千米定向钻机培训资料
千米定向钻机培训资料
千米定向钻机培训资料1. 引言千米定向钻机是一种用于地下定向钻探的工具，它通过旋转和推进钻杆，将钻头送入地下，并在目标位置进行取样、测量和安装管道等工作。
本文将介绍千米定向钻机的原理、操作步骤以及相关安全注意事项，帮助读者全面了解并掌握该设备的使用方法。
2. 原理千米定向钻机基于旋转推进原理，通过电动机驱动旋转装置将钻杆旋转，同时利用液压系统推进钻杆前进。
通过不同的控制方法，可以实现对钻杆的方向和倾斜角度进行精确控制，从而实现地下方向性钻探。
3. 操作步骤3.1 准备工作在使用千米定向钻机之前，需要进行以下准备工作：•确保设备处于良好的工作状态，检查润滑油、液压油等液体是否充足；•检查电源供应是否稳定，并确认设备接地良好；•穿戴个人防护装备，包括安全帽、安全鞋、护目镜等。
3.2 设置钻探参数在进行地下钻探之前，需要设置钻探参数，包括钻头直径、倾斜角度、推进速度等。
根据具体情况，选择合适的参数，并将其输入到千米定向钻机的控制系统中。
3.3 钻孔定位根据设计要求，在地面上确定钻孔位置，并使用标杆进行标记。
使用测量仪器，如全站仪或GPS，精确测量并记录钻孔坐标。
3.4 钻井操作按照以下步骤进行钻井操作：1.将千米定向钻机放置在合适的位置，并固定好；2.启动电动机和液压系统，确保设备正常工作；3.将钻杆插入地下，并通过液压系统推进；4.根据需要进行旋转操作，使钻头旋转并取样或取芯；5.根据设计要求调整方向和倾斜角度，并持续推进；6.在达到目标位置后停止推进和旋转操作；7.安装管道或其他设备，并固定好。
3.5 安全注意事项在使用千米定向钻机时，需要注意以下安全事项：•操作人员应经过专业培训，并严格按照操作规程进行操作；•在使用电动机和液压系统时，要注意电源和液压油的安全；•钻井过程中，要随时检查设备工作状态，并及时处理异常情况；•在钻井过程中，要严格遵守相关规定，确保周围环境和人员的安全。
4. 结论通过本文的介绍，读者可以了解到千米定向钻机的原理、操作步骤以及相关安全注意事项。
(培训体系)年水平定向钻机培训讲义
培训讲义一、水平定向钻机第一节 设备能力的定义大部分的机器均采用回拖力来衡量设备能力的大小，例如：CASE6030、Ditch WitchJT7020、VermeerD55×100、AMERICAN AUGERSDD990、北京土行孙DDW320、深圳钻通ZT-35等。
进口的设备一般以磅为计量单位，国产机器都以KN 来衡量推拉力。
除了推拉力，所有的设备还有一个重要的参数——扭矩。
在定向钻发展的初期阶段，人们认为设备主要是用来回拖管线，制造厂商会着重宣传机器的推拉力。
随着技术的发展，大家都认识到扭矩也是一个重要的因素。
因为，在定向钻施工时，主要是靠扭矩来切削地下土层，设备没有合适的扭矩，也同样不能很好地完成工程。
因此，对于不同能力的定向钻必须有相互配合的推拉力和扭矩。
另外，国外制造的机器都按照标准配备了机载高压泥浆泵，也非常重视机载高压泥浆泵的输送能力。
这种配置的出发点在于——认识到泥浆对定向钻施工的重要性：泥浆是一种工具，其在定向钻施工中的重要性—相当于人体的“血液”，其主要目的------减少施工阻力和风险，是发挥定向钻潜力的“酵母”。
第二节 定向钻的组成定向钻机的主要由以下几部分组成：发动机——为液压系统提供动力；液压泵——为各种动作的提供液压能量；液压马达和液压缸——执行需要的工作动作。
在定向钻机中，发动机是设备的主要部分，它的性能好坏直接影响到机器是否能保持良好的工作状态。
如果没有足够的功率支持，在施工中遇到较大的阻力时，就会出现发动机不能正常工作甚至熄火的现象。
