DZ∕T 0054-2014 定向钻探技术规程（正式版）

中华人民共和国地质矿产行业标准代替DZ/T0054—1993I前言 Ⅲ1范围 12规范性引用文件 13术语和定义 14定向钻探工程设计 34.1设计的基本要求 34.2设计依据 34.3设计内容 34.4设计的技术要求 45定向钻探设备和器具的选择 55.1常规钻探设备的选择 55.2造斜钻具的选择 55.3测量仪器的选择 65.4造斜钻头的选择 65.5定向钻进辅助器具的选择 66定向钻进施工工艺 76.1造斜钻进前的准备 76.2人工孔底的建造 76.3造斜器具的检查 76.4造斜钻具的下放 86.5造斜钻具的定向 86.6偏心楔造斜钻进 96.7连续造斜器造斜钻进 96.8螺杆钻具造斜钻进 6.9定向钻进对冲洗液的要求 7特种定向孔钻进 7.1高精度垂直孔钻进 7.2大顶角和水平定向孔钻进 7.3对接孔钻进 8定向孔轨迹控制 8.1直孔段钻进 8.2造斜段钻进 8.3稳斜段和水平段钻进 9定向钻孔测量及轨迹计算 10定向钻进事故的预防和处理 Ⅱ10.1一般要求 10.2偏心楔造斜钻进事故的预防和处理 10.3连续造斜器造斜钻进事故的预防与处理 10.4螺杆钻具造斜钻进事故的预防与处理 10.5稳斜钻进事故的预防与处理 11定向孔质量 11.1定向孔质量要求 11.2提高定向孔质量的措施 12定向钻进施工管理 附录A(资料性附录)推荐定向孔设计计算方法 附录B(资料性附录)定向工具面向角的计算公式 22附录C(资料性附录)定向孔轴线轨迹计算方法 23参考文献 Ⅲ本标准在继承DZ/T0054—1993《定向钻进技术规范》的重要技术内容的基础节结构、章节技术内容和附件内容等进行了补充和修改。与DZ/T0054—1993相比，除编辑性修改外主要技术变化如下： 对定向钻孔设计、定向钻探设备和器具的选择、定向钻进施工工艺、定向钻进事故的预防和处理等章节作了较大的修改；——删除了“定向钻探设备和器具的选择”中的推荐选用的泥浆泵、连续造斜器及液动孔底动力钻具等参数表；补充了造斜钻进测斜记录表、终孔验收测量记录表及定向孔轴线轨迹坐标计算表本标准由中华人民共和国国土资源部提出。本标准由全国国土资源标准化技术委员会(SAC/TC93)归口。本标准起草单位：中国地质科学院勘探技术研究所。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：1定向钻探技术规程本标准规定了定向钻探的设计、设备的选择、施工工艺、轨迹控制与测量、事故的预防和处理及施工管理等技术要求。本标准适用于地质岩心钻探工程中的定向钻探，工程勘察、工程施工、水文水井钻探及油气井钻探中的定向钻探设计和施工可参照本标准。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T5005钻井液材料规范GB9151钻探工程名词术语AQ2004地质勘探安全规程DZ/T0227地质岩心钻探规程3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出GB9151中定向钻进方面的某些术语和定义，并加以补充和完善。利用钻孔自然弯曲规律或采用人工造斜工具使钻孔产生一定弯曲迫使钻孔的轴线按设计轨迹延伸的一种钻探方法。初级定向孔preliminarydirectionalborehole采用常规技术和工艺，利用地层自然致斜趋势和规律完成的定向孔。受控定向孔controlleddirectionalborehole采用造斜机具和工艺措施，使钻孔轴线沿设计轨迹延伸的钻孔。钻孔轴线被首先设计和施工的钻孔。从主孔中分支出来的定向孔。水平定向孔horizontalborehole钻孔终孔轴线接近水平的定向孔。2对接孔intersectedborehole两个或两个以上相隔一定距离且要求在靶区相对接的钻孔。钻孔轴线上某点沿轴线延伸方向的切线与垂线之间的夹角。[GB9151—1988,定义14.1方位角azimuthangle在水平面上，自正北向开始，沿顺时针方向，与钻孔轴线水平投影上某点的切线之间的夹角。[GB9151—1988,定义44.1.1]造斜率deflecfionrate单位造斜钻进进尺中形成的钻孔全弯曲角度。钻孔的设计自标点。以靶意为中心，允许偏差的区域。工具面向角toolface在造斜点处造斜工具弯曲方向的平面与钻孔轴线的铅垂平面之间的夹角。