钻孔轨迹控制
定向钻施工隐蔽工程(3篇)
第1篇一、定向钻施工隐蔽工程范围1. 地质勘察与钻孔在定向钻施工前，必须进行详细的地质勘察，了解地下土层结构、地下水分布、地下管线等情况。
钻孔是了解地质情况的重要手段，也是后续施工的基础。
钻孔过程中，要确保钻孔质量，避免出现偏斜、塌孔等现象。
2. 钻孔轨迹控制钻孔轨迹控制是定向钻施工的核心环节，直接影响施工质量和工程进度。
在施工过程中，要实时监控钻孔轨迹，确保轨迹符合设计要求。
隐蔽工程包括轨迹测量、轨迹调整、轨迹优化等。
3. 钻孔孔壁稳定钻孔孔壁稳定是保证定向钻施工顺利进行的关键。
在施工过程中，要采取有效措施，如合理选用钻具、控制钻进速度、注浆加固等，确保孔壁稳定。
4. 钻孔孔径控制钻孔孔径控制直接影响管道安装质量和施工效率。
在施工过程中，要严格控制钻孔孔径，确保符合设计要求。
5. 钻孔固井钻孔固井是保证管道安全运行的重要环节。
在施工过程中，要选择合适的固井材料和方法，确保固井质量。
二、定向钻施工隐蔽工程质量控制措施1. 严格遵循施工规范和设计要求，确保施工过程符合规定。
2. 加强施工现场管理，确保施工环境整洁、安全。
3. 选用优质钻具和材料，确保施工质量。
4. 定期进行施工质量检查，发现问题及时整改。
5. 加强施工人员培训，提高施工技能和责任心。
6. 做好施工记录，为工程验收提供依据。
7. 加强与监理单位的沟通，确保隐蔽工程符合要求。
三、定向钻施工隐蔽工程验收1. 验收依据：国家相关规范、设计文件、施工图纸等。
2. 验收内容：钻孔轨迹、孔壁稳定性、孔径、固井质量等。
3. 验收方法：现场检查、资料审核、仪器检测等。
4. 验收标准：符合设计要求、施工规范和质量标准。
总之，定向钻施工隐蔽工程是确保工程质量和安全的关键环节。
在施工过程中，要高度重视隐蔽工程的质量控制，确保施工顺利进行。
第2篇一、施工准备1. 设计审查：对施工图纸进行审查，确保设计合理、安全、可靠。
2. 材料检验：对施工材料进行检验，确保符合设计要求和国家标准。
科技成果——钻孔轨迹(参数)智能校验仪
科技成果——钻孔轨迹（参数）智能校验仪（1）技术装备1技术开发单位贵州矿安能创科技有限公司适用范围适用于煤矿井下各种复杂环境条件下的瓦斯治理钻孔、地质勘探钻孔、探放水钻孔、防冲击地压钻孔等各种类型钻孔的轨迹参数随钻精准无人化自动测量和钻孔无人智能化监管验收。
成果简介（1）加速度计与陀螺仪传感器精准搭配设计、低速惯性导航误差消除技术的突破，实现了钻孔轨迹高精度测量。
（2）引入大数据云计算和人工智能深度学习技术，实现了随钻煤岩识别、假钻识别、竣工自动化成图、打钻空白带识别、钻孔施工无人化智能监测管控和验收；（3）针对打钻过程中钻杆老化折断、埋卡钻等造成的传感器经常损失问题，本装备对易损耗部分进行了经济化设计，解决了严重困扰矿井使用成本过高问题。
（4）用“智能无人化”监管打钻代替“人盯人打钻”监管，解决了目前打钻监管模式的客观缺陷，做到了打钻监管无死角，确保了“打钻”环节的本质安全化。
应用情况该技术装备在平顶山天安煤业股份有限公司十一矿、十矿、平宝煤业有限公司；兖矿贵州能化公司发耳煤业有限公司、大方煤业有限公司、五轮山煤矿；河南能化集团车集煤矿；盘江精煤股份有限公司金佳矿；林华煤业有限公司等上百家煤矿进行了推广应用，应用期间装备运行稳定，使用方便，参数测量精准（轨迹百米测量误差不超过0.94%；角度测量误差0.1度以内），操作可靠。
（2）技术装备2技术开发单位安徽惠洲地质安全研究院股份有限公司适用范围（1）YZG6.4矿用钻孔轨迹测量仪是一款小巧轻便，测量精度高，稳定性好的轨迹测量仪器，可进行钻孔轨迹测量，瓦斯抽排孔的轨迹测量；（2）地质孔等钻孔的轨迹测量，广泛应用于煤矿和工勘等钻孔测量领域。