按照要求进行使用、维护和保养，是让发动机延长使用寿命的关键。
液压泵是定向钻机中的核心部分，它们为所有的工作提供了动力来源。
一般选用二到三个液压泵来分别为不同的工作部分提供高温高压液压油。
在定向钻机的施工中，需要实施推拉、旋转、保证高压泥浆的供应以及完成其它的辅助动作（如装卸钻杆、机器行走、地锚固定等）。
比较好的定向钻机会设置了三个液压泵来分别满足推拉、旋转、泥浆或辅助动作所需要的动力。
定向钻进复习资料
某矿区设计受控定向钻孔采用垂直平面内直线—曲线—直线型 孔身轨迹如图所示。已知矿层倾角η，开孔点O，靶点T垂深H和水平 位移S，开孔顶角θ0，曲线段弯强iθ和造斜点D深度L1，。
填空题举例：
1、定向钻孔轴线各点的______、______和______称为定向钻孔的 基本要素。
2、可以保持钻孔原来的方向的工作原理是_______和_______。
3、用标准曲线法设计初级定向孔的实质就是利用这些标准曲线 确定新孔的__________和__________。
名词解释举例：
（1）如何合理选择造斜点D？
答：1、首先保证实现地质目的； 2、尽可能利用自然造斜规律， 减少人工造斜工作量； 3、造斜点应选在孔壁完整和稳定部位； 4、造斜点地层不宜太硬也不宜太软。
某矿区设计受控定向钻孔采用垂直平面内直线—曲线—直线型 孔身轨迹如图所示。已知矿层倾角η，开孔点O，靶点T垂深H和水平 位移S，开孔顶角θ0，曲线段弯强iθ和造斜点D深度L1，。
（2）计算曲线段弯曲角γ，靶点 顶角θt，钻孔遇层角δ和 钻孔深度L。
曲线段弯曲角γ ：
2 tan1 HM HM 2 (2R SM ) SM 2R SM
其中：
HM
H
cos0
L1 (S
H tan0 ) sin0
SM S cos 0 H sin 0
R 57.3 i
E F
某矿区设计受控定向钻孔采用垂直平面内直线—曲线—直线型 孔身轨迹如图所示。已知矿层倾角η，开孔点O，靶点T垂深H和水平 位移S，开孔顶角θ0，曲线段弯强iθ和造斜点D深度L1，。
千米钻机培训课件(高质量动态模板)
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目录
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01 施工钻孔的目的 03 设计与施工的关系 05 孔内事故的处理
02 设计参数的确定
04 孔内事故的分类
06
总结
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1 第
部分
施工钻孔的目的
01 施工钻孔的目的
设计前，要明确钻孔施工的目的：
➢ 抽采煤层瓦斯： a、掩护掘进巷道（本煤层、穿层）； b、覆盖采煤工作面（本煤层、穿层、采空区）。
巷道。
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01 施工钻孔的目的
本煤层定向钻孔实例
设计和实钻成孔图： • 1、排除覆盖区域存有大型构造
的可能； • 2、探明构造、异常区域及范围。 • 3、应用已知数据，可精准修正
等高线精度。 • 4、抽放瓦斯、降低突出危险性。
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01 施工钻孔的目的
穿层钻孔应用实例
在综合采用非定向钻孔施工、 采空区埋管抽采等常规方式，未 有效解决采煤工作面瓦斯管理难 题时，采用随钻测量定向钻进技 术与高功率钻机装备施工大孔径 顶板高位定向长钻孔解决上隅角 瓦斯超限问题，就显得十分必要。
★
2 第
部分
设计参数的确定