反扭转角inversetorqueangle螺杆钻具工作时产生的反扭矩使得孔底钻具外壳向逆时针方向转动的角度。随钻测量measuringwhiledrilling;MWD在钻进过程中实时测量钻孔孔底参数的技术。电磁波随钻测量electro-magneticmeasuringwhilednilfng;EMWD利用电磁波进行数据传输的随钻测量技术。垂直钻进系统verticaldrillingsystem;VDS可适时测量、自动纠斜，并控制纠斜机构保持钻孔垂直的钻进装置。泥浆脉冲随钻测量mudpulsemeasuringwhiledrilling;MP-MWD利用冲洗液压力变化进行数据传输的随钻测量技术。中靶引导系统target-hittingguidancesystem利用人工磁场等方法，测量钻头与靶点之间的相对位置，引导钻头进入靶区的钻进系统。34定向钻探工程设计4.1设计的基本要求4.1.1每项定向钻探工程施工前应进行工程设计，未经审批不得施工。4.1.2一个工区若施工多个定向孔，应有总体施工设计和单孔设计。对相同结构的定向孔有代表性的单孔设计即可。4.2设计依据4.2.1勘探地质条件4.2.1.1地质构造、岩(矿)层产状、矿体形态、地层压力、地温梯度及钻进特性。4.2.1.2勘探阶段及勘探网度，目的层埋藏深度。4.2.1.3若采用磁性仪器，还需了解施工地区大地磁场参数，如磁场强度、磁倾角、磁偏角等。4.2.2气象资料勘探区域的气象资料，包括全年气温、湿度、气压和降雨量等。4.2.3地形条件地表对孔位的限制条件。4.2.4施工历史资料同一地区已施工钻孔(如有)的测斜资料。对靶区范围的要求。委托方与设计方之间关于勘探工程设计的合同或协议。4.3设计内容4.3.1定向孔轴线轨迹设计4.3.1.1选择合适的定向孔设计计算方法。推荐的定向孔设计计算方法参见附录A。4.3.1.2确定定向孔的类型、孔身剖面形式。4.3.1.3确定中靶精度。4.3.1.4确定钻孔在靶点的遇层角。4.3.1.5确定造斜点或分支点的位置。4.3.1.6确定弯曲孔段的曲率和长度。4.3.1.7确定各孔段空间要素。在已确定靶区、靶点遇层角、造斜点或分支点位置、弯曲孔段曲率的基础上，应进一步确定：a)各孔段的长度；b)各孔段始末点的顶角和方位角；4c)各孔段始末点垂深和水平移距。4.3.1.8绘制设计的钻孔轨迹三维曲线图或二维投影图。定向孔钻进工艺设计应包括以下内容：b)钻机、泥浆泵和造斜器具之间的参数匹配计算；c)钻具组合设计；d)关键技术参数设计；e)定向方法和测量技术；g)采取岩心的工具与工艺；h)冲洗液配制与护壁、堵漏措施；i)未能取得造斜效果的预备方案。定向孔施工劳动组织设计应包括以下内容：a)人员组织和岗前培训；c)工期计划；e)应急预案；f)安全与环境保护措施；g)预估经济效益。4.4设计的技术要求4.4.1充分了解和掌握定向孔设计的原始资料。4.4.2确保地质目的和工程需要。4.4.3充分利用地层的致斜规律，减少人工造斜工作量。条件许可时，尽可能采用初级定向孔实现中靶的目的。4.4.4选择合理的钻孔轴线轨迹设计顺序。钻孔轴线轨迹设计顺序按以下要求进行合理选择。a)如开孔点(或分支点)已定，设计时宜从开孔点逐渐推移到靶点；如开孔点(或分支点)未定，设计时一般应选择从靶点逐段推移至开孔点；b)多分支孔主孔和分支孔的设计原则是先主孔，后分支孔。4.4.5遇层角不应小于30°,在条件许可时宜选用较大的遇层角。4.4.6选择适合的钴孔曲率，应在保证粗径钻具和拟下套管能顺利通过的基础上力求设计的孔身最4.4.7合理选择开孔顶角，较深的定向孔和多分支孔的主孔宜设计为直孔开孔。4.4.8确定合适的造斜点和分支点。确定造斜点和分支点时应注意：5b)靶点垂深小而水平移距大，造斜点或分支点应选择在钻孔的浅部；反之，可选择在钻孔的深部4.4.9钻孔轴线轨迹设计应考虑施工方便与安全钻进。确定钻孔结构时应注意：a)综合考虑地层情况、护壁措施、钻进方法和终孔直径等因素，应在保证安全钻进的条件下力求b)如遇复杂地层，应采用多级孔径和套管护壁。5定向钻探设备和器具的选择5.1常规钻探设备的选择5.1.1应根据矿区的地层条件、设计孔深、钻孔结构、钻进方法和造斜工具5.1.2应选用调速范围大、装有钻进参数仪表的液压钻机。5.1.3应选用与造斜工艺相适应的泥浆泵。