成果简介（1）高精度，探管内部采用高精度电子罗盘，大大提高了测斜仪的测量精度，稳定性好，系统带有硬件校正和软件校正功能，有效去除相关干扰，保障数据准确性；（2）智能化小型主机，采用智能手持终端作为主机，高清液晶显示，内置软件功能齐全，可提供打点功能，记录现场施工中的各种工况，并在现场导出轨迹数据并成图，提供钻孔轨迹、孔深、终孔位置等结果显示；（3）无线通讯，探管和主机之间实现无线数据连接，通过蓝牙相互通讯，主机可检查探管工作状态、设置探管采集参数；（4）配套有专用的处理软件，可方便的将测量数据就行成像和后续分析；（5）大容量存储，可以实现超量测量数据存储；提供USB通用接口，电脑可直接读取相关数据。
3-煤矿井下定向钻孔轨迹设计解析
二、定向钻孔的类型 （一）按施工技术方法分类
1 、自然弯曲定向孔。利用钻孔在一定地质条件 下的自然弯曲规律设计钻孔轴线，通过移动孔位或 改变开孔倾角、方位角，采用常规钻进技术工艺， 必要时利用孔斜控制理论辅以一般的增斜、减斜措 施，达到基本按设计的钻孔轴线钻达目的层的钻孔。 自然弯曲定向孔又称初级定向孔。 2、人工弯曲定向孔。采用人工造斜工具与技术 强制进行人工弯曲，并克服钻孔自然弯曲的影响， 或者利用钻孔自然弯曲规律与人工造斜工具强制进 行人工弯曲相结合，使钻孔按设计轨迹钻达目的层 的钻孔。又称受控定向孔。
钻孔主设计方位角确定
• 钻孔主设计方位角根据矿区地质图与巷道走向等 确定，便于左右偏差及垂深的计算，一般设定煤 矿井下定向钻孔的主延伸方向为钻孔主设计方位 角，从而确定钻孔轨迹的空间位置。
钻场设计坐标系的确定
• 在过开孔点的水平面内，以开孔点为原点，X轴正向指向钻 孔主设计方位，顺时针旋转90°为Y轴正方向，Z轴正方向垂 直指向上，即符合左手螺旋法则。 • 钻孔设计坐标系内，定向钻孔轴线上任一测点在Z轴上投影
三、钻孔轴线及相关参数
（二）确定钻孔轴线空间位置的几何参数
当钻孔弯曲时，用弯曲强度或曲率、曲率半径来表征钻孔 弯曲的强烈程度。
7、弯曲强度：钻孔弯曲强度是指钻孔轴线单位长度上倾角
或方位角变化的度数。 当钻孔轴线只有倾角变化时,用倾角弯曲强度表示， 当钻孔轴线只有方位角变化时，用方位角弯曲强度表示， 当钻孔轴线既有倾角变化，又有方位角变化时，用全弯曲
二、定向钻孔的类型
（三）按钻孔孔底结构分类 1、单底定向孔。只有一个主干孔的定向孔。 2、多底定向孔。主干孔(首先完成的钻孔)钻进 后，再从主干孔内开出其他分支孔的定向孔。它又分 一级和多级分支定向孔。
定向井钻井轨迹设计与控制技术
定向井钻井轨迹设计与控制技术近年来，中国发展迅速，石油在经济快速发展中的重要作用已经显现。
石油不仅可以提炼汽油和柴油，维持汽车和机器的运转，还可以将天然气作为人们生活和工业的重要燃料。
因此，石油勘探开发逐渐增多，石油钻井技术也得到很大发展。
19世纪中后期，石油钻井中定向井钻井技术的首次正式应用。
在工程建设过程中，井眼轨迹控制技术可视为定向井钻井的关键技术。
直井、斜井和稳定斜井段的井眼轨迹控制技术也不同。
总的来说，随着井眼轨迹控制技术的不断改进和完善，定向井轨迹控制水平有了很大的提高。
定向井；轨迹；控制技术引言在油气开采中，定向钻井技术是一种应用广泛的技术，其开采效率和施工质量直接影响油气开采的整体质量。
它在提高天然气和石油开采效率方面发挥着重要作用。
由于使用的地形复杂多变，决定了定向井建设项目对轨道设计和控制的要求更加严格。
影响整个施工过程的最重要因素是轨迹控制的准确性，轨迹设计和轨迹控制对钻井的整体质量起着至关重要的作用。
在石油钻井工程中，在整个定向井施工过程中，轨迹控制技术对整个工程的整体质量具有重要的现实意义。
1 定向井轨迹设计1.1 设计原则第一，实现地质目标是建设的原则。
定向钻井时，钻井的主要目的是使钻井穿过地层中的多个油层，防止井下复杂，地层易坍塌、易漏，或提取井间难以到达的死油气，或钻应急救援井，或在平台上钻定向井，节省占用空间，达到后期管理的目的。
无论哪种定向井，井眼轨迹设计都要首先考虑地质设计。
对于地质设计，如果不能满足设计要求，就无法设计出完美的钻孔轨迹。
第二，是达到安全、优质、高效钻井的目的。
在定向井轨道的设计中，地质目标有望实现。
因此，要实现这一地质目标，需要各种轨道形式。
选择最有利于现场施工难度、最小摩擦力矩和井眼轨迹控制的轨道形式，才能实现安全、优质、高效的定向钻进。
