《定向钻探技术规程》PPT幻灯片

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1、1,定向钻探技术规程,中国地质科学院勘探技术研究所 2011年12月,定向钻探技术培训交流会,2,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,3,一、前言,国土资源部要求切实加强国土资源标准化建设，推进国土资源领域标准的制定与升级。 通过了国土资源标准体系和国土资源“十二五”标准化发展规划。对于推进国土资源标准化工作，提升“十二五”国土资源科技水平，推进国土资源管理的科学性和规范性具有重要意义。 标准化工作是国土资源调查、规划、管理、保护和合理利用的重要科技基础，直接关系到国土资源事

2、业的现代化建设水平。针对当前勘查标准规范更新不及时、不适应的问题，部已经组织开展了标准规范清理和评估工作，提出了“立、改、废”方案，推进标准规范的修订工作，加快标准规范更新步伐，适应市场经济和现代地质工作需要，促进地质勘查工作健康发展。,4,一、前言,定向钻探技术的迅猛发展和定向钻探仪器设备的更新改造及应用范围的拓展； 石油、煤、金属矿产等市场需求的不断扩大，地勘行业越来越广泛地应用和发展了定向钻探技术； 随着相关的高科技引入，出现了大量的新成果和新概念。 1993年颁布实施的“定向钻进技术规范”已不适用于当前的定向钻探工作。 为了满足地勘行业对定向钻探技术的需要，提高我国定向钻探工艺水平和技

3、术服务质量，同时也使得规程更具科学性、针对性、合理性、先进性、实用性，中国地质调查局下达了“定向钻进技术规范”的修订任务，并由勘探技术研究所承担。,5,二、工作简况,主要目标： 在充分收集、整理和利用现行技术标准的基础上，结合目前的定向钻探技术水平和工作实际，修订定向钻进技术规范（DZ/T0054-1993）。 根据目前我国地勘行业定向钻进技术现状，完善相关的定向钻进技术术语，完善定向钻进器具、测斜定向仪器及设计计算方法，最终形成我国地勘行业定向钻进技术规范，对我国地勘行业定向钻进技术的应用起指导作用。 修订后的新规程内容全面详细、合理实用、达到先进性和权威性及前瞻性。,6,二、工作简况,分析

4、93版规范,调 研咨询,收集资料,编写提纲,专家审核,意见建议,修订内容,专家审核,工作组讨论稿,征求意见稿,送审讨论稿,送审稿,意见建议,报批稿,7,二、工作简况,汇集了大量定向钻探方面的新仪器、新设备、新钻具等方面的新技术、新成果。如定向井的类型由单一的定向分枝井发展到多向分枝的定向丛式井；定向造斜半径由过去的长半径发展到中半径和短半径；过去的测斜仪器设备，经多年的科技创新，已由传统的单点投测、单点测斜、单点定向，已发展到多点投测、连续随测、连续随钻定向，甚至点对点的中靶技术，无线随钻（MWD）技术已得到广泛应用；传统的单一测斜技术，如今已被随钻测井（LWD）所替代，在获取几何参数的同时，

5、还可随钻获取地质参数如GR、自然GAMMA、电阻率、中子和密度等；定向轨迹计算数据处理方法已从过去的计算器时代发展到大型软件时代；计算方法已从单一的均角全距法发展到平衡正切法、曲率半径法、最小曲率法等；使用的定向钻进的造斜工具性能也发生了较大的变化，技术性能更加先进。,8,二、工作简况,新规程以93版的基本内容为基础，参考石油、煤炭等部门先进的定向钻探技术，结合工作经验，吸收较为成熟的新工艺、新设备、新仪器等新技术。 在编写过程中邀请了本行业知名专家、学者多次召开座谈讨论咨询会对新规程进行完善。 在编写格式上严格按照国家标准的编写要求编写，达到标准结构严谨，文字表达上准确简明、通俗易懂。,9,

6、三、规程修订原则,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。,10,三、规程修订原则,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。,11,三、规程修订原则,科学技术在迅速的发展，必

7、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。,12,三、规程修订原则,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的要求。 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

8、互衔接。,13,四、主要技术内容及确定依据,93版设有8个章节： 主题内容与适用范围 定向钻进名词术语 定向孔的设计 设备、器具的选择和使用保养 定向孔施工工艺 定向钻进常见孔内事故 定向孔质量 定向钻进技术管理,14,四、主要技术内容及确定依据,范围 规范性引用文件 术语和定义 定向钻孔的设计 定向钻探设备和器具的选择 定向钻进施工工艺 特种定向孔钻进 定向钻孔测量及轨迹计算,定向钻进事故的预防和处理 定向孔质量 定向钻进施工管理 3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：,15,四、主要技术内容及确定依据,新规

9、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。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。,16,四、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

10、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。,17,五、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）在正文前，增写了“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。提出和归口单位以及负责解释单位，起草人员等内容。,18,五、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

11、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”、“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。,19,五、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

12、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。,20,五、新规程与旧规程的对比,（6）新规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。,21,五、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

13、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。,22,五、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

14、钻探方面迄今最具先进性和实用性的指导性技术文件。,23,六、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。 （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。,24,六、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

15、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。,25,六、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。,26,六、纳入的基本

16、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。,27,七、规程适用范围,本规程主要适用于以下几个方面。 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； 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； 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； 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分支孔或集束孔施工； 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。,28,八、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： 地