图$+,H+.-型连续造斜器!\\
!\结构图!运送状态\#!\原理图!工作状态\N0
$接头#$上轴承室#$传压弹簧#$主动轴#$离合机构#$回位弹簧#($,-.2
$外壳#$花键轴套#$上半楔#$防护管#$滑块#$滚轮#;*1()((($
$下半楔#$被动轴#$短管#$钻头(,(-(.(2
（四）液动螺杆钻受控定向钻探技术
我国于$并用于固体矿产勘探受控)世纪*)年代初研制成功f\\型小直径螺杆钻具%
造斜角度和方向准确%大大地减定向钻探&螺杆钻受控定向钻探的优点是’7钻杆不转动%
少了钻杆折断事故%也可防止坍塌掉块及卡埋钻等孔内事故#8可以进行随钻测量定向钻探%所钻定向孔精度高#可以施工各种类型的定向孔&9对地层的适应性广#:使用范围广%
(/f\\型小直径螺杆钻具美国史密斯国际公司于$定名为戴纳钻具&)世纪2)年代中期研究成功螺杆钻具%$)
(世纪;苏联钻井技术研究所研制成功波齿比为*&1()的Y型螺杆钻&)年代初%
我国于$螺杆钻&到*引进美国)戴纳*公)世纪*)年代初研究成功)f\\*)年代后期%
成批生产螺杆钻具&司技术和生产线%
!\(f\\型螺杆钻工作原理及设计f\\型螺杆钻的核心是螺杆马达&螺杆马达由两个表面带有螺旋齿和槽的零件转子和+()$-+
第二章!受控定向钻探
定子组成!转子处于定子的包容之中!它们之间处于接触状态!并形成由若干连续的密封线
转子时!一部分密封所划分成的若干个封闭腔\当外界输入具有一定压力的液体到达定子#
腔中充满高压液体!而另一部分密封腔中则充满低压液体!而且它们周期性地与高压室或低压室相通\这样在每一个工作空腔横断面上!在工作液体压力作用下产生不平衡的液压力!并造成旋转力矩及作用于定子上的径向力\在沿着转子螺距长度上!就造成一个总的旋转力矩D!这就是f\\型螺杆马达进行机械动力传递的基本过程\
转子与定子之间的啮合属于内啮合\设计时!选用了内摆线等距线!然后按互包络线机
得到转子和定子的齿廓曲线\构的设计方法!
研究了螺杆马达转子和定子波齿比*与输出参数和结构参数关系的情况下!选择f\\
$%螺杆马达级数定为T&型小直径螺杆马达转子定子波齿比*&.2-级\
’&$f\\型螺杆钻结构
\f\\型螺杆钻结构见图$+-
图$+-\\型螺杆钻具!f
(溢流阀%(螺杆马达%(万向联轴节%(驱动轴%(异径接头($,-.
螺杆马达转子用优质钢材制造!并进行热处理!表面均匀镀硬铬层\定子内壁衬挂优质
耐磨#耐油和耐温橡胶\采用鼓形齿内花键型万向联轴节\驱动轴研制了两种结构!一种是推力轴承加径向橡胶轴承结构!另一种是平面金刚石轴承加硬质合金径向轴承结构\两者均利用洗井液润滑\
&’,f\\型螺杆钻工作特性曲线及技术性能参数图$+.是f\\+.-型螺杆钻在我国自行研究建造的试验台上所测定的工作特性曲线\从图中可看出!效率和功率有一最佳范围!这时!输出转速和扭矩都很理想!这就是f\\+.-型螺杆钻具合理的工作范围\技术性能参数见表$\+(
表$+(\\型小直径螺杆钻技术性能参数!f
钻具型号f\\+.-f\\+2.f\\+;)f\\+())
钻具外径
&77’.-2.;)())
泵量输出轴转速
&$’&$’\\736R736($)(2)!(*)$.)!$)),.)!-.)2))!
,.)-.)!-$),))!$,),.)!$1)$$)!
工作压力差
&’!:N
,/$,/$,/$,/$
输出扭矩
&I)7’())(*),))2*)
钻具长度
&7’$/$$/,$/.,/2
质量
’&@K$.--.)(*)
)()$.)
