲度，
记录数据。
4. 使用表面粗糙度测量仪在 每个测量点测量钻孔表面的
粗糙度，记录数据。
04
05
5. 分析测量结果，判断钻孔 质量是否符合要求。
测量结果分析
钻孔直径和深度是否 符合设计要求。
钻孔表面粗糙度是否 符合要求，是否会影 响使用和寿命。
钻孔弯曲度是否过大 或过小，是否会影响 装配和使用。
04
钻孔弯曲的预防与纠正措 施
预防措施
保持钻机稳定
地质编录细则
钻孔地质编录细则新疆地矿局物化探大队二○○六年、钻孔布测、施工规程（一）钻孔得布测1、在地质勘探设计得基础上，按照施工顺序、施工进展情况、邻近完工钻孔得地质情况及钻探力量，分批次布测钻孔。
对即将施工得钻孔要提前3-5 天通知钻探施工单位，以便平整机台及做施工前得其它准备工作涉及到找矿方向、远景评价及下一步工作有指导意义得钻孔应优先安排施工，同时应照顾到搬近与施工得方便。
2、需要布设得钻孔由地质编录人员填写“钻孔布测通知书” 。
其要点就是明确其孔位相对于基点（或一测点）得方位、距离，经地质组长或技术负责人检查设计孔位（或坐标）设计方位及开孔倾角等无误后通知测量人员布测。
3、测量人员按布测通知书所提出得时间要求将需要布测得钻孔布测到实地并树立标志（以十字线法布设，以便校正孔位）。
4、钻孔开孔前地质人员要到现场查瞧钻孔孔位布测就是否正确，同时测量人员要对孔位进行复测。
（二）钻孔得施工1、钻孔施工前，地质人员应根据地表资料及邻近钻孔资料编出“钻孔施工理想柱状图”以指导现场施工，并将此图交往施工单位。
（1）理想柱状图属于示意性质，可以没有比例尺得概念，但其相对深度要合理。
（2）根据设计剖面图标出矿体深度范围，并留有一定得空间，以便钻机施工时掌握矿芯采取率。
对可能遇见得地质及其它情况，如漏水、掉块、岩石硬度级别等地段要在图中予以提示，使施工单位做好防范措施。
（3）柱状图中重点就是质量要求及施工技术措施。
施工技术措施由施工单位根据地质条件与质量要求拟定。
从地质角度来讲，钻进技术措施主要包括：开孔直径、终孔直径、套管长度及换径孔深等。
一般而言，开孔直径110mm ，终孔直径不得小于75mm ，套管长度不应小于第四系及风化基岩深度之与。
换径深度由钻机根据钻进施工过程而定，但在见矿部位不得低于75mm 孔径。
（4）质量要求内容包括：钻孔方位、钻孔倾角、岩矿芯采取率（%）、钻孔弯曲度、孔深误差、简易水文观测及班报表记录等。
钻孔偏斜分析
钻孔偏斜分析在水文地质勘探的钻孔工程中，由于钻机安装不正，施工不当，软硬岩层相间及岩层倾斜等原因，往往导致钻孔发生偏斜，影响成井工艺。
由于钻孔偏斜可能造成矿体打丢、打薄或打厚，达不到预期的地质勘探目的，甚至造成钻孔报废，浪费大量人力物力，因此需要随时控制钻孔在空间位置的变化，预防和纠正钻孔的偏斜。
一、钻孔偏斜概念分析钻孔的施工过程中的实际空间位置偏离设计空间位置，即偏离设计轴线，称之为钻孔偏斜或孔斜。
钻孔空间形态三要素：钻孔深度、钻孔的顶角（或倾角）及钻孔方位角决定了钻孔在地下空间的位置，这三个因素称钻孔空间形态三要素。
孔斜的条件：钻孔发生偏斜的根本原因是粗径钻具在孔内歪倒，其轴线偏离钻孔轴线。
而能使其歪倒的条件主要是：孔壁间隙大，为它提供空间条件；同时还要有倾倒力矩为它提供歪倒动力，再就是一个固定的歪倒方向。
二、钻孔发生偏斜的原因第一个方面原因：地质因素，一是岩石的各向异性在钻头处产生歪倒力矩使粗径钻具倾斜而导致孔斜；二是钻进软硬夹层时，钻头处产生钻压差或钻头沿岩石节理面滑移；三是钻进中遇到溶洞或大裂隙；四是在卵砾石层中钻进。