02 设计参数的确定
长度
01 钻机和钻具性能
打捞能力和风险
经济性和合理性
倾斜角
☆优先上行孔 不易沉淀、主动排渣
受分支孔的影响小
02
曲率
03 建议每3米<1°
平均曲率应更小
设计 参数
分支
04 个数、间距、位置 充分考虑分支之间的相互影响
打捞风险
05 捞具的承受能力(<定向钻杆） （弯曲、扭矩）
➢ 其它：泥浆护孔、化学浆洗孔、异 形捞具打捞等。
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[学习]千米钻机
![[学习]千米钻机](https://img.taocdn.com/s3/m/c63cb70c6ad97f192279168884868762caaebb1c.png)
深孔定向千米钻机国内外抽放经验证明：由于预抽排放煤体瓦斯，使煤体发生了收缩变形，当煤体原占据的空间体积不变时，煤体收缩一方面引起了原有的裂隙加大，另一方面也可产生新的裂隙，最终使煤层的透气性增大。
因此，长时间的预抽可以取得更好的效果。
通过对VLD-1000型深孔定向千米钻机水平长钻孔抽放效果的数字模拟及综合监测分析，确定大宁矿井瓦斯预抽钻孔的布置如图1所示。
图1采空区高位穿层钻孔：引进国外先进的采空区瓦斯治理经验，结合千米钻机的钻进特点，在工作面的回风巷侧采用定向钻进技术在3号煤层的顶部岩层内向工作面后方打顶板走向长钻孔至采空区上部的裂隙带，实施长壁面的采空区瓦斯抽放。
钻孔布置如图2所示。
图2从保证采掘工作面的安全需要，结合矿井采掘计划安排，确定长壁综采面的抽放时间为2年；连采机巷道掘进抽放时间1年以上。
采掘工作面预抽的孔口负压为20~40kPa，采空区顶板抽放的孔口负压为5kPa。
钻孔开、扩孔直径φ150mm，采用φ108mmPVC管封孔，封孔材料为聚铵脂，封孔长度6m；钻杆直径φ69.9mm，采用复合片钻头钻进，终孔直径φ96mm。
在抽放过程中对钻孔的抽放负压、甲烷浓度、抽放量等参数进行监测，并根据监测结果对钻孔抽放状态进行调整，以达到最佳抽放状态。
抽放管路的敷设井下抽放主管选用螺旋焊接钢管，管径为DN820mm×12mm，沿巷道底板敷设，连接方式为法兰连接；支管管径为D355mm×16mm和D225mm×10mm UPVC管接至钻场，采用吊挂敷设，连接方式为法兰连接。
抽放钻孔施工工艺(一)深孔定向钻进机理深孔定向钻进技术在诸如美国、澳大利亚等主要产煤国家里，已作为一项很成熟的钻进技术广泛应用于煤矿瓦斯抽放、地质探测等领域，该技术的关键部位在于孔内马达驱动装置和配套的测量技术（图3）。
图3 孔内马达驱动装置高压水通过钻杆输送至孔内马达，孔内马达内部的转子在高压水的冲击作用下转动，通过前端轴承带动钻头旋转，达到破煤的目的，在钻进过程中，钻杆本身不转，只作钻头的旋转运动，从而有效地降低了钻机的负载。
定向钻进原理与应
地质勘探中对定向钻进技术的定义是指利用钻孔自然弯曲规律或采用 人工造斜工具使钻孔按设计要求进行延伸钻到预定目标的一种钻进方法。
国外有文献认为是为了钻达到一个预定的地下目标，使井眼在特定方 向偏斜的工艺和科学。
煤矿井下对定向钻进技术的定义：是指利用钻孔自然弯曲规律或采用 专用工具使近水平钻孔轨迹按设计要求延伸钻进至预定目标的一种钻探方 法，即有目的地将钻孔轴线由弯变直或由直变弯。
垂直层理
编辑课件
第一节 定向钻孔的弯曲机理
定向钻进原理与应用
Deflection&Logging
A . 钻头垂直于层面，钻孔为圆形，不发生弯曲；
B . 钻头与地层面斜交，钻头轴线力图向垂直于地层层面方向偏斜，钻孔呈 椭圆形；