因此，在设计定向井轨迹和确定偏移点时，需要选择地层稳定、易偏移的层位。
第三，满足后期生产的要求。
第三个原则对于满足后期采油的要求至关重要，尽管这两个原则在定向井轨道设计中更为重要。
定向钻孔的原理
定向钻孔的原理
定向钻孔是一种通过钻机控制钻孔方向和轨迹的技术。
其原理是利用方向导向系统控制钻杆的姿态，使钻头沿着预定的路径钻进地下。
具体原理如下：
1. 方向导向系统：钻杆底部装有方向导向传感器，通过测量地磁场或者地震波信号，可以确定钻杆的真实方向和位置。
2. 钻杆姿态控制：通过调整钻杆的角度和方向，可以改变钻头的钻进方向。
钻杆的姿态可以通过液压或电动控制实现。
3. 位移控制：通过计算和控制钻进速度和位移，可以实现沿着预定路径持续钻进。
钻机操作员根据钻井现场情况和地质数据，调整钻进参数。
4. 实时监测：定向钻孔过程中，会实时监测钻进数据和方向传感器数据，以确保钻孔的准确性和安全性。
监测数据可以反馈给操作员，及时调整钻井策略。
总之，定向钻孔的原理是通过方向导向系统、钻杆姿态控制、位移控制和实时监测等技术手段，实现钻头沿着预定路径钻进地下。
这项技术在油气勘探、地质勘测和地下工程等领域有广泛应用。
钻孔轨迹仪操作手册1
钻孔轨迹仪操作手册一．使用前准备井上：1.检查仪器配件，包括主机充电器，探管充电器，通讯电缆一根，USB连接线一根，勾头扳手两个。
2.仪器在使用之前，充电5小时以上，仪器持续工作时间为8小时。
3.了解钻孔设计的倾角和方位角，以便参考。
4.仪器使用前测试：用通讯电缆连接探管和主机，按照下面的操作过程，对仪器进行模拟采样二十个点以上，确保仪器正常工作。
井下：5.现场须准备50钻杆公头（要求平头接头）与探管连接。
6.测斜前，必须先扫孔，保证孔内畅通，再进行测量。
二．现场安装测量该过程中，主机和探管在上电后均不能中途断电第一步：连接主机和探管。
打开主机箱盖子，以及探管后方套筒，用通讯线将主机与探管进行连接，连接时注意对准航插缺口，严禁强行插拔。
连接好后先打开探管电源，再打开主机电源。
第二步：进行探管连接测试。
点击菜单键进入主菜单---点击翻页键到下页系统设置---点击确定键进入系统设置---再次点击确定键进行探管连接测试。
正常情况下，显示各项测量数据，无报错，否则关闭电源更换通讯线重现连接。
第三步：进行探管测试设置。
连续点击返回键两次，进入主菜单---使用切换键选择钻孔测量点击确定---选择新建测量点击确定，进入新建测量设置孔号---使用删除键和数字键设置孔号，设置完成点击确定进入设置进尺---同样使用删除键和数字键设置进尺，设置完成点击确定进入测量前倒计时。
倒计时完成显示启动采集成功，点击确定进入测试状态。
第四步：断开主机与探管的连接进行探管安装。
将主机和通讯线盖上航插盖子准备测量，探管拧上与钻杆连接的套筒，准备探管安装，注意在操作过程中不要碰到探管开关。
探管安装：轨迹仪探管安装时尽量使得横滚角为0度，以便得到更加精确的测量值，具体做法为，探头后端标记朝向正上方。
钻机送钻杆过程中采取推送方式。
第五步：时间采样。
在探管送入孔中达到预设进尺位置时，钻机操作人员应停止送杆，并发出信号告诉测量人员，测量人员待钻杆稳定后（约2-3秒）点击一次采样键，然后发出信号告诉钻机操作人员可以继续送杆。
煤矿井下定向钻孔轨迹控制课件
煤矿井下定向钻孔轨迹控制
36
黄陵二号煤矿施工煤矿钻井下孔定向平钻孔面轨迹图控制
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黄陵二号煤矿 4#钻孔实钻轨迹剖面图
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黄陵二号煤矿 4#钻孔实钻轨煤矿迹井左下定右向钻偏孔差轨迹图控制
排量 lpm
转 速 rp m
上紧 扭矩
Nm
73
181-24
4:5
3
2.85
62. 5
3116-35 1367-05
1620
输出 扭矩 Nm
257
最大 过载 拉力 kN
89
最大 钻压 kN
27
最大 压降 kPa