第二个方面是钻进工艺及操作方面的原因：换径不带导向或粗径钻具本身就弯曲；冲洗液量大冲刷孔壁使孔壁间隙过大，造成粗径钻具或岩心管与钻孔轴线产生偏斜角；采用的钻压过大与转速过快，钻杆柱受轴心压力及回转的影响而呈挠曲状态影响了钻具的稳定性，促使粗径钻具歪倒。
第三个方面的原因是：设备安装时不合乎要求，主要表现在基台不稳固或发生偏斜；开孔时没有校正钻机的顶角和方位角，致使开孔即发生偏斜；另外钻机立轴过度磨损旷动太大也是一个因素。
三、钻进过程中岩层分布与钻杆受力分析钻进过程中，如果不考虑控制方向的问题随意钻进，从力学的角度分析，钻头肯定会避开较硬的岩层，朝着钻头周围岩层最软弱的方向推进，从而造成钻孔倾斜。
在钻头小范围附近的岩层，其分布大致分为三种，即垂直分布、水平分布和倾斜分布。
一、现主要从钻杆钻进所需用力的角度来初步判断与钻孔倾斜的关系。
煤田地质钻探中钻孔弯曲的危害与预防措施
煤田地质钻探中钻孔弯曲的危害与预防措施摘要：在煤田地质探施工过程中，当钻进遇到断层、揉皱、裂隙发育带、构造破碎带这些复杂地层时，通常会发生钻井液的漏失，容易引起孔内事故，造成钻孔报废。
在钻孔施工中，由于各种原因，往往会使钻孔轴线偏离既定的空间位置，产生不同程度的钻孔弯曲。
钻孔弯曲是钻探质量优劣的重要指标之一，了解钻孔弯曲情况，分析其原因、找出规律，采取措施避免钻孔弯曲或使钻孔弯曲控制在一定范围内。
关键词：煤田地质；钻孔弯曲；危害性；预防措施在钻探施工中，受技术原因或自然因素的影响，钻孔轨迹往往会偏离既定的设计位置，从而造成不同程度的钻孔弯曲，不同程度的钻孔弯曲对钻探工程质量造成的影响也有所差异。
由于钻孔弯曲在钻孔施工过程中是无法避免的，因此钻孔施工人员必须要采取有效措施，将钻孔弯曲程度控制在施工设计范围内，从而有效保障钻探工程的施工质量。
一、钻孔弯曲的危害钻孔弯曲度如果超过了地质设计的要求，不但给钻进工作带来一些困难，甚至对地质勘探成果造成一定程度的危害。
1、地质工作方面的危害。
钻孔过度弯曲不但会降低取心质量，还不能穿过预定的见矿点，或从设计的勘探线偏到另一条勘探线，得不到能满足实际的地质资料，导致地质情况失真，影响对矿床的合理评价，也给矿山开采设计带来错误信息。
钻孔弯曲不能根据设计要求穿过预定的构造带(未发现断层)时，会导致地质构造的形态和位置被歪曲。
钻孔弯曲使控矿的间距减小或增加时，会使矿产储量计算失真。
减少可计算的矿产储量。
控矿间距增大，会造成储量级别降低。
钻孔弯曲没有见到矿时，会使预计要见到的矿层被打漏掉。
钻孔顺层跑，与矿体平行钻进时，就不可以穿透矿体，歪曲矿体厚度。
相邻两个钻孔，如果相向弯曲时，会将小矿体歪曲成大矿体。
2、钻探工作方面危害。
钻孔弯曲太大，钻具回转阻力增大，导致钻具在孑L内回转困难。
钻孔弯曲太大，可能造成钻具折断，同时升降钻具、起下套管也较困难。
由于钻具的一部分紧贴孔壁，很难确定合理的、真实的孔底钻压，压力损失大，不但增大了动力消耗，而且金刚石钻进开不出高转速。
强自然造斜地层钻孔弯曲分析及防斜纠斜方法探讨
关 键词 ： 自然造 斜地 层 ； 强 钻孔 弯 曲 ； 工纠斜 方 法 人
中图分 类号 ：６ ４ 文献标 识 码 ： 文章 编 号 ：０ ４ ５ １（０ ２ １一Ｏ ８ 一Ｏ Ｐ３ Ａ １０ － ７ ６２ １）０ ０５ ３ 钻 孔 的质量 对 地层 的判 定及 矿 产 储 量 的计 算 有 着 在 采用 一系 列 防斜保 直综 合措 施 的 同时 ， 必须利 用 连 还
的造 斜地 层 。而钻 孔方 位 基 本 不 变 为 顶 角 的严 重 上 漂 提供 了充 分条 件 。 工艺 技术 是造 成孔 斜 的主观 因素 ， 由操作 者精 心 可 施 工 达到 控制 或改 善 ， 于 铜 矿 峪这 样 的强 造 斜 地 层 ， 对