图$+.\\+.-型螺杆钻具特性曲线!f
!\#S&(.)\\736
!#螺杆钻最新发展-目前螺杆钻工作的温度已达到(转子定子都采用金属制造的螺杆钻也研制成功%,.D$
螺杆钻的工作寿命已接近,%一些特种螺杆钻具相继问世$例如取心螺杆钻具&绳索取))]心螺杆钻具&外壳旋转的螺杆钻具等%
用螺杆钻进行造斜钻进的造斜工作$/
主要造斜工件有弯接头和弯外壳%其他造斜件有偏心块$液压可调弯接头$组合式偏斜工具等%
液动螺杆钻造斜钻进工艺,/
7钻具组合%有弯接头钻具组合和弯外壳螺杆钻具组合两种%如果使用磁性定向议或随钻测量技术$则在定向接头与钻杆间连接一根非磁性钻杆%
要在钻孔某孔段用水泥建人工水泥桥%8钻分支孔时$
弯外管母线与9确定造斜工件的安装角%在确定螺杆钻造斜工件的安装角时应考虑’
定向接头母线之间的装合差及螺杆钻工作时的反扭矩%
&\\型螺杆钻可采用U<+(*UV+,*型等单点定向仪进:螺杆钻造斜工件的定向%f
布单点定向%
是与随钻定向仪配合$进行随钻测量定向钻f\\型螺杆钻具受控定向钻探的特点之一$
探$从而能使定向孔达到更高的中靶精度%
造斜钻进可连续集中完成(在软硬互层或易斜;螺杆钻造斜钻进工艺%在稳定地层中$
地层$或地质对岩心采取有一定要求的地层$可分段进行造斜钻进%在坚硬地层中$为了减少造斜工作量$可适当加大造斜强度$并采用交替造斜钻进$以防止孔段曲率半径小而引起钻杆折断%
分支孔分叉点造斜钻进要准确定向$不要随意提动钻具$要严格控制钻速%造斜钻进结束后$要用修孔钻头对造斜孔段进行修孔$并对造斜孔段进行测量和计算%应用实例-/
受控定向技术已在全国各地质勘探部门广泛应用$已施工完成2))多个定向孔和工程孔$累计工作量超过(大量减少地面征地$节约进尺2万7$减少生产费用近(.万7$$))万元%解决了许多常规钻探无法解决的勘探工程难题$加速了勘探工程速度%
!#安徽冬瓜山铜矿()()$2)
第二章!受控定向钻探
该矿床主矿体埋深达*矿区建筑物多!高压线纵))!()))7!M级网度为.)78.)7!布孔困难\安徽省地矿局,实现了在(个主干孔内钻了2个分横!$(地质队应用该项技术!止孔#见图$$!全部满足勘探精度要求\该矿区先后共施工定向孔群1组计,节约+2$孔!钻探工作量1节约直接费用仅钻探部分为(较原用坑钻结合方案减少投资(--7!(.万元!
勘探周期提前(年多\$))多万元!
图$+2!冬瓜山多孔底钻探
图$+;!湘衡盐矿两井对接示意图
#$湖南湘衡盐矿采卤%对接井&$
地矿部勘探技术研究所和湖南省地矿局-(;队合作!(11$年采用螺杆钻受控定向钻探
技术和石油水平井钻井技术!在湖南湘衡盐矿试验成功我国国内第一对采卤对接井#图$+$\两井直接对接点在H;S$),*孔的2);7处和HS$),1孔的.1;7处\对接点与靶点坐
沿线$离线$垂深$标值的误差为’4#V#W#&)/)17!&)/-)7!&)/(*7\
(()$;(
用对接井采卤取得的经济效益使矿产资源利用率提高了(倍!卤水产量提高了,倍以卤水浓度可达到,\可使制盐成本降低(已在湖南$湖北$江苏$山上!).\\!.Y左右#至今!K东等地施工了(改革了传统采卤技术!节省了耕地!减轻了地面污染#$对采卤对接井!
（五）定向仪与造斜钻头
定向仪是受控定向钻探最主要的配套器具之一#国内先后研制成功近,)余种各种类型的定向仪#例如VH+(*型定向仪$UV+,*型偏重定向仪$MU+(-型摆锤定向仪$HU+
还相继研制成功V-)型单点定向仪等!=<+-)和’M+(型等随钻定向监测仪#
造斜钻头与普通钻头的主要不同点是既进行轴向切削!又进行侧向切削#钻头外侧刃不仅起保径作用!更重要的是应具有克取孔壁岩石的作用#为了获得理想的造斜效果!造斜钻头应设计成不取心或取细小岩心结构#
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最新地质勘探技术手册_部分17
