关于钻孔弯曲测量介绍

[拼音]：zuankong wanqu celiang

[外文]：hole deviation surveying

用专用测量仪器测出钻孔深度、顶角、方位角的数据，经计算、作图，得出钻孔各测点的空间坐标及其轨迹图形。简称测斜。钻孔轨迹是一空间变化的曲线。钻孔轴心线上任一点的空间坐标，由孔深(L)、顶角 (θ)、方位角(α)3个参数确定。

钻孔弯曲

又称孔斜。由于自然地质因素及钻探工艺因素会造成钻孔弯曲，使钻孔偏离原来设计的顶角与方位角。孔斜不仅会给施工带来困难,降低钻探效率,易诱发孔内事故，而且会歪曲矿体形态与产状，影响勘探结果的准确程度。所以按一定距离测斜和防斜在钻探施工中是非常重要的。

测量方法

钻孔顶角是钻孔在其各测点处倾斜方向的垂直平面上偏离铅垂线的角度,可利用地球重力场,以铅垂线为基准，采用液面水平、悬锤、摆锤等方法测量。高精度测量采用闭环式加速度计。钻孔方位角是钻孔水平投影偏离磁北(N)的角度,利用地球磁场、以地球磁子午线为定向基准，用磁罗盘测量。高精度测量采用磁通门。在强磁性矿区的钻孔内，要采用以惯性定向原理的陀螺仪测量。

磁性测斜仪

用磁罗盘测量钻孔方位角的测斜仪，有下列几种类型：

（1）机械锁卡单点测斜仪。这是一种利用机械钟来定时的测斜仪，它可按钻具到达井停留在孔内某点所需的预定时间来锁卡摆锤和罗盘磁针，然后提到地面读出其顶角和方位角读数。

（2）地面控制多点测斜仪。这是一种利用平衡电桥原理的测斜仪。随孔斜变化的探管角度传感器的电阻数值（孔斜数据），可由地面仪器面板上与平衡桥臂电位器同轴转动的度盘指示出来，从而可于探管在孔内移位过程中进行无限多点测量。

（3）单点、多点照相测斜仪。这是一种用孔内照相技术来显示钻孔顶角和方位角的测斜仪。这类仪器常见的测角部件式样有悬锤－磁罗盘式、磁环浮子式等。其测斜数据可由照相底片上,悬锤十字丝(嘰)或仪器轴线标志(噊),投影在罗盘（有顶角刻度的）面上的位置读出。这类仪器在中国、美国、前苏联和欧洲各国等广泛使用。

陀螺测斜仪

利用陀螺的惯性原理来定向的测斜仪。其定向部件是方位陀螺仪，它是利用修正装置、消除地球自转影响的三自由度陀螺仪。自由陀螺仪相对固定坐标系的稳定性（又叫定轴性）和进动规律，是陀螺测斜仪的工作基础。因方位陀螺仪的主轴能保持在水平和初始给定的方位上，所以，可作为钻孔方位角测量的基准。钻孔方位角(α)的测量是由钻孔测量起点平面Q（陀螺仪地面定向方位）与钻孔终点平面(Z) (钻孔倾斜方向)间的终点角(φ)，根据钻孔顶角数值换算而得（见图）。

随钻测量

属实时测量。钻探过程中对孔底顶角、方位角随时进行测量，是及时有效地保证钻孔按正确方向延伸，提高钻探效率、获得更准确资料的先进方法。地面与孔底信息的传输通道有4种;①导线法。如柔杆法、内嵌铜管法、内嵌硬导线法、电缆法等，其中以电缆法应用最广。电缆传输信息的转向仪应用最广。这类仪器由磁通门和加速度计等测量传感器组成，能连续指示钻孔顶角、方位角、工具面向角的变化和其他参数。

（2）泥浆脉冲法。它是在钻杆柱泥浆流中，设置受测量传感器控制的扼流阀，流动的泥浆柱受控时，便产生压力脉冲的变化,其信息以脉冲数目编码,或以脉冲振幅、脉冲相位用二进位数制进行编码，由地表压力检测器接收。可用各种传感器，分别测量钻孔顶角、方位角、工具面等参数。

（3）电磁波法。

（4）声波法。电磁波法和声波法都处在试验阶段，由于信号衰减和噪声干扰，在深钻孔中需用重发器。

参考书目

1. 肖圣泗等编著：《钻孔弯曲测量》，第二版，地质出版社，北京，1989。