铜 矿峪 矿 区在 实 际钻探施 工 中 ， 由于各 种常 规 的防
ｃ ｔ ａ ｃｔ Ｘ ｓ Ｏ ｏＯ ｓ ） ｓ ｏ Ａ ＝（ｏ￣ ｎ －ｃ ｓ ｃ ／ ｉ ｉ Ｘ ｏ ｎ 式 中 ： ａ —方 位 角增量 ； △—
一
钻孔顶 角 ； 粗径 钻具 的歪倒 角 ； 粗径 钻具 方位 角 的补角 。
卜
一
与 的值取决于孔壁间隙、 粗径钻具 的长度和偏 斜 力 的方 向 。在上 述 因 素一 定 的情 况 下 ， 卢与 可 视 为 常数 。因此 ，口和 ０直 接 相关 ， △ 由上 式 可 知 ， 愈大 、 愈小 ， 反之 同样 。 上述 分析 说 明在 铜矿 峪 矿 区顶 角严 重 上 漂 而 方 位
Байду номын сангаас
８ ６
设计 孔 斜标准 。
西部探 矿工 程
２１ ０ ２年第 １ ０期
第09章 钻孔弯曲与纠正
切线投影
倾角
Z(H)
钻孔弯曲
1.空间位置要素
第一节 钻孔空间位置要素 一、钻孔轨迹的基本要素 钻 孔 要 素
钻孔的天顶角：轴线与铅垂线之 钻孔的天顶角： 间的夹角(α)，变化0 90° 间的夹角 ，变化0°～90° 钻孔倾角：轴线与水平面之 钻孔倾角： 间的夹角(β)， 间的夹角 ，与顶角互余
β
钻孔的方位角： 钻孔的方位角：轴线与投影 α 于水平面与正北之间的夹角， 于水平面与正北之间的夹角， 有磁方位和地理方位。 有磁方位和地理方位 对应的钻孔孔深： 。 对应的钻孔孔深：钻孔轨迹上某点的孔深是 360° 0°～360° 孔口到该点的钻孔轴线的长度
钻孔轴线上A 钻孔轴线上A点坐标
钻孔弯曲
1.空间位置要素
第一节 钻孔空间位置要素
二 钻孔轨迹的基本要素 一、钻孔轨迹弯曲强度
指钻孔轨迹单位长度钻孔弯曲角度的变 化量，可用曲率k或弯强 表示。 化量，可用曲率 或弯强i表示。曲率的单 rad／ 位是rad／m，弯强的单位是°/m。二者关 系：
i = k × 360 / 2π = 57.3k
罗盘转动轴应垂直于钻 孔弯曲平面， 孔弯曲平面，在其下部装 有重块，使罗盘保持水平。 有重块，使罗盘保持水平。 罗盘上0º与 罗盘上 与180º连线及框 连线及框 架上的偏重块都在框架的 垂直平分平面内(即钻孔弯 垂直平分平面内 即钻孔弯 曲平面内)，偏重块与180º 曲平面内 ，偏重块与 线同侧。这样， 线同侧。这样，在倾斜钻 孔中180º线必定指向钻孔 孔中 线必定指向钻孔 弯曲方向。此时0º线与磁 弯曲方向。此时 线与磁 针指北方向的夹角就是钻 孔的磁方位角。 孔的磁方位角。
钻孔轨迹的弯曲强度可分为顶角弯曲强度、 钻孔轨迹的弯曲强度可分为顶角弯曲强度、 方位角弯曲强度和全弯曲强度。 方位角弯曲强度和全弯曲强度。
地质编录细则
(新)地质编录细则(共26页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--钻孔地质编录细则新疆地矿局物化探大队二○○六年一、钻孔布测、施工规程（一）钻孔的布测1、在地质勘探设计的基础上，按照施工顺序、施工进展情况、邻近完工钻孔的地质情况及钻探力量，分批次布测钻孔。
对即将施工的钻孔要提前3-5天通知钻探施工单位，以便平整机台及做施工前的其它准备工作。
涉及到找矿方向、远景评价及下一步工作有指导意义的钻孔应优先安排施工，同时应照顾到搬近和施工的方便。
2、需要布设的钻孔由地质编录人员填写“钻孔布测通知书”。
其要点是明确其孔位相对于基点（或一测点）的方位、距离，经地质组长或技术负责人检查设计孔位（或坐标）设计方位及开孔倾角等无误后通知测量人员布测。
3、测量人员按布测通知书所提出的时间要求将需要布测的钻孔布测到实地并树立标志（以十字线法布设，以便校正孔位）。
