一种提高LZ连续造斜器定位精确度的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高LZ连续造斜器定位精确度的方法，包括如下步骤：步骤一、在准备定向钻进的位置设置人工孔底；步骤二、采用陀螺测斜仪测量钻孔弯曲度；步骤三、将LZ连续造斜器按照步骤二的测量结果摆放，模拟此时孔底钻具实际的顶角和方位角，要求连续造斜器滑块母线与钻头最低点在一条直线上；步骤四、以LZ连续造斜器底部钻头面做轴向的水平投影，以钻头与地面接触点为构建坐标系，构建造斜范围象限；步骤五、根据定向要求，转动钻具(轴向自转)，使连续造斜器母线处在相应造斜象限内。本发明专利技术有效提高了LZ连续造斜器的定位精度，实现该工具的定向钻进预期效果，避免钻孔报废，避免重新施工造成的资源浪费与环境污染，提高找矿探矿的效率。矿探矿的效率。矿探矿的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种提高LZ连续造斜器定位精确度的方法


[0001]本专利技术涉及固体矿产钻探定向施工技术
，尤其涉及一种提高LZ连续造斜器定位精确度的方法。

技术介绍

[0002]目前，在固体矿产钻探定向施工中，有偏心楔、连续造斜器、螺杆钻具等三种工具，其中偏心楔因需要换径施工、定向不精准、遗留后患，一般用于钻孔浅部；螺杆钻具因工作原理对泥浆泵、钻杆密封性要求较高，且在中硬以上地层造斜效率太低，一般在固体矿产应用较少。而连续造斜器相对这两种工具，具有定向施工简单，造斜效率高的特点。但连续造斜器定向往往采用计算方法，无法消除人为误差，导致实际造斜效果差强人意，甚至起到反作用，从而造成很多钻孔的报废，造成大量的经济损失，且耽误矿产的勘查开发工作。该方法的提出不仅可以推广LZ连续造斜器的应用，还可以减少钻孔报废，避免重新钻孔的资源浪费，有效的避免或缩减因探矿原因而造成的资源开发的巨大损失。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是在总结以往LZ连续造斜器使用成功与失败经验的基础上提出的一种提高LZ连续造斜器定位精确度的方法。通过将造斜范围划分象限，地面模拟定向与反演确定定向仪引鞋与探管的夹角，尽可能消除人为与仪器误差。之后下入连续造斜器，以地面显示仪为基准，通过去除无效标记，采用正态分布原理，降低定向误差，保证连续造斜器滑块母线的安装位置。从而提供一种提高LZ连续造斜器定位精确度的方法，已解决上述
技术介绍
中存在的技术问题。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术一种提高LZ连续造斜器定位精确度的方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一、在准备定向钻进的位置设置人工孔底；
[0007]步骤二、采用陀螺测斜仪测量钻孔弯曲度；
[0008]步骤三、将LZ连续造斜器按照步骤二的测量结果摆放，模拟此时孔底钻具实际的顶角和方位角，要求连续造斜器滑块母线与钻头最低点在一条直线上；
[0009]步骤四、以LZ连续造斜器底部钻头面做轴向的水平投影，以钻头与地面接触点为构建坐标系，构建造斜范围象限；
[0010]步骤五、根据定向要求，转动钻具(轴向自转)，使连续造斜器母线处在相应造斜象限内；
[0011]步骤六、下入定向仪，根据步骤五调整定向引鞋刻线与探管母线的夹角b；
[0012]步骤七、以定向仪地面显示反演连续造斜器母线a的位置。再次调整定向引鞋刻线与探管母线的夹角b；
[0013]步骤八、将LZ连续造斜器下入孔内预定位置后，下入定向仪，在钻杆上某处做基准标记；
[0014]步骤九、转动钻杆，通过地面仪显示“短零”，确定地面标记L1、L2。
[0015]步骤十、重复步骤九，多次确定地面标记L1
’
、L1
”……
、L2
’
、L2
”……
，且两组标记属于正态分布；取L1系列的峰顶与L2系列的峰顶中间作为连续造斜器的下放位置。
[0016]进一步的，在所述步骤一中对所述人工孔底作如下设置要求：采用P.042.5等级以上的水泥，水灰比0.4～0.5，凝固72小时以上，水泥塞长度10～15米。
[0017]进一步的，所述步骤二中的测量要求如下：从人工孔底开始至孔底以上20米，以1米/点的间距进行测量。
[0018]进一步的，所述步骤三中LZ连续造斜器的摆放要求如下：连续造斜器固定位置，但可以轴向自转。
[0019]进一步的，所述步骤四中造斜范围象限划分如下：以连续造斜器滑块母线a处于钻头底面最低点A的相对位置阐述，共分为8个造斜范围与4个关键点：
[0020]a处于A点时，定向钻进效果为方位角不变，顶角增大；
[0021]a处于AB之间，定向钻进效果为顶角增大，方位角减小，顶角变化率大于方位角变化率；
[0022]a处于B点时，定向钻进效果为顶角增大，方位角减小，顶角变化率等于方位角变化率；
[0023]a处于BC之间，定向钻进效果为顶角增大，方位角减小，顶角变化率小于方位角变化率；
[0024]a处于C点时，定向钻进效果为方位角减小，顶角不变；
[0025]a处于CD之间，定向钻进效果为顶角减小，方位角减小，顶角变化率小于方位角变化率；
[0026]a处于D点时，定向钻进效果为顶角减小，方位角减小，顶角变化率等于方位角变化率；