2758
煤矿井下定向钻孔轨迹控制
2
螺杆钻具造斜原理
螺杆钻具是一种把液体的压力能转换为机械能的 能量容积式正排量动力转换装置，主要由螺杆马达 （定子、转子）总成、万向轴总成、传动轴总成三大 部分组成。
分支孔成孔几率极低
当倾角<0O时, 工具面180O
分支孔成孔几率低
煤矿井下定向钻孔轨迹控制
18
开分支工艺
当倾角>0O时, 工具面0O
分支孔成孔几率极低
当倾角>0O时, 工具面180O
分支孔成孔几率高
分支点选择： 尽量选择“倾角增加孔段”
煤矿井下定向钻孔轨迹控制
非开挖水平定向钻导向轨迹设计
非开挖水平定向钻导向轨迹设计非开挖水平定向钻导向轨迹设计随着非开挖水平定向钻技术的应用越来越广，对于定向钻施工过程中遇到的难题越来越多。
目前市场上所用的小型钻机，其导向孔施工过程中大多是采用无线定位技术，本文就无线定位技术穿越施工时导向孔轨迹设计方法作一简单的介绍。
标签水平定向钻；导向；轨迹设计1 非开挖定向钻轨迹设计与原理非开挖铺管的关键技术在于导向钻孔轨迹的精确控制，确保避开原有地下管线及障碍物，按设计路线准确、顺利地铺管。
它的基本步骤是：采用先进的导向探测仪对地下钻头的前后倾角、深度、导向板面向角等进行测量，根据测量结果人为预定其导进方向，并不断地调整钻头面角进行推进或继续钻进。
其中，“人为预定”是凭操作经验来进行的，依靠操作者判断和调整前进方向，这就使导向精度和速度降低。
一旦发现当前钻出的孔段轨迹与理想轨迹有差异时，退回重新校，由于在先期的钻进过程中，旧孔轨迹周围环境在高压泥浆液的强力冲刷下已变得松散，再想靠导向板的推进来改变方向校正出新轨迹孔就较为困难了，往往要退回很大的量才能校正过来，并且回程量也只有靠经验来控制。
因此，在导向钻进时总是希望能够预先知道按操作控制所能得到的地下轨迹，最好是在设计好钻进轨迹时就有一套操作控制程序。
对此，进行非开挖导向钻进轨迹的研究是非常必要的。
1.1 几何关系的建立在导向钻进过程中，钻头以回转钻进和只推进两种方式运动。
回转钻进时，其方向不发生变化，轨迹线为直线；推进时，其方向会按一定的规律变化，轨迹力地下空间曲线。
这样整个钻孔轨迹由若干段直线和弧线组成。
1.2 钻孔轨迹的控制设计导向钻进的轨迹设计一般要考虑三方面的要求。
1.2.1 铺设管线的深度和水平距离；1.2.2 避开的地下管线和石块等障碍物；1.2.3 钻进角度或出钻角度的弧度变化控制。
例如说，在横穿马路钻进施工中常见到这样的情况：钻机置于马路边缘一定距离外，钻机以一定的钻进角度开孔，向下偏导向钻进，希望经过一定长度的弧形轨迹，达到铺管设计深度时钻头的方向恰好调整到水平方向，再保持水平方向旋转钻进，保正钻孔准确地从地下原有两根管道之间的间隙中穿越。
钻孔轨迹仪管理制度
钻孔轨迹仪管理制度一、钻孔轨迹仪的管理目的1. 保证设备的正常使用2. 提高设备的利用率3. 增加工作效率4. 保证数据的准确性和可靠性二、管理制度的内容1. 设备登记管理（1）对钻孔轨迹仪进行登记，并制定设备档案，记录设备的型号、编号、购置日期、厂家、维修记录等信息。
（2）设备使用单位要对设备进行统一编号，并在设备周围设置明显的标识牌，确保设备的使用和管理。
2. 设备维护管理（1）定期进行设备的维护保养工作，包括清洁设备表面、检查设备连接部位是否完好等。
（2）设备的维护保养应有专人负责，并制定维护保养记录，记录每次维护的时间、内容和人员。
3. 设备保管管理（1）钻孔轨迹仪应放置在专用的设备间或设备库房，保证设备的安全。
（2）设备的保管人员要定期检查设备的工作状态，发现问题及时处理或上报。
4. 设备使用管理（1）设备的使用应由具有相关资质的人员进行，确保设备的正常使用和数据的准确性。
（2）设备使用单位要制定设备使用流程，明确设备的启动、操作、停止等流程。
5. 设备检定管理（1）钻孔轨迹仪的检定工作应定期进行，确保设备测量数据的准确性和可靠性。
（2）检定人员要具有相关资质，并制定检定记录，记录每次检定的结果和措施。
6. 设备更新管理（1）当钻孔轨迹仪达到报废标准时，应及时进行更换更新，确保设备的使用效果。
