針對煤礦井下近水平深孔條件下,滑動定向鉆進時鉆進阻力大、鉆進效率低、鉆孔深度受限等問題,研究形成了滑動鉆進減阻技術(shù),包括水力加壓鉆進技術(shù)和正反扭轉(zhuǎn)鉆進技術(shù)。應(yīng)用該技術(shù)在保德煤礦完成了3 353 m的順煤層超長定向鉆孔,分析鉆進工藝參數(shù)表明:該技術(shù)具有明顯的滑動鉆進減阻效果,對于提高煤礦井下超長定向孔鉆進能力、鉆進效率及鉆孔軌跡控制精度具有重要意義。 

【文章來源】：煤礦安全. 2020,51(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

3 353 m順煤層超長定向鉆孔實鉆軌跡圖

圖1 3 353 m順煤層超長定向鉆孔實鉆軌跡圖2)900～1 700 m孔段。這一階段采用水力加壓螺桿鉆具鉆進時給進壓力開始明顯小于采用常規(guī)螺桿鉆具，其原因是采用常規(guī)螺桿鉆具鉆進時鉆壓完全來源于鉆機，此時受鉆桿柱柔性增強、鉆孔彎曲、鉆具與孔壁接觸面積增加等因素影響，鉆壓在傳遞過程中損失率高，到達鉆頭部位的有效鉆壓少，只有通過不斷提高鉆機給進壓力來維持鉆進，因此鉆進系統(tǒng)給進壓力隨孔深開始加速增長；而采用水力加壓螺桿鉆具鉆進時，鉆壓由螺桿鉆具提供，孔底鉆進阻力明顯減小，鉆具在孔內(nèi)彎曲狀態(tài)大大改善，鉆機給進壓力主要用于克服鉆具與孔壁間摩擦阻力以推進鉆具，給進壓力隨孔深呈線性增長，增長速率明顯小于采用常規(guī)螺桿鉆具時的增長速率�？咨�1700 m時，采用常規(guī)螺桿鉆具和水力加壓螺桿鉆具滑動鉆進給進壓力分別為14 MPa和9 MPa。

在孔深2 000 m后實施滑動定向鉆進時，先采用純滑動鉆進一定距離，之后按照扭轉(zhuǎn)幅度0.4～1圈實施正反扭轉(zhuǎn)鉆進，分別記錄2種鉆進工藝的鉆進參數(shù)，反扭轉(zhuǎn)鉆進與滑動鉆進給進壓力對比圖如圖3�？梢钥闯�，采用扭轉(zhuǎn)鉆進時給進壓力較滑動鉆進明顯降低。在孔深2 010～2 226 m孔段，采用正反扭轉(zhuǎn)鉆進與純滑動鉆進對比試驗6次，扭轉(zhuǎn)鉆進給進壓力10～13 MPa，較純滑動給進壓力降低2～4 MPa；在孔深2 274 m后采用純滑動定向鉆進時給進壓力已達鉆機額定壓力極限值，而采用扭轉(zhuǎn)鉆進給進壓力為15～16 MPa，仍可實現(xiàn)滑動定向鉆進。

【參考文獻】：
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