[0027]a处于DE之间，定向钻进效果为顶角减小，方位角减小，顶角变化率大于方位角变化率；
[0028]a处于E点时，定向钻进效果为方位角不变，顶角减小；
[0029]a处于EF之间，定向钻进效果为顶角减小，方位角增大，顶角变化率大于方位角变化率；
[0030]a处于F点时，定向钻进效果为顶角减小，方位角增大，顶角变化率等于方位角变化率；
[0031]a处于FG之间，定向钻进效果为顶角减小，方位角增大，顶角变化率小于方位角变化率；
[0032]a处于G点时，定向钻进效果为方位角增大，顶角不变；
[0033]a处于GH之间，定向钻进效果为顶角增大，方位角增大，顶角变化率小于方位角变化率；
[0034]a处于H点时，定向钻进效果为顶角增大，方位角增大，顶角变化率等于方位角变化率；
[0035]a处于HA之间，定向钻进效果为顶角增大，方位角增大，顶角变化率大于方位角变化率。
[0036]进一步的，步骤六中确定定向引鞋刻线与探管母线的夹角b的要求：多次重复步骤五，微调夹角b，消除定位键与定向引鞋存在间隙的仪器误差。
[0037]进一步的，所述步骤七中调整定向引鞋刻线与探管母线的夹角b的要求：根据定向仪地面显示器短零的显示反演调整，保证短零显示15
°
范围内，连续造斜器滑块母线a始终处于定向所要求的造斜范围中间或均匀横跨关键点。
[0038]进一步的，所述步骤八中基准标记要求为：在钻杆上用明显颜色画1～2米的铅垂线。
[0039]进一步的，所述步骤九中钻杆转动要求为不超过每秒6
°
；确定地面标记方法为：当地面仪开始显示短零时，从钻杆基准标记处引至地面做一个标记；当地面仪短零结束时，以另一种颜色从钻杆基准标记处引至地面做另一个标记；两个标记的角度为15
°±5°
为有效标记。
[0040]进一步的，所述步骤十中正态分布的要求为：有效标记不少于10组，且L1或L2系列中的标记，最大角度相差不超过10
°
。
[0041]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0042]本专利技术通过造斜范围划分象限，初步确定连续造斜器的摆放范围；通过多次地面模拟与反演、采用正态分布原理确定有效位置，以保证连续造斜器处于安装象限最有利位置，进一步精准确定连续造斜器滑块母线的安装位置，减少了人为调整的主观误差与仪器的客观误差，从而提高了LZ连续造斜器的定位精度，实现该工具的定向钻进效果，避免钻孔报废，避本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高LZ连续造斜器定位精确度的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、在准备定向钻进的位置设置人工孔底；步骤二、采用陀螺测斜仪测量钻孔弯曲度；步骤三、将LZ连续造斜器按照步骤二的测量结果摆放，模拟此时孔底钻具实际的顶角和方位角，要求连续造斜器滑块母线与钻头最低点在一条直线上；步骤四、以LZ连续造斜器底部钻头面做轴向的水平投影，以钻头与地面接触点为构建坐标系，构建造斜范围象限；步骤五、根据定向要求，转动钻具(轴向自转)，使连续造斜器母线处在相应造斜象限内；步骤六、下入定向仪，根据步骤五调整定向引鞋刻线与探管母线的夹角b；步骤七、以定向仪地面显示反演连续造斜器母线a的位置。再次调整定向引鞋刻线与探管母线的夹角b；步骤八、将LZ连续造斜器下入孔内预定位置后，下入定向仪，在钻杆上某处做基准标记；步骤九、转动钻杆，通过地面仪显示“短零”，确定地面标记L1、L2。步骤十、重复步骤九，多次确定地面标记L1
’
、L1
”……
、L2
’
、L2
”……
，且两组标记属于正态分布；取L1系列的峰顶与L2系列的峰顶中间作为连续造斜器的下放位置。2.根据权利要求1所述的提高LZ连续造斜器定位精确度的方法，其特征在于：在所述步骤一中对所述人工孔底作如下设置要求：采用P.042.5等级以上的水泥，水灰比0.4～0.5，凝固72小时以上，水泥塞长度10～15米。3.根据权利要求1所述的提高LZ连续造斜器定位精确度的方法，其特征在于：所述步骤二中的测量要求如下：从人工孔底开始至孔底以上20米，以1米/点的间距进行测量。4.根据权利要求1所述的提高LZ连续造斜器定位精确度的方法，其特征在于：所述步骤三中LZ连续造斜器的摆放要求如下：连续造斜器固定位置，但可以轴向自转。5.根据权利要求1所述的提高LZ连续造斜器定位精确度的方法，其特征在于：所述步骤四中造斜范围象限划分如下：以连续造斜器滑块母线a处于钻头底面最低点A的相对位置阐述，共分为8个造斜范围与4个关键点：a处于A点时，定向钻进效果为方位角不变，顶角增大；a处于AB之间，定向钻进效果为顶角增大，方位角减小，顶角变化率大于方位角变化率；a处于B点时，定向钻进效果为顶角增大，方位角减小，顶角变化率等于方位角变化率；a处于BC之间，定向钻进效果为顶角增大，方位角减小，顶角变化率小于方位角变化率；a处于C点时...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘治，万鹏，张卓，姜春晓，范晓军，程蓉蓉，岳跃破，王智锋，张鲁涛，王传雷，
申请(专利权)人：刘治，
类型：发明
国别省市：