（2）设备更换更新应由相关部门或机构进行评估和决策。
7. 设备故障管理（1）设备使用单位要建立设备故障处理制度，对设备故障进行分类和处理。
（2）设备故障处理应有专人负责，及时处理并记录故障情况和处理结果。
8. 设备安全管理（1）设备使用单位要建立设备安全管理制度，明确设备的安全操作规程和措施。
（2）设备的安全管理责任应落实到相关工作人员，确保设备的安全使用。
三、管理制度的实施1. 推动制度的宣传和培训，确保相关人员了解并遵守管理制度。
2. 加强对设备的监督和检查，发现问题及时处理和改进。
3. 各级管理人员要加强对设备管理工作的督促和指导，确保制度的有效实施。
定向钻井轨迹控制一般方法
未来定向钻井技术的发展将更加注重智能化、自动化、高效化，进一 步提高钻井精度和效率，降低成本和风险。
02 定向钻井轨迹控制的重要 性
提高钻井效率
减少钻井时间和成本
通过精确控制钻头方向和深度，可以减少不必要的钻井时间和成 本，提高钻井效率。
避免钻井事故
准确的轨迹控制可以避免钻头偏离目标，减少卡钻、井斜等事故的 发生，提高钻井安全性。
05 结论
定向钻井轨迹控制技术的发展趋势
智能化
高精度
随着人工智能和机器学习技术的快速发展 ，定向钻井轨迹控制技术将更加智能化， 能够实现自动化决策和实时优化。
为了提高钻井效率和降低成本，定向钻井 轨迹控制技术将向高精度方向发展，实现 更精确的钻孔定位和轨迹控制。
多学科交叉
环保与安全
定向钻井轨迹控制技术将涉及多个学科领 域，如地质学、地球物理学、计算机科学 等，实现多学科交叉和融合。
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提高油气勘探开发效率
定向钻井技术的应用可以大幅度提高油气勘探开发的效率，缩短勘 探周期，降低开发成本。
降低钻井成本
01
02
03
优化钻井方案
通过精确的轨迹控制，可 以减少钻井过程中的复杂 情况，降低钻井难度和成 本。
提高钻井成功率
准确的轨迹控制可以保证 钻井成功率和一次成功率， 从而降低二次钻井和修井 的费用。
基于人工智能的轨迹控制方法
总结词
基于人工智能的轨迹控制方法是利用人工智能和机器学习技术，对大量历史钻井数据进行学习，自动识别地下地 质特征，预测钻头前方地层走向，并自动调整钻头方向和钻井轨迹。
详细描述
这种方法需要大量的历史钻井数据作为训练样本，通过机器学习和深度学习技术，训练出能够自动识别地质特征 和预测钻头前方地层走向的模型。基于人工智能的轨迹控制方法具有较高的自动化程度和预测精度，是未来定向 钻井技术发展的重要方向。
定向井钻井轨迹设计与控制技术研究
定向井钻井轨迹设计与控制技术研究摘要：在定向井钻井过程中，井眼轨迹的设计和控制至关重要，它可以决定定向井施工的成败。
因此，有必要进一步探索定向井井眼轨迹的设计和控制技术，以实现安全、优质、高效的定向井施工。
定向井轨迹的选择对钻井施工的安全、高效、低成本起着重要作用。
关键词：定向井；钻井轨迹；设计；轨迹控制前言近年来，随着钻井工程技术和钻井设备的不断改进，钻井技术得到了快速发展。
定向钻井作为一种非常重要和实用的钻井方法，受到了人们的极大关注。
井眼轨迹设计技术是一整套钻井技术中的第一个关键环节。
定向井是指根据预先设计的井斜方向和井筒轴线形状钻探的井。
换句话说，任何设计目标偏离井口所在垂直线的井都属于定向井。
定向井是相对于垂直井而言的，根据设计的井筒轴线分为二维定向井和三维定向井。
由于油气资源短缺以及当前油气生产中遇到的问题，为定向井轨迹设计提供了广阔的发展前景和空间。
定向井轨迹的设计方法和实际钻井偏移测量理论将是研究的重要趋势。
现在，进入计算机快速发展时期，将现有和更成熟的工程模型计算机化，以提高现场施工人员的工作效率；另一方面，准确及时地将现场数据输入计算机，为未来的数据统计和科研分析提供第一手现场真实数据。
因此，利用定向井轨迹设计的软件实现和强大的计算机编程功能，实现了定向井轨迹优化设计软件的研究。
通过不断的实验和改进，设计的轨迹不仅满足了施工现场条件的限制，而且是满足各种设计条件的理想轨迹。
