偏斜取心是指當某一段岩礦心的質量、數量達不到設計要求，需要採取全尺寸樣品時，可採用人工造斜的方法打偏斜孔取心。
基本介紹
- 中文名：偏斜取心
- 外文名：Deflection coring
- 學科：水利工程
- 領域：檢測
- 作用：採取全尺寸樣品
- 方法：打偏斜孔取心
簡介,鑽孔偏斜技術現狀,鑽孔結構,偏斜工藝的選擇,鋼球支撐小徑錐面鑽頭定位偏斜技術,總結,
簡介
在固體礦產鑽探深孔施工中，所鑽遇的地層層位較多，遇複雜地層由於地層客觀原因或操作不當等綜合因素，導致時有孔內事故發生。在處理孔內事故時若需偏斜，採用傳統的偏心楔偏斜技術不僅成功率不高、所需時間長、成本較高，而且會給繼續施工帶來鑽孔安全隱患。鑒於此，根據鑽孔偏斜原理，探索出繩索取心鋼球偏斜技術，解決了實際施工中所遇問題，取得很好效果。
鑽孔偏斜技術現狀
國內外常用鑽孔偏斜技術有螺桿馬達鑽進技術、機械連續造斜器定向造斜技術、偏心楔偏斜技術等，在處理孔內事故中若鑽孔方位偏差元特殊要求，常使用偏心楔，也有使用螺桿馬達。
鑽孔結構
ZK-3鑽孔設計結構為：∅110mm開孔鑽穿第四系表土層進入金頂山組砂質頁岩2m下入∅108mm表層套管；∅91mm鑽進至70m下入∅89mm技術套管隔離含水層表水系；再用∅77mm（NQ+2）繼續鑽進至設計孔深（1120m）。
偏斜工藝的選擇
繩索取心同徑偏斜允許的偏斜角度，受到如下因素的影響：鑽具及岩心管總成的長度、剛度；鑽具與孔壁間的間隙；岩心管與鑽具間的問隙等。經反覆計算及模擬演示，在內管總成設定為理論剛性狀態的情況下，∅56mm內管長度3.3m，內管與 77mm鑽桿環空間隙為5.5mm，在總成長度1m、鑽桿彎曲度≥0.2°/m時，才能滿足岩心管與總成順利通過的要求。然而在進行地表試驗中，鑽桿彎曲度增大到0．25。/m時，岩心管與總成均能順利通過，彎曲度再增加就有明顯的阻塞感。NQ鑽具鑽桿與鑽孔孔壁的間隙為5mm，則鑽孔彎曲度應不大於鑽桿彎曲度的2倍，即小於0.5°/m。
鋼球支撐小徑錐面鑽頭定位偏斜技術
鋼球支撐小徑錐面鑽頭定位偏斜的基本原理參見圖1。
圖1在∅78mm完整孔底放置一隻∅22mm的鋼球，用∅58mm的長錐面硬質合金鑽頭作前導向鑽頭，∅78mm變徑導向鑽頭做擴孔鑽頭，兩隻鑽頭之間連線一根長2.8m的∅56 mm鑽桿（∅56mm鑽桿越長偏斜角度越小，鑽桿越短偏斜角度越大，但必須保證初始彎曲度在其彈性變形範圍內以免屈服變形折斷而發生新的事故），進行造斜定位：即用錐面鑽頭將鋼球擠壓到一邊孔壁，鑽頭受鋼球反作用力而靠向另一邊孔壁，操作鑽機使∅58mm的長錐面硬質合金鑽頭衝擊壓迫孔底，使鑽頭尖部進入孔底形成可靠鑽頭定位點，待鑽頭越過鋼球後鑽進2.7m（保證鋼球不要損傷後鑽頭），然後起鑽換用常規∅56mm單管硬質合金鑽具加深導斜孔段並打撈鋼球（此步驟是為確保造斜一次成功，如果水泥的凝固強度大於或等於孔壁岩層的強度，此道工序可省略）。用∅78mm擴孔鑽頭加 8mm導向鑽頭導斜孔段擴到∅78mm。用NQ+2繩索取心鑽具鑽進，待出新孔後，完成造斜施工。
總結
隨著鑽探工作量的增加和市場化競爭機制的形成以及工程利潤的下滑，對工程事故處理的及時性、經濟性，越來越得到各工程施工隊伍和鑽探工程業界重視。在加強鑽探施工工藝最佳化的同時，一套簡易完善的事故處置措施的實施，對降低施工成本，提高施工質量及效益是非常有益的。