4、钻孔开孔前地质人员要到现场查看钻孔孔位布测是否正确，同时测量人员要对孔位进行复测。
（二）钻孔的施工1、钻孔施工前，地质人员应根据地表资料及邻近钻孔资料编出“钻孔施工理想柱状图”以指导现场施工，并将此图交往施工单位。
（1）理想柱状图属于示意性质，可以没有比例尺的概念，但其相对深度要合理。
（2）根据设计剖面图标出矿体深度范围，并留有一定的空间，以便钻机施工时掌握矿芯采取率。
对可能遇见的地质及其它情况，如漏水、掉块、岩石硬度级别等地段要在图中予以提示，使施工单位做好防范措施。
（3）柱状图中重点是质量要求及施工技术措施。
施工技术措施由施工单位根据地质条件和质量要求拟定。
从地质角度来讲，钻进技术措施主要包括：开孔直径、终孔直径、套管长度及换径孔深等。
一般而言，开孔直径110mm，终孔直径不得小于75mm，套管长度不应小于第四系及风化基岩深度之和。
换径深度由钻机根据钻进施工过程而定，但在见矿部位不得低于75mm孔径。
第四章钻孔弯曲及测量全解
第一节 钻孔的空间位置 第二节 钻孔弯曲的机理 第三节 钻孔弯曲的原因和规律性 第四节 钻孔弯曲的测量
实际钻孔轨迹偏离设计的钻孔轨迹，称为
钻孔弯曲或钻孔偏斜 hole deviation。
规范规定，钻孔顶角最大允许弯曲度： 垂直孔不超过20/100m；倾斜孔不超过30/100m。
i i 1
cos
i i 1
第一节 钻孔的空间位置
三、钻孔轨迹弯强 顶角弯强 drift deviation intensity ： 单位孔身长度的顶角变化。
B A i L LB L A
第一节 钻孔的空间位置
三、钻孔轨迹弯强 方位角弯强 deviation intensity of azimuth ： 单位孔身长度的方位角变化。
x A x0 L A sin cos y A y0 L A sin sin z A z 0 L A cos
第一节 钻孔的空间位置
二、曲线型钻孔 对于曲线型钻孔来说，钻孔轨迹上的每一点 可能具有不同顶角和方位角。 钻孔轨迹上任一点的顶角 应理解为该点钻孔轴线的 切线与铅垂线的夹角 ； 方位角则是该点钻孔轴线 切线的水平投影与正北方 向的夹角，从正北方向起 按顺时针方向计算。
第一节 钻孔的空间位置
一、直线型钻孔
方位角 azimuth 是钻孔轴线的水平投影 与正北方向之间的夹角，从正北方向起按 顺时针方向计算。
方位角变化范围为0～3600。 孔深 L depth of hole 是指孔口到测点钻孔轴 线的长度。
第一节 钻孔的空间位置
一、直线型钻孔 钻孔轴线上任一点的坐标：
六、钻孔弯曲与测量
2、钻孔弯曲的纠正 1）使顶角下垂的方法 在松散、溶洞地层中钻进时，钻具具有自然下垂的趋势。 而在其他地层，可采用组合式钻具(钟摆、偏重钻铤)等。 2）使顶角上漂的方法
一般具有自然上漂的倾向。采用短岩心管(约为普通岩心管 的2/3)，适当加大钻压与水量；钢粒钻进时可选大钢粒、 增大投砂量；或采用大直径钻头配小直径岩心管组成塔式 钻具，扩大孔壁间隙，促使钻具上漂。
③惯性定向法—— 陀螺仪
陀螺支撑于自身转轴及内、外环转轴上，三轴 垂直正交于与陀螺重心重合点，陀螺具有三个 方向的自由度。在无摩擦的情况下，三自由度 高速旋转的陀螺在空间的方向保持不变，这个 特性称作陀螺仪的定轴性。
陀螺还具有进动性，即外框架转轴上有干扰力 矩时，内框架转轴进动，使陀螺轴发生倾斜， 因此要进行水平修正；而内框架转轴上有干扰 力矩时，外框架转轴转动，使陀螺轴产生漂移， 因此要进行漂移量修正。
1、钻孔轨迹的基本要素 顶角（θ ）钻孔轨迹某点切线与 铅垂线之间的夹角。 方位角（α ）钻孔轨迹某点切线 在水平面上的投影与真北方向夹 角，按顺时针方向计。