C . 钻头平行于层面硬度较小，孔壁易岩石易破碎，形成的钻孔较大，孔壁 间隙大，钻头稳定性差，钻孔容易弯曲。
定向钻进原理与应用
Deflection&Logging
4、避开地表障碍物。勘探和开发障碍物下方的油气田。 5、纠正已斜的井眼或绕过井内堕落物而进行侧钻。（g） 6、打定向井探采盐丘突起下部的油气层。含油构造有时与盐丘构造共 生，部分盐丘可能直接覆盖在油藏上面，直井钻遇盐层可能导至冲蚀、钻 井液漏失和腐蚀等问题(d)。
1 P
2
钻头作用力方向偏离钻孔轴线示意图
FA A
vc vA
P
vp c
钻头轴向和径向同时受力示意图
2021/8/17
编辑课件
第二节 定向钻孔的弯曲条件
定向钻进原理与应用
Deflection&Logging
2、空间条件
定向井专业知识培训教材
介绍如何通过工具面调整、钻压控制等手段 实现定向井的轨迹控制。
02
01
定向井完井工艺
介绍定向井的完井方法、完井工具及完井工 艺要求。
04
03
03 定向井井眼轨迹控制
井眼轨迹的基本概念
井眼轨迹
在定向井钻井过程中， 钻头在地下钻过的实 际路径，通常用一系 列的井斜角和方位角 记录。
案例四
某油田老井侧钻工程
定向井钻井工程常见问题与解决方案
问题一
井眼轨迹控制难度大
解决方案二
选用适合地层特性的钻井液，加强钻井液维护和处 理，采取相应技术措施。
解决方案一
采用先进的测量仪器和定向工具，优化钻具组 合和钻井参数。
问题二
钻井液漏失和地层不稳定
问题三
钻井过程中出现卡钻和掉钻事故
解决方案三
加强钻具检查和维护，优化钻井参数和钻井液性能，采 取相应应急措施。
多元化和个性化需求日益凸显
05
06
展望三
针对不同油田和气田的特性，开发更加多元化 和个性化的定向井钻井技术，满足不同客户的 需求。
06 定向井安全与环境保护
定向井钻井工程安全技术要求
定向井钻井设备安全
01
确保钻机、钻杆、钻头等设备完好，定期进行维护和检查，防
止设备故障导致的安全事故。
作业人员安全培训
01
02
03
04
地层评价
准确评价地层岩性、物性、含 油气性等信息。
钻井轨迹控制
根据定向井设计要求，控制钻 井轨迹，满足靶点要求。
钻井参数优化
优化钻压、转速、泵压等钻井 参数，提高钻井效率。
钻井液技术要求
根据地层和工程要求，对钻井 液密度、粘度、切力等参数进
千米钻机措施演示教学
千米钻机措施第一节钻孔设计一、项目概况目前，瓦斯问题仍是制约崔木煤矿高效、安全发展的主要因素之一，井下常规钻机能力小，施工钻孔长度短、定向效果差，常规钻孔只有在巷道形成后方能进行施工，预抽期较短，由此造成矿井瓦斯抽采不能满足矿井接续安全生产的需要。
为此，崔木煤矿引进中煤科工集团西安研究院研制生产ZDY6000LD型千米定向钻机及配套装备，用于井下定向长钻孔及分支钻孔施工，可同时起到抽采瓦斯及探测地层的双重目标。
崔木煤矿初步定301回风顺槽（原设计高抽巷位置处）设抽放钻场，对301工作面进行井下定向瓦斯抽放钻孔施工，以实现工作面超前本煤层瓦斯预抽，增大瓦斯抽采量，从源头上治理瓦斯，此外，还可以减少301作面顺槽掘进中瓦斯的涌出，确保安全生产。
二、施工区域概况1．施工区域位置范围210301工作面，向北掘进，掘进长度1420米，东面紧邻爆破材料库，西面紧邻210302工作面，工作面长度为200米，斜穿过汤家向斜，切眼北紧邻DF5断层。
2．煤层赋存本区含煤地层为3#煤层，属不稳定煤层。
属侏罗系中统延安组，主采煤层为3＃煤层。
煤层为黑色，沥青光泽，半暗～半亮型，带状、均一状、线理状结构，层状构造，内生裂隙发育，根据钻孔资料，301工作面煤层平均厚度14.09m，煤层倾角3°～6°，局部煤质较差。
3．煤层顶底板情况3#煤伪顶厚度薄，稳定性差，0-1.6m，平均厚0.508m。
