摘要：通过螺杆定向钻进技术在煤田地质孔的实践证明，该技术不仅能有效的快速纠斜，为超深钻孔的顺利施工提供保证，而且对复杂的孔内事故的有效处理拓宽了思路，收效显著，最终利用该技术挽救钻孔免于报废，为顺利完成勘探任务、确保地质要求提供了技术保障。应受到普遍重视。
关键词：煤田地质；螺杆钻进；复杂事故
中图分类号: F416.1 文献标识码:A
引言
在煤田地质钻探生产中，由于地质因素、钻进方法、操作不当等综合因素，出现钻孔偏斜严重超限或发生复杂的孔内事故无法处理时，采用传统的纠斜方法和造斜手段来处理，不但费工费时，事故处理和纠偏的效果不佳，而且会给后继施工带来更大的安全隐患。利用螺杆定向钻进技术快速纠斜和绕过复杂的事故孔段，顺利完成施工任务，达到设计目的，收到了很好的效果。
1 问题的提出
1.1 在超深钻孔施工时，500m以浅防止钻孔孔斜严重超限为重点，两台外协钻机当钻进到600m左右时，发现钻孔严重超斜，处理无果，被迫移孔重新开钻。我队两台钻机在施工8-14孔、8-13钻孔时，由于种种原因，当钻进到436m时，经测井，钻孔有不同程度的急速增斜现象。两台钻机均采用普通工法纠斜工艺纠斜，其中8-14钻孔采用?准133mm扩孔方法纠斜效果不太理想；8-13钻孔采用?准114mm扩孔方法经过20多天纠斜，钻具仍沿老孔顺下，纠斜无果。为尽快、有效地处理钻孔超斜层段，决定在8-13钻孔采用螺杆定向钻进技术纠斜。
1.2 在深部补勘万X19钻孔施工时，当钻进进入煤系地层时，发生卡、埋钻事故，采用反丝钻具反至629.92m时，孔内钻铤已被泥皮吸附，很难再继续处理，该孔趋于报废状态。最后，决定采用螺杆钻进技术以偏斜钻进绕过事故孔段，尽快完成该孔任务。
2 施工工艺
2.1 施工设备及钻具组合
2.1.1 施工设备
TXJ-1600型岩心钻机；NBB-250/60型泥浆泵；6135G型柴油机；JDT-5A型陀螺测斜定向仪；5LZ95×7.0型(下部1.5°弯外管)螺杆钻具。
2.1.2 钻具组合
正常钻进：?准113mm钻头+?准89mm钻铤+?准68mm钻铤+?准60mm钻杆+六方主动立轴；
定向钻进：?准108mm单牙轮钻头+?准95mm螺杆钻具+导向靴+?准89mm钻杆+特种异径接头+六方主动立轴。
2.2 钻进技术参数
采用?准108mm单牙轮钻头钻进时，钻进压力6～8KN，转速75r/min，泵量250L/min。
2.3 井口固定装置
螺杆钻具在钻进过程中，钻杆柱是不旋转的，为避免螺杆钻具工作时，整个钻杆柱有向相反方向转动的趋势发生，从而改变造斜工具原来的安装角，在孔口设置了一个反扭矩的固定装置，防止钻杆回转。
2.4 定向钻进注意事项
2.4.1螺杆下人钻孔前，一定要用清水冲洗，一是把螺杆内的锈蚀及杂质冲出来，以防其堵塞过水通道影响螺杆工作，二是检查螺杆钻是否工作正常。
2.4.2 提钻后用清水冲洗螺杆钻。
2.4.3 对陀螺仪进行准确检验，以保证测量精度。
2.4.4 陀螺仪下入孔内到位后，在井口要转动钻杆柱观察仪器，判断定位槽是否进入定位键，同时，要反复提放几次，测量每次到位读数，以判断到位的准确性。
2.4.5 纠斜前，经测井验证，选择纠斜点层位的方位角和顶角，为定向提供依据。
2.4.6 将超限偏斜段用水泥浆封闭纠斜点上下建筑孔底。
2.4.7 纠斜层位是形成纠斜点的关键，人工筑底水泥强度较低，易顺老孔下滑，用1.5°弯外管钻进限速为0.3～0.5m/h。
2.5 纠斜方位的确定
钻孔纠斜方位的确定最理想是在纠斜点原方位的相反方向，但为克服钻杆柱受反扭矩的作用，使螺杆钻进前确定的安装角在实际钻进过程中有所改变，根据经验顺时针增加反扭矩角10°左右。
3 成果分析
3.1 纠斜效果
8-13钻孔从孔深230m开始纠斜，经钻进50m(纠斜段7m，出新孔，其余为取心钻进)，相同深度顶角变化1.5?准(见表1)，方位角无大的变化，最终完成1426m地质任务。
3.2 造斜效果
在深部补勘万X19钻孔从596.77m开始造斜，钻进33.5m(造斜段5.50m，出新孔，其余为取心钻进)，成功绕过事故钻具，最终不仅按时完成了该孔的施工任务，而且避免报废钻探进尺659.43m。终孔深度为735.19m(见表2)。
4 经济技术分析
8-14钻孔，采用扩孔纠斜方法用时17天，效果不佳，为防钻孔孔斜加剧，从454.5～550m钻进时，时效仅为0.65m，严重影响钻探生产效率和经济效益。而在8-13钻孔纠斜毫无效果时，采用螺杆定向钻进技术纠斜工艺，仅用7天时间就取得了较理想的效果，达到偏斜目的。也充分证明该技术的成功应用，所取得的经济效益和社会效益是显著的，其表现有以下几个方面。
4.1 节约成本
(1)用油：钻机用传统工艺纠斜方法用时30天，换用快速纠斜技术可节约23天，节油210×6.7X23=32361元。(2)其他材料：8000元。
4.2 缩短时间
与8-14钻孔相比，可节约时间58.8％；与本钻孔相比可节约时间76％。
4.3 经济效益高(进尺费用)
节约用时23天，按平均钻效可钻探进尺达253m，可创造效益253 m×580元=146740元。
5 结语
在煤田地质勘探施工中，钻孔的施工深度越来越深，由于地层原因及操作技术等多种综合因素，有时钻孔偏斜严重超限或出现复杂的孔内事故，常给钻探施工带来极大的困难。用传统的纠斜方法和造斜手段不仅费时费工，处理效果不佳，而且会给钻孔的继续施工带来很大的安全隐患，一旦卡钻难以处理，而被迫移孔，造成人力、物力、财力等方面的损失，延误工期，影响勘探进度。针对上述情况，我队应用螺杆钻进技术配陀螺仪进行定向钻进，快速纠斜或绕过复杂事故等障碍，解决了生产中遇到的实际问题，收到了较好的效果。
参考文献
[1]韩广德等．中国煤炭工业钻探工程学[M]．北京：煤炭工业出版社，2000.
[2]景琳.定向钻进工艺原理[M]·成都：成都科技出版社，1991
[3]孙明侠等．浅谈煤田地质勘探钻探技术发展[J]．民营科技，2007，
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
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