孔深，孔口到钻孔轨迹上某点的 钻孔轴线长度。
垂深，孔口到钻孔轨迹上某点的Z 坐标长度。
利用钻孔轨迹基本要素，可算出轨迹上每点的空间坐标。设钻 孔轨迹为一斜直线，坐标原点为孔口，X轴取正北，Y轴取正东， Z轴铅垂向下。轨迹上的空间坐标计算如下：
转速过高→钻柱离心力↑→横向振动和扩壁→孔壁间隙↑。
泵量过大→冲刷、破坏软岩孔壁→孔壁间隙↑。
钻进规程参数不合理，钻速过低，钻具在孔壁长时间研磨也 会扩大间隙 ，增加孔斜。
3、钻孔弯曲的规律
1) 均质岩石钻孔弯曲强度＜不均质岩石，岩石各向异性↑钻孔弯曲强度↑ 2) 层理、片理发育的岩石钻孔“顶层进” 弯曲。遇层角45°左右钻孔弯 曲强度最大。 3) 软硬互层岩石中钻孔从软入硬时，弯曲强度↑，虽然从硬进入软岩层时， 弯曲强度较小，但最终弯曲趋势仍与顶层进。 4) 穿过松散非胶结岩石、大溶洞时，钻孔趋于下垂。钻孔碰到硬包裹体时 可能朝任意方向弯曲。 5) 钻孔顶角大时方位角变化小；反之变化大。一般，方位角弯曲与钻具回 转方向一致。顶角接近零时方位变化不定。 6) 在近似水平的岩层中钻垂直孔，即使岩石各向异性强，软硬不均，钻孔 也不会产生较大的弯曲。 7) 孔壁间隙大，粗径钻具短，钻具刚度差，钻孔弯曲强度大。立轴与导向 管安装不正， 钻孔朝安装不正的方向偏斜。
钻孔质量验收标准
钻孔质量验收标准一、地质终孔孔径及岩、矿芯采取率不小于Ф75mm；使用特殊孔径须经过地质部门同意。
岩、矿芯采取率：岩芯大于70%，矿芯大于80%，矿层顶、底板为80%，矿化、破碎地段按矿芯采取率的要求进行采取。
二、测斜（钻孔弯曲度校正）测斜：每100m（50m）测一次，见矿化破碎带要求测斜（如90m处见矿测斜，100m处就不再进行测斜）。
（1）、孔深超过100米的钻孔，必须进行测斜校正、矿层厚度及水文观测，并作详细记录。
（2）、钻孔倾角允许弯曲每百米垂直孔不得超过2°、斜孔不得超过3°，随孔深递增计算，每50m测斜一次，终孔时测一次。
（3）、钻孔揭露矿层厚度大于2米，测斜见矿顶板位置；钻孔揭露矿层厚度大于30米的矿层，测斜见矿顶板及穿矿底板位置。
（4）、钻孔方位角允许偏差，一般施工钻孔方位误差不得超过设计正负3度，倾角不得超过设计正负2度，特殊情况以修正的补充施工单为准。
三、孔深丈量100m（50m）丈量一次，见矿、破碎带、矿化层要进行丈量，丈量数据必须填写在岩心记录本上。
（1）、每钻进100m(50m)或在见主要矿体、重要标志层、构造层以及终孔后均需用钢卷尺丈量钻具，验证孔深。
（2）、孔深校正最大允许误差为±1‰，超出允许误差时，要及时消除。
（3）、孔深误差不得超过1‰。
四、钻孔简易水文地质观测要按设计要求进行水文地质观测，一般在起钻后、下钻前（间隔时间不得小于5分钟）测量孔内水位。
如停钻时间较长应继续观测。
24小时以内，每4小时观测一次，超过24小时每8小时观测一次。
（1）、观测项目记录漏水深度，水头高度、涌水量，实测静止水面的深度，记录溶洞位置及高度，并做好记录。
对确定的长期水文观测孔，井口管不得拨出，并要求加盖加锁。
（2）、应测水文次数每回（班）次均应观测并记录。
总测次数不低于应测次数的80%，且测点分布均匀。
记录钻进中遇到的异常现象出现的深度。
（3）、钻进中遇到钻孔涌水，一般应停钻，在水文地质技术人员的指导下，共同测量钻孔涌水的水头高度、涌水量、水温；如遇漏水、溶洞等现象，应及时记录其孔深。
钻孔质量要求
钻孔质量要求（1）岩矿心采取率：要求岩心分层采取率不低于75%，矿心及其顶、底板5m内的岩心采取率不低于80%，对厚度较大的矿体，矿心采取率要求连续5m平均采取率不低于80%。
