井下受控定向鑽進又稱煤層鑽進、沿煤層定向鑽進、水平定向鑽進、水平長孔鑽進和導向深孔鑽進。井下水平鑽進歷史悠久，但鑽進時重力往往會使鑽桿柱彎曲，造成鑽進方向偏斜，其結果難於滿足地質要求。
基本介紹
- 中文名：井下受控定向鑽進
- 外文名：Underground controlled directional drilling
- 學科：水利工程
- 別稱：沿煤層定向鑽進
- 確定：鑽桿柱彎曲造成鑽進方向偏斜
- 領域：鑽進
簡介,井下水平定向鑽進技術的套用,井下水平定向鑽進的關鍵技術,總結,
簡介
隨著井下勘探重要性的日漸增長，德國於20世紀70年代末組織力量進行了沿煤層水平定向孔鑽進技術的研究。20世紀80年代初主要採用動力頭式鑽機鑽進及穩定器糾斜、穩斜方法。近年來大多採用孔底發動機（主要是螺桿鑽）鑽進，即鑽桿不旋轉鑽頭旋轉的方法，而鑽頭壓力通過向鑽桿施加液壓來維持。現代的井下水平定向孔大多為多頭孔（分支孔）或曲線偏斜孔，它是藉助彎接頭或彎外管來控制鑽孔的垂向和橫向軌跡的，使鑽頭可朝任意方向鑽進。由於其用途廣泛，水平定向鑽進方法已在各主要產煤國家，如德國、英國、美國、南非、澳大利亞等推廣套用。這些國家的沿煤層的導向深孔長度，最大的超過1300m，德國魯爾煤礦區最大長度達1700m，澳大利亞達1533m，據說一次可鑽透5個盤區的煤體。我國井下水平鑽進的深度現已達到500m。
井下水平定向鑽進技術的套用
井下水平定向鑽進現已用於：
（1）超前勘探，定量測定煤層尖滅帶、斷層方位及落差、火成岩脈分布，以及確定煤層高程與厚度變化；
（2）施工工作面前方或採空區的瓦斯排放孔、排水孔、通風孔；
（3）圈定廢棄巷道；
（4）施工井下孔間地震勘探孔等。
井下水平定向鑽進的關鍵技術
井下水平定向鑽進的關鍵技術是：適合不同地質條件的定向鑽進技術和方法；鑽孔測斜和測井技術與方法，特別是隨鑽測量技術的難度更大。
德國、英國、匈牙利等在20世紀70年代末、80年代初已研製出防爆測井儀，可用於測量視電阻率、伽馬值、密度、孔徑等參數，它們都是有纜測井儀，在井下作業不便。德國1986年推出兩種（有纜、無纜）測井數據採集系統；我國也於80年代末研製出防爆測斜（鑽孔傾角和方位角）、測井儀（能進行伽馬、選擇伽馬和接地電阻測井），這是一種無纜測井儀，能適應煤礦井下的特殊條件。
受控定向鑽進技術要在我國煤礦區推廣套用，尚有許多關鍵技術需要攻關，其中有：
（1）採用電子計算機最佳化設計鑽孔剖面，最佳化選擇與設計鑽具和裝備及其組合，最佳化設計成孔過程，以及用計算機控制鑽孔狀態的方法。
（2）研製適於不同曲率半徑鑽孔的可調式耐磨的小直徑孔底發動機。
（3）研製適於不同地質條件的造斜和穩斜工具和方法，特別是隨鑽測量和可在地表遙控的技術，能自動測斜與自動糾斜的自動導向鑽進系統。
（4）研製水平側向鑽進（即水平段）用的測井系統。
（5）研製可在水平段排除岩粉並能穩定地層的鑽孔沖洗液及沖洗方法。
總結
顯然，上述研究均涉及引進各種高新技術與新材料，要根據我國煤礦地質特點與施工要求改進國外和我國石油系統現有的受控定向鑽進技術與方法。