1.定向井轨迹概念井眼轨迹可分为两类：设计轨迹和实际钻井轨迹。
其中，设计轨迹可分为钻孔前设计的轨迹和钻孔过程中钻孔时修改或调整的轨迹。
设计轨迹通常由一些分段的特殊曲线组成，具有很强的规律性。
设计轨迹和实际钻井轨迹都是连续光滑的空间曲线，只有一条线，在三维空间中随机变化，没有任何规则可循。
为了表达这样的曲线，可以使用图形来显示井轨迹的形状，或者使用几何参数来描述井轨迹的形式。
这两种方法相互补充，并且通常以一种既考虑到图形方法的视觉和直观特性，又考虑到精确和灵活的分析参数的优势的方式应用。
钻孔轨迹测定管理制度
钻孔轨迹测定管理制度第一章绪论1.1 研究目的和意义随着现代科技的不断发展，地下资源的开采工作变得越来越重要。
而地下资源的开采离不开对地质情况的了解和分析，而钻孔轨迹测定作为地质勘探的重要手段之一，对地下资源的勘探和开采起着至关重要的作用。
因此，建立钻孔轨迹测定管理制度，可以有效地规范和管理钻孔轨迹测定工作，提高勘探工作的效率和精度，为地下资源的开采提供有力的支持。
1.2 国内外研究现状目前，国内外对地下资源的开采工作给予了越来越重视，同时也越来越重视对地下资源的勘探和评估工作。
在这个背景下，钻孔轨迹测定作为一种重要的地质勘探手段也得到了广泛的应用。
国内外许多研究者对钻孔轨迹测定的原理、方法和技术进行了大量的研究，并在实际应用中取得了丰硕的成果。
但是，目前在钻孔轨迹测定管理方面的研究还比较薄弱，尚未形成完善的管理制度，因此有必要进行相关研究。
1.3 研究内容和方法本文拟对钻孔轨迹测定的管理制度进行研究，主要包括以下内容：（1）对钻孔轨迹测定的原理、方法和技术进行系统的总结和梳理，为后续的管理制度奠定理论基础；（2）对国内外相关的钻孔轨迹测定管理制度进行调研和分析，总结各地的管理经验和做法；（3）结合国内外的实际情况和需求，提出适合我国地质勘探工作的钻孔轨迹测定管理制度；（4）通过案例分析和模拟实验，对提出的管理制度进行验证和完善。
第二章钻孔轨迹测定管理基础2.1 钻孔轨迹测定的原理和方法钻孔轨迹测定是通过对钻孔孔壁岩心的物理和地球化学性质进行分析，以确定钻井孔的轨迹和地层的构造和性质。
通常采用测量地震波时差或电磁波传播时延等方法来确定地层的构造和性质，从而确定地下资源的分布和储量情况。
2.2 钻孔轨迹测定的技术要求钻孔轨迹测定需要采用高精度的测量仪器和传感器，以确保测量的准确性和精度。
同时，还需要对测量仪器和传感器进行定期的校准和维护，以保证其正常的工作状态和性能。
2.3 钻孔轨迹测定的管理流程钻孔轨迹测定的管理流程主要包括对勘探工程的组织和计划、对钻孔轨迹测定仪器和设备的选型和使用、对测量数据的采集和处理、对测量结果的分析和评估等内容。
监测与控制方案
监测与控制方案一、原理采用先进的导向探测仪对地下钻头的前后倾角、深度、导向板面向角等进行测量，根据测量结果人为预定其导进方向，并不断地调整钻头面角进行推进或继续钻进。
在钻进导向孔时能否按设计轨迹钻进，钻头的准确定位及变向控制非常重要。
钻进过程中对钻头的监测方法主要通过随钻测量（MWD）技术获取孔底钻头的有关信息。
孔底信号传送的方法主要有：电缆法和电磁波法。
电磁波法的测量范围较小，一般在300m以内水平发射距离，测量深度在15m左右。
电磁波法测量的原理为：在导向钻头中安装发射器，通过地面接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正。
地面接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示，以便操作手能控制钻机按正确的轨迹钻进。
二、钻孔轨迹的控制钻进的轨迹一般考虑以下三方面的要求：（１）铺设管线的深度和水平距离；（２）避开的地下管线和石块等障碍物；（３）钻进角度或出钻角度的弧度变化控制。
钻机置于马路边缘一定距离外，钻机以一定的钻进角度开孔，向下偏导向钻进，希望经过一定长度的弧形轨迹，达到铺管设计深度时钻头的方向恰好调整到水平方向，再保持水平方向旋转钻进，保正钻孔达到设计准确高程。