终孔孔径不小于75mm。
（2）钻孔弯曲度测量：钻孔均需系统测量弯曲度，每钻进50m 要求测一次，下套管前和终孔时各加测一次。
测量结果应及时通知编录人员，要求斜孔每100m钻孔倾角误差不超过2°。
随孔深增加，误差可累计计算。
钻孔方位的最大误差在终孔偏离勘查线的距离不超过10m。
（3）孔深校正：要求每100m校正一次，穿过主矿体、下套管和终孔时均要校正孔深。
允许误差为千分之一，若超差，应查明原因及时消除。
（4）封孔：要求主矿化层用水泥封孔，封孔前要先编制封孔设计报项目组审批，封孔时要留有封孔记录，并按施工方向在孔口竖立水泥标桩作固定标志，注明勘查线号、钻孔工程编号。
（5）简易水文观测：要求施工的钻孔都要作水位观测和冲洗液消耗量观测。
每次提钻后、下钻前各测一次水位，每班至少观测一次。
停钻超过4小时，每小时观测一次，直至稳定为止；下钻到底和提钻关水泵时，各测一次冲洗液消耗量。
钻进过程中遇到涌水、漏水、坍塌、掉块、溶洞、钻具陷落等现象应准确记录其位臵，在涌水、漏水时要记录泵流量以反映涌水、漏水程度。
预计有2个孔进行抽水试验，要求施工方予以配合。
指定钻孔进行抽水试验时，乙方应予以充分配合。
若指定抽水试验钻孔存在长时间停钻（超过24小时）会有孔壁垮塌等孔内事故风险，乙方应向甲方项目负责人详细说明事故风险。
在甲方确认充分了解后仍进行抽水试验，因此造成的损失由甲方承担。
（6）原始报表：要求原始报表真实反映生产情况，做到记录及时、准确、详细、整洁，并有各班、机长签字；岩心清洗干净、摆放合理，岩心牌填写认真齐全。
甲方义务：1、甲方负责施工区域的外部关系协调，防止阻碍工程施工等事件的发生，乙方应积极配合，确保施工的顺利进行。
如因甲方协调原因导致当地村民阻扰施工，造成乙方地表及孔内设备材料损坏，由甲方按损坏设备材料的现有价值进行赔偿（现有价值指购买原价、仓储费用、税费的总和减去折旧后的价值）。
关于煤田钻探中钻孔弯曲的研究
势，但 由于上方孔壁岩性较硬，限制钻具偏倒，使钻头基本保持着
原来 的方 向钻进 。 ２ ． １ ． ３易发生钻孔弯曲的特殊 地层 （ １ ）在松软或较松 软的第 四系地 层内，如遇到大砾石 ，钻孔易 沿砾石斜面弯 曲。 （ ２ ）钻孔遇 到裂 隙地层 ，而裂 隙的方 向与钻孔 的方 向相近时 ， 钻孔沿裂 隙方 向延伸 。 （ ３ ）越是断层节理发育 ，岩脉 穿插多 的地层 ，钻孔越 易偏斜 ， 且递增幅度大 。 ２ ． ２ 技 术 因 素 技术 因素具有人为性质 ，一般 可以采取相应措施进行避免 开孔施工 前，钻机基础 不平，立轴不铅垂 ，未下孔 口管或孔 口 管方 向不合要求都会 产生钻孔 弯曲，这些因素会对 以后 的钻孔继续 延伸产生严重 的影响 。 钻进过程 中造 成钻 孔弯 曲的技术原因主要是钻具 的结构和尺寸 不合理 。现行 的钻进 方法 中，为了保证 冲洗液畅通、排除岩屑 ，钻 头直径往往大于钻杆柱直径 ，同时，钻 头在钻进过程 中不可避免地 还要产生一定程度 的扩壁 ，所 以孔壁与钻具之间的空隙必然存在 。 钻进过程 中必须对钻 头施加 轴向压 力， 由于存在孔壁 间隙 ，而钻杆 柱为一细长柔性杆件 ，在压 力的作 用下，钻杆柱将产生弯 曲变形 ， 轴向压力将沿弯 曲钻杆产生水平分 力，所 以，使钻具弯 曲的力也是
行了 探 讨 ，对 于煤 田钻探 中做好钻 孔弯曲的防治工作 具有一定的参 考意义。 【 关键词 】 煤田钻探 ；弯曲；原 因；预防 ；纠正
