鑽孔彎曲測量

鑽孔彎曲測量

正文

用專用測量儀器測出鑽孔深度、頂角、方位角的數據，經計算、作圖，得出鑽孔各測點的空間坐標及其軌跡圖形。簡稱測斜。鑽孔軌跡是一空間變化的曲線。鑽孔軸心線上任一點的空間坐標，由孔深(L)、頂角 (θ)、方位角(α)3個參數確定。
鑽孔彎曲　又稱孔斜。由於自然地質因素及鑽探工藝因素會造成鑽孔彎曲，使鑽孔偏離原來設計的頂角與方位角。孔斜不僅會給施工帶來困難,降低鑽探效率,易誘發孔內事故，而且會歪曲礦體形態與產狀，影響勘探結果的準確程度。所以按一定距離測斜和防斜在鑽探施工中是非常重要的。
測量方法　鑽孔頂角是鑽孔在其各測點處傾斜方向的垂直平面上偏離鉛垂線的角度,可利用地球重力場,以鉛垂線為基準，採用液面水平、懸錘、擺錘等方法測量。高精度測量採用閉環式加速度計。鑽孔方位角是鑽孔水平投影偏離磁北(N)的角度,利用地球磁場、以地球磁子午線為定向基準，用磁羅盤測量。高精度測量採用磁通門。在強磁性礦區的鑽孔內，要採用以慣性定向原理的陀螺儀測量。
磁性測斜儀　用磁羅盤測量鑽孔方位角的測斜儀，有下列幾種類型：①機械鎖卡單點測斜儀。這是一種利用機械鐘來定時的測斜儀，它可按鑽具到達井停留在孔內某點所需的預定時間來鎖卡擺錘和羅盤磁針，然後提到地面讀出其頂角和方位角讀數。②地面控制多點測斜儀。這是一種利用平衡電橋原理的測斜儀。隨孔斜變化的探管角度感測器的電阻數值（孔斜數據），可由地面儀器面板上與平衡橋臂電位器同軸轉動的度盤指示出來，從而可於探管在孔內移位過程中進行無限多點測量。③單點、多點照相測斜儀。這是一種用孔內照相技術來顯示鑽孔頂角和方位角的測斜儀。這類儀器常見的測角部件式樣有懸錘－磁羅盤式、磁環浮子式等。其測斜數據可由照相底片上,懸錘十字絲(嘰)或儀器軸線標誌(噊),投影在羅盤（有頂角刻度的）面上的位置讀出。這類儀器在中國、美國、前蘇聯和歐洲各國等廣泛使用。
陀螺測斜儀　利用陀螺的慣性原理來定向的測斜儀。其定向部件是方位陀螺儀，它是利用修正裝置、消除地球自轉影響的三自由度陀螺儀。自由陀螺儀相對固定坐標系的穩定性（又叫定軸性）和進動規律，是陀螺測斜儀的工作基礎。因方位陀螺儀的主軸能保持在水平和初始給定的方位上，所以，可作為鑽孔方位角測量的基準。鑽孔方位角(α)的測量是由鑽孔測量起點平面Q（陀螺儀地面定向方位）與鑽孔終點平面(Z) (鑽孔傾斜方向)間的終點角(φ)，根據鑽孔頂角數值換算而得（見圖）。

鑽孔彎曲測量

隨鑽測量　屬實時測量。鑽探過程中對孔底頂角、方位角隨時進行測量，是及時有效地保證鑽孔按正確方向延伸，提高鑽探效率、獲得更準確資料的先進方法。地面與孔底信息的傳輸通道有4種;①導線法。如柔桿法、內嵌銅管法、內嵌硬導線法、電纜法等，其中以電纜法套用最廣。電纜傳輸信息的轉向儀套用最廣。這類儀器由磁通門和加速度計等測量感測器組成，能連續指示鑽孔頂角、方位角、工具面向角的變化和其他參數。②泥漿脈衝法。它是在鑽桿柱泥漿流中，設定受測量感測器控制的扼流閥，流動的泥漿柱受控時，便產生壓力脈衝的變化,其信息以脈衝數目編碼,或以脈衝振幅、脈衝相位用二進位數制進行編碼，由地表壓力檢測器接收。可用各種感測器，分別測量鑽孔頂角、方位角、工具面等參數。③電磁波法。④聲波法。電磁波法和聲波法都處在試驗階段，由於信號衰減和噪聲干擾，在深鑽孔中需用重發器。
參考書目
　肖聖泗等編著：《鑽孔彎曲測量》，第二版，地質出版社，北京，1989。

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