三、安全保护系统由于施工中的地质情况复杂、距离较远等特点，在施工中必须设置必要的安全保护措施，主要有：（1）防触电报警系统，一旦地下钻头触及电缆等带电体后，钻机发出触电报警，此时操作手必须坐在座椅上不得离开，以免触电。
报警解除后，操作人员方可离开钻机。
（2）远距离遥控紧急停机装置，随钻跟踪测量者应时刻保持与钻机操作手的联系，一旦发生意外应及时处置。
目前我单位在本工程中采用无线通信联络方式，有时由于受到当时当地环境的影响这种方式己不能应付紧急突发事件。
所以在施工中应由随钻跟踪者采用紧急措施停止钻机工作，待处理完后，由后者解除对钻机的限制后，方可启动钻机。
空间定向钻孔轨迹预测和控制
空间定向钻孔轨迹预测和控制
李巨龙;马植侃
【期刊名称】《煤田地质与勘探》
【年(卷),期】1998(000)006
【摘要】为了及时了解空间定向钻孔在施工过程中空间位置及中靶情况，本文对空间定向孔靶点预测和纠斜措施进行了深入的研究，导出了空间定向孔轨迹预测和控制公式。
【总页数】1页(P70)
【作者】李巨龙;马植侃
【作者单位】中国矿业大学资环学院;中国矿业大学资环学院
【正文语种】中文
【中图分类】P634.7
【相关文献】
1.空间定向钻孔轨迹设计 [J], 李巨龙;马植侃
2.煤矿井下定向钻孔轨迹设计与控制技术 [J], 姚宁平;张杰;李泉新;宋昱播;刘睿全;李浩
3.煤矿井下定向钻孔轨迹预测方法研究 [J], 孙涛;吝伶艳;刘宗伟;宋建成;王雪
4.一种基于模型预测控制的柔性关节空间机械臂的轨迹跟踪控制 [J], 吴昊;谭元;郭小龙;毛新涛
5.三维定向钻孔轨迹设计与施工控制新方法 [J], 吴光琳
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越精准。地质勘探 向着定向孔 、 分支孔 的方向发展 。为达到地质 目的， 在现有钻孔轨迹控制技术的 基 础之 上 ， 还 需在 分 支孔 技 术上 有 所 突破 。 目前控 制 钻 孔轨 迹 的主 要 方 式是 通过 连 续造 斜 器 、 钻 压
与 钻具 外 径 的调 节 来 实现 对钻 孔顶 角的相 对控 制 ； 但 在 方位 角的控 制 方 面有 所 欠缺 ， 若 解 决 了对 钻 孔 方位 角的相 对控 制 ， 也 就 解 决 了未 来分 支孔 的技 术难 题 。在 近 两年 的勘探 施 ＿ Ｙ － 中， 总结 出浅部 钻 孔 的顶 角控 制及 深部 方位 角控 制 的设 想供 同行参 考 。
顶角增幅较 大。在开孔时将开孑 Ｌ 顶角调小 ， 若开孔 顶
角 太 小 又 受 方位 角不 易 控 制 的影 响 ， 钻孑 Ｌ 轨 迹 就很 容 易 偏 离靶 心 。， 实 践 中总 结 ， 设计开孑 Ｌ 顶 角在 ３ 。 ～５ 。 时， 不 易再 将 开孔顶 角 调小 。设 计顶 角 ＞５ ０ 时， 可根 据实 际 情 况适 当调 整 开孑 Ｌ 角度 。 深 孔 顶 角 的控 制 ， 是 一项 实践 中 的综 合 控 制 。从 钻 孔 的理 论 设 计 到 实践 中 的细 节 调 整 都 相辅 相 成 ， 既
位 ／ ／
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（ ５ ） 准确 、 快速 、 可靠的定向器具 。 （ ６ ） 定向孑 Ｌ 技术 、 经济效益的合理评价。
其 中主要 技术 关 键是 ：
｜
（ １ ） 根据已知地质条件 ， 合理地设计定 向钻孔轴线
轨迹 。
（ ２ ） 能可靠地控制人工弯曲工具改变钻孑 Ｌ 轨迹 ， 且 造斜 强度 稳 定 、 可调 。
（ ３ ） 能 准确 、 可靠 地 对造 斜 工具 定 向和测 量钻 孔 的
顶角 ， 方位角。
图 １钻孔轨迹空 间要 素图
２ 钻 孔轴 线 空间位 置 的几何 参数 ２ ． １ 顶角（ 井斜 角 ） 轨 迹 上某 点 的顶 角 是该 点 的 切线 与铅 垂 线 之 问 的
夹角 ， 一般 用 表示。