１钻孔弯 曲对煤 田钻探产 生的危 害 （ １ ）钻探过程 中增加 了钻具和孔壁之 间的摩擦 阻力， 造成钻具 磨损 ： 回转和升 降困难 ， 易 引起钻 杆无用功 的消耗 ， 缩短钻具 的使用 寿命。 （ ２ ）钻进施工 中钻头压力 不能直接加 压到孔底， 否则压力将一 部分消耗在钻具上， 一部分消耗在弯 曲钻 孔的孔壁 上， 从而降低钻进 效率， 增加钻探成本， 浪费材料， 延长勘探时间。 （ ３ ）钻杆在孔 内弯 曲段钻进剧烈敲击孔 壁， 造成不完整岩层的 间隙不大 也会使钻孔产生较大 的弯 曲。 ２ ． ３ 工 艺 方 面 的原 因 影响钻孔 弯曲的工艺 因素 ，主要是钻进方法和钻进规程参数。 不同的钻进方法对岩石具有不同的破碎机理，产生不同的孔壁 间隙。钢粒 钻进 时产生的孔壁 间隙最大，因此产生的钻孔 弯曲程度 最大 硬质 合金 钻进时孔壁间隙次之，一般 钻孔弯曲程度 中等。金 刚石钻进孔 壁间隙最小，通常只有１ ￣３ ｍ ｍ ，在钻 具刚度足 够时，钻 孔弯曲最小。 钻进规程参数是影响钻孔弯 曲的重要因素。钻压过大，会造成 钻杆柱甚至钻具弯曲，使钻头紧靠孔壁一侧 ，使得钻具与孔壁摩擦 阻力增加 ，钻具 只围绕 自身轴 线 自转而不作 公转，此时钻具倾斜面 有 固定方向，从而导致钻 孑 Ｌ 弯曲。转速 过高，钻杆柱 回转 离心力增 大，从而加剧了钻具的横向振动和扩壁作用，导致孔壁间隙增加 。 同样， 如 果转速 过低 ， 钻 具与孔壁长时 间研磨 ， 也会扩大孔壁间隙 。 钻 进中冲洗 液量使用过大，在 较软的岩层中，会冲刷、破坏孔壁， 扩大孔壁 间隙。 由此可见，钻 压、转速、冲 洗液量等钻进 规程参数 的选择不 当，都 会造成钻 孔弯 曲。 ３钻孔弯 曲的预防 ３ ． １ 在 设 计 钻 孔 时应 考 虑 到 钻 孔 弯 曲预 防 ３ ． １ ． １按照地层条件设计钻孔 按勘 探网布置钻孔时，尽可能使钻孔垂直于岩层层面及岩层走 向。对于松软、硫松、破碎地层、厚覆盖层、裂隙及溶洞发育地层 应尽可能设计垂直孑 Ｌ 。因为在 这些地层中，常因钻具 自重而使斜孔 产 生铅 垂方 向的弯曲。对 于软硬不均，层理、片理发 育的地层，所 设计钻孔 的方 向应力求与层理面垂直 。 ３ ． １ ． ２按钻孔弯曲规律设计钻孔 对具有明显孔斜规律的地 层 （ 如具有明显各向异性的岩层） 或岩 层倾 角较大，钻 孔轴线无法与之垂直相 交的地层，就应在保证达到 见矿 点的空间位 置不发生较大 位移的前提下，充分利用造 斜地层的 自 然弯 曲规律 ，辅以人 工控制弯 曲措施 ，设计 “ 初级 定向孔 ” 。其具 体 要 求如 下 ： （ １ ）顶角 的设计
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二、实习步骤
1、阅读实习资料，明确实习目的与要求 、阅读实习资料， 2、确定 钻孔弯曲校正方法与程序。 、确定ZK1钻孔弯曲校正方法与程序。 钻孔弯曲校正方法与程序
270 °ZK1 o
90 ° A B
绘制钻孔中轴线
从剖面上的ZK1钻孔孔位点 向下 钻孔孔位点O向下 从剖面上的 钻孔孔位点 引一条东倾、倾角70°的线段OA， 引一条东倾、倾角 °的线段 ， ）／2＝ 取其长度为25米［（0＋ ）／ 取其长度为 米［（ ＋50）／ ＝ 25m］；接着过点 作倾角为 ° ］；接着过点 作倾角为68 ］；接着过点A作倾角为 的线段AB，取其长度为50m［（ ［（50 的线段 ，取其长度为 ［（ ）／2＝ ］；再过点 ＋50）／ ＝50m］；再过点 作倾 ）／ ］；再过点B作倾 的线段BC，取其长度为65m 角64 °的线段 ，取其长度为 ［（50＋ ）／ ）／2＝ ［（ ＋80）／ ＝65m）； ）； E F G
F