随着煤层开采而冒落，属不稳定岩体。
直接顶砂泥岩呈互层状产出，属稳定性较差的岩体，平均厚度5m左右。
老顶砂岩一般为中等稳定岩体，平均厚度15m左右。
煤层底板为炭质泥岩、砂质泥岩、铝质泥岩及粉砂岩，属于稳定性较差岩体。
4．施工区域瓦斯情况根据前期施工瓦斯钻孔浓度测试，预计煤层瓦斯含量在5m3/min 以上。
三、配套装备与工艺技术1．施工装备此次施工所用的配套装备主要包括：（1）ZDY6000LD型履带式全液压坑道定向钻机；（2）Φ73mm高强度中心通缆钻杆和Φ73mm铍铜无磁钻杆；（3）Φ73mm进口螺杆马达，带有1.25°结构弯角；（4）Φ96mm平底烧结胎体式PDC钻头和Φ153mm扩孔钻头；（5）3NB-300型泥浆泵；（6）YHD1-1000T型随钻测量系统。
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千米定向钻机培训资料
一、什么是千米定向钻机
千米定向钻机，简称定向钻机，是一种用于在地下进行水平、垂直或者倾斜定向钻探的工具。
它利用高压液体驱动钻头在地下进行钻探，可以应用于地质勘探、工程建设、石油开采等领域。
定向钻机具有钻孔精度高、可控性强、施工效率高等优点，逐渐成为工程施工中的重要设备。
二、定向钻机的工作原理
定向钻机主要由液压系统、控制系统和钻具组成。
液压系统负责提供动力，控制系统负责控制方向和位置，钻具则具体执行钻探作业。
具体工作过程如下： 1. 钻机通过液压系统驱动旋转钻杆，产生旋转力。
同时，液压系统将高压液体输送到钻头内部； 2. 高压液体通过钻头的喷嘴喷射出来，产生的推力可以将钻头推向地下，完成钻进； 3. 钻杆在钻进的过程中，通过控制系统调整旋转和倾斜角度，以实现定向钻探； 4. 钻进到目标位置后，停止供液，钻杆逐渐回转退出。
三、定向钻机的应用领域
定向钻机广泛应用于以下领域： 1. 地质勘探：用于获取地下构造、岩层和矿产资源等信息； 2. 水井钻探：用于钻取供水井、排水井等； 3. 油气开采：用于钻取石油、天然气的生产井； 4. 地下工程：用于建设地铁隧道、桥梁基础等。
四、千米定向钻机的关键技术
千米定向钻机的关键技术包括以下几个方面： 1. 定向控制技术：通过控制钻杆的旋转和倾斜，实现钻孔的定向控制； 2. 钻头设计技术：合理设计钻头结构和钻头喷嘴，提高钻进效率和钻头的耐久性； 3. 液压系统技术：提供足够的液压动力和控制能力，确保钻进过程的稳定性； 4. 钻杆材料技术：采用高强度合金钢材料，提高钻杆的耐磨性和抗扭转能力。
五、定向钻机的操作技术要点
定向钻机的操作技术要点包括以下几个方面： 1. 钻孔设计：根据实际需求，合理设计钻孔的方向、位置和倾斜角度； 2. 钻具组装：正确组装钻具，保证钻具质量和连接可靠； 3. 液压参数调整：根据不同岩层的硬度和钻孔深度，调整液压系统的参数； 4. 定向控制操作：根据钻进过程中的测量结果，调整钻杆的旋转和倾斜角度，实现定向控制； 5. 安全操作：遵守操作规程，确保安全生产。
六、定向钻机的发展前景
千米定向钻机作为一种高效、精确的钻探工具，在工程施工领域有着广阔的应用前景。
随着新一代油田和地下资源开发的需求增加，定向钻机将不断发展和创新，以适应不同领域的应用需求。
同时，随着智能化技术的发展，定向钻机将更加智能化、自动化，提高钻探效率和质量。
七、结语
千米定向钻机作为一项重要的技术装备，为地质勘探和工程建设提供了有效的手段。
通过本文的介绍，希望能够增加对定向钻机的了解，为相关人员的培训提供参考。
在今后的发展中，定向钻机将持续创新和完善，为工程建设和资源开发做出更大的贡献。