｝收稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ６ — ２ ５ 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ６ — ２ ９
轨迹上某点 的孑 Ｌ 深 是孑 Ｌ 口到 该 点 钻 孔 轴 线 的长
度。
根 据钻 孑 Ｌ 轨 迹 的基 本 要 素 ， 就 可 以利 用 一 定 的计 算方法 ， 求 出轨 迹 上 每 一点 的空 问 坐 标 。 当钻 孔 轨迹
关 键词 ： 钻孔 轨迹 控 制 ； 顶 角控 制 ； 方位 角控 制 ； 定 向孔 ； 分 支孔
中图分 类号 ： Ｔ Ｅ ２ ４ ３ 文献标 识 码 ： Ｂ 文 章编 号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ０ ６ ０ — ０ ３
１ 定 向子 Ｌ 技术 要 求
２ ． ２ 方 位 角
地质勘探中， 高精度受控定向钻探技术相对较困难
和复 杂 ， 特别 是 地质 钻 孑 Ｌ 的孑 Ｌ 径小 ， 在 某 些方 面 比石 油 定 向钻井 的难 度还 大 。施工 高精度 地质 受控 定 向孑 Ｌ ， 需 要研 究解 决 的技 术经济 问题 主要 有 以下几个方 面 ： （ １ ） 研究钻孑 Ｌ自然 弯 曲 的原 因 、 规律 ， 预 防或 利 用 的有 效方 法 。
考虑地层 的历史施工经验 ， 也要考虑钻具组合及设 备
管材 的搭 配 。
３ ． ２ 实 践 中的施 工经验
案例 ｌ ： 秋 格明塔什矿区 Ｚ Ｋ１ ３ ０ ９ ， 设计顶角 ５ 。 ， 设
Ｚｆ Ｈ）
图２ 钻孔空间位 置坐标
计孔深 １ ０ ０ ０ ｍ。理论设计是定 向孔 ， 即通过钻孔 顶角 的控 制 ， 来 实 现对 不 同埋 深 两 种 矿体 的取 样 勘 探 。开
孑 Ｌ 顶角 ５ 。 ， 下 １ ０ ８ ｍｍ套 管 ４ ０ ｍ， ９ ５ ｍｍ 的钻 具 施 工 到４ １ ２ ｍ， 换 ７ ５ ｍｍ钻 具 施 ＿ Ｔ， 测斜数据显示 ， 所 有 顶 角未 超 过 ５ 。 ， 最 小顶 角 ４ ． ２ 。 。主 要原 因是 ９ ５ ａｍ 的钻 ｒ 具钻 杆保 直 性较 好 ， 岩 层硬 度 较 高 ， 造 成钻 孑 Ｌ 顶 角上 偏 的 幅度较 小 ， 几乎 不造 斜 。 以往施 工经 验是 ７ ５ ａｍ钻 ｒ
为 曲线 时 ， 也 可通 过 相 对 坐 标 以此类 推来 确 定 空 间坐
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西部探矿工程
２ ０ １ ４ 年第 ４ 期
钻孔轨迹控 制
陈会领 ， 张 礼 ， 沈 建 ， 胡晓斌 ， 丁 峰 ， 张 飞
（ 新 疆地矿 局 第 一地 质 大 队 ， 新 疆 鄯善 ８ ３ ８ ２ ０ ４ ）
摘
要： 随着钻探技术的发展 ， 地质 目 的对钻探 工艺的要求越 来越 高， 在控制钻孔轨迹方面也需越来
第一 作者 简介 ： 陈会领（ １ ９ ８ ４ 一 ） ， 男（ 汉族 ） ， 河南许 吕人 ， 助理工程 师 ， 现从 事探矿Ｔ程技术１ 作。
２ ０ １ ４ 年第４ 期
西部 探 矿工程
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（ ３ ） 开孔顶角 ： 开孔 顶 角越 小 ， 在 后 续 的 钻进 中顶
角 越 不 容 易增 大 。特 别 是 在 定 向深 孑 Ｌ 钻进时 ， 为 防 止
钻孔轨迹上某点的方位角是该点 的切线在水平面
上 的投 影 与 真 北 方 向之 间 的夹 角 ， 一 般 用 表示 ， 并 且
从 真 北方 向开 始按顺 时 针方 向计 算 。
２ ． ３ 孔（ 井） 深
Ｏ
（ ２ ） 精确测量钻孑 Ｌ 空间位置 的仪器。
（ ３ ） 快速 、 准确 地设 计 和计 算定 向孔 轴线 轨迹 。 （ ４ ） 高效 、 可 靠 的人 工造 （ 纠） 斜 工具 ， 既 可 改变 钻孑 Ｌ 顶角 ， 也 可改 变钻 孔 的方位 角 。