7′ F′
O′ A ′ B ′
C′
D′
G
0 1
2
3 4 5 6
G′
7
270 °1 o
1′
270m
A B
2′
90 °
3′
C D
4′
E
5′ 6′ E′
F
7′ F′
O′ A ′ B ′
C′
D′
G
0 1
2
3 4 5 6
G′
7
标绘矿体的位置 1、按见矿深度在 、 钻孔中轴线上标绘 矿体的顶底板 2、将矿体顶底板 、 的界线点水平投影 到经法线投影校正 后的钻孔中轴线上， 后的钻孔中轴线上， 标绘好矿体的顶底 板
C
E F
O′ A ′ B ′ C′ D′ E′ F′
G
0 1
2
3 4 5 6
G′
7
270 °ZK1 o
1′
90 ° A B
2′
绘制中轴线法线投影图
1、从钻孔中轴线剖面图O－G各折 、从钻孔中轴线剖面图 － 各折 点引一短水平线 2、从钻孔中轴线水平投影图上各 、 折点1、 、 、 、 、 、 ， 折点 、2、3、4、5、6、7，分别 向上作垂线，并与以上O－ 各折 向上作垂线，并与以上 －G各折 点引的短水平线相交于1′、 、 、 点引的短水平线相交于 、 2′、3′、 D 4′、5′、6′、7′。 、 、 、 。
4′
3′
C
E
5′ 6′ E′
F
7′ F′
O′ A ′ B ′
C′
D′
G
0 1
2
3 4 5 6
G′
7
270 °ZK1 o
1′
90 ° A B
2′
3′
C D
4′
连接0－ ，组成0-1′连接 － 7′，组成 2′-3′-4′- 5′-6′-7′ 折线， 折线， 即为经法线投影图法 校正后的钻孔中轴线
E
5′ 6′ E′
o
1′
A
2′
B C
3′
D
4′
E
5′ 6′
F
o′ A ′ B ′ 0 1 2 3
C′ 4
D′
E ′ 7′
G
F′ G′ 5 6 7
270 °ZK1 o
90 ° A B
绘制钻孔中轴线水平投影图
1、在钻孔中轴线剖面图的下方绘制一水平线， 、在钻孔中轴线剖面图的下方绘制一水平线， 将钻孔中轴线上的各折点依次投影到水平线上， 将钻孔中轴线上的各折点依次投影到水平线上， 得O′ A′、 A′ B′、 B′ C′ 、C′ D′、 D′ E′、 E′ F′、 、 、 、 、 、 F′ G′等水平线段； 等水平线段； 等水平线段 2、从O′点以 °方位角作线段 ＝ O′ A′；从 点以90 方位角作线段01＝ 、 点以 ； 1点以 °方位角作线段 ＝ A′ B′；从2点以 点以92°方位角作线段12＝ 点以97 点以 ； 点以 方位角作线段23＝ °方位角作线段 ＝ B′ C′；依此类推，得到一 ；依此类推， 组线段，连接得到0－ － － － － － － 线 组线段，连接得到 －1－2－3－4－5－6－7线 D 段，即钻孔中轴线在水平面上的投影图
实习六、 学时） 实习六、钻孔弯曲的校正 （2学时） 一、实习目的
钻孔弯曲校正， ★钻孔弯曲校正，是钻探工程编录中不可缺少的 一项十分重要的技术性工作。通过本次实习， 一项十分重要的技术性工作。通过本次实习，学 会根据提供的钻孔弯曲测量资料， 会根据提供的钻孔弯曲测量资料，选择合适的方 完成钻孔中轴线的校正与绘制， 法，完成钻孔中轴线的校正与绘制，掌握钻孔弯 曲校正的技能训练与操作程序。 曲校正的技能训练与操作程序。
C D
依此类推， 等线段， 依此类推，作CD、DE、EF、FG等线段，其中，FG线段长 、 、 、 等线段 其中， 线段长 24m，倾角为 ° ，组成 －A－B－C－D－E－F－G折线， 组成O－ － － － － － － 折线 折线， ，倾角为38 即为倾角校正后的ZK1钻孔中轴线。 钻孔中轴线。 即为倾角校正后的 钻孔中轴线