針對煤礦井下近水平深孔條件下,滑動定向鉆進(jìn)時(shí)鉆進(jìn)阻力大、鉆進(jìn)效率低、鉆孔深度受限等問題,研究形成了滑動鉆進(jìn)減阻技術(shù),包括水力加壓鉆進(jìn)技術(shù)和正反扭轉(zhuǎn)鉆進(jìn)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(jìn)工藝參數(shù)表明:該技術(shù)具有明顯的滑動鉆進(jìn)減阻效果,對于提高煤礦井下超長定向孔鉆進(jìn)能力、鉆進(jìn)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(shí)鉆軌跡圖

圖1 3 353 m順煤層超長定向鉆孔實(shí)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(jìn)時(shí)給進(jìn)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(jìn)時(shí)鉆壓完全來源于鉆機(jī)，此時(shí)受鉆桿柱柔性增強(qiáng)、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(dá)鉆頭部位的有效鉆壓少，只有通過不斷提高鉆機(jī)給進(jìn)壓力來維持鉆進(jìn)，因此鉆進(jìn)系統(tǒng)給進(jìn)壓力隨孔深開始加速增長；而采用水力加壓螺桿鉆具鉆進(jìn)時(shí)，鉆壓由螺桿鉆具提供，孔底鉆進(jìn)阻力明顯減小，鉆具在孔內(nèi)彎曲狀態(tài)大大改善，鉆機(jī)給進(jìn)壓力主要用于克服鉆具與孔壁間摩擦阻力以推進(jìn)鉆具，給進(jìn)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(shí)的增長速率。孔深1700 m時(shí)，采用常規(guī)螺桿鉆具和水力加壓螺桿鉆具滑動鉆進(jìn)給進(jìn)壓力分別為14 MPa和9 MPa。

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

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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