当选用螺杆钻具造斜钻进时，所选用泥浆泵的参数还应满足螺杆钻具工作的需要。5.2.1.1偏心楔造斜宜用于可钻性4级以上、比较完整的地层。5.2.1.2根据岩石可钻性及造斜钻进的需要，楔顶角可在2°~5°范围内选择。在岩层软或偏心楔造斜后仅需向下钻进较短距离的条件下，楔顶角宜取较大值；在岩层硬或偏心楔造斜后需继续向下钻进较长距离的条件下，楔顶角宜取较小值。5.2.1.3固定式偏心楔宜用于分支孔造斜钻进；可取式偏心楔宜用于自然孔底造斜钻进。5.2.1.4楔顶完全敞开的开口式偏心楔可用于同径造斜；上部有支承环的闭口式偏心楔仅可用于小一5.2.2.2连续造斜器可选择由钻杆柱驱动或由螺杆马达驱动。5.2.3.1在要求连续造斜且要求造斜钻具对地层具有较强的适应性时，宜选用螺杆钻具。螺杆钻具既可用于中硬至坚硬地层中，也可用于可钻性低至3级或比较软弱、破碎的岩层中，时，造斜强度可增加至1.2/m～2°/m,但不可用于长距离、连续造斜。65.2.3.4应根据岩石可钻性和选用的钻头类型确定螺杆钻具的转速和扭矩。近钻头偏心块等。5.2.3.6在施工水平孔、对接孔和高精度垂直孔等定向孔时，应优先选用螺杆钻具作为造斜工具。5.2.3.7螺杆钻具在大修后，未进行出厂试验、出具测试报告并取得产品质量合格证，不得投入使用5.3.1根据造斜器具类型、定向精度要求和是否有磁场干扰等因素选择测量仪器。5.3.2非磁性矿区可选用磁感应式测量仪器，如单点测斜仪、多点测斜仪、随钻测量仪等；磁性矿区则必须选择不受磁场干扰的测量仪器，如陀螺测斜仪、光电测斜5.3.4使用螺杆钻具造斜时，可选用单点测斜仪、多点测斜仪或随钻测量仪。5.4.1应根据造斜孔段的岩石可钻性和采用的造斜工具合理选择造斜钻头。5.4.2在可钻性6级以下岩层中造斜宜选用牙轮钻头、硬质合金钻头、复合片钻头或金刚石钻头；在可钻性7级以上的岩层中宜选用金刚石钻头。5.4.3在坚硬岩层中采用全面造斜钻头造斜时，钻头应设置中心水眼钻取小岩心，避开造斜钻头中心形成“死点”;在软及中硬岩层中采用全面造斜钻头造斜时，应设置不对称内锥形偏心水眼。5.4.4金刚石钻头的底面应有170°左右的凹角和较大的底部过水断面。5.4.5金刚石造斜钻头外侧刃应选用高品级的金刚石，出刃不宜过高，并应进行补强；有中心水眼的造斜钻头内侧刃也应补强。5.4.6用连续造斜器造斜时，应选择侧刃锋利的造斜钻头。5.5定向钻进辅助器具的选择无磁钻杆长度一般不宜小于5m。无磁钻杆的相对导磁率必须小于1.02,同时要求抗拉强度高、耐腐蚀性能好。应根据下列条件选择：a)通孔直径应满足测量仪器顺利通过；b)保证铠装电缆与水龙头通孔处的密封性能c)耐压值应与泥浆泵工作压力相匹配；d)起吊重量应与大钩负荷相匹配。应根据下列条件选择：a)按测量仪器的信号传输方式选择铠装电缆芯数；7b)根据定向孔孔深选择铠装电缆直径和长度，电缆的总长度应该留有余量；c)根据所选铠装电缆的长度和直径确定绞车；d)电缆绞车应有变速装置和可靠的制动装置，还应配置精确测量电缆长度的仪表。采用螺杆钻具造斜时，应选用耐压不低于20MPa的高压胶管。采用螺杆钻具造斜时，泥浆泵输出管路上必须安装稳压罐，其安全压力不得低于20MPa。泥浆循环系统应配备固控装置，在吸水管路和输出管路中应有过滤装置。采用螺杆钻具造斜时，钻机应安装反扭矩器。6定向钻进施工工艺6.1造斜钻进前的准备6.1.4造斜钻进前应检查钻机、泥浆泵、钻杆柱、动力系统及高压管路系统并确认工作正常，钻机配备的仪表应灵敏可靠。6.2人工孔底的建造6.2.1建造人工孔底是采用填充材料或器具将分支点以下井段填充起来以便给造斜作业提供一个坚实的基础6.2.2人工孔底架桥材料可选用木塞、金属塞和水泥塞，推荐采用水泥塞。6.2.5建造人工孔底的水泥塞材料可采用高标号普通水泥、超早强水泥和油井水泥，条件许可时应采6.2.6建立人工水泥孔底时，灌水泥前应清洗钻孔，水泥应灌注至分支点以上15m～20m。应在候凝48h～72h后钻孔取出水泥心，视其凝固情况决定可否进行造斜分支。6.3造斜器具的检查86.3.1.2楔面应平顺光滑。6.3.1.3组装后各部件的联结应坚固牢靠。6.3.2连续造斜器的检查6.3.2.1使用前应按照使用说明书的要求进行组装和调试。6.3.2.2组装后各运动部件应转动灵活，支撑卡固件应伸缩正常。6.3.2.3使用1次～2次后，应拆开清洗和检查，及时更换已磨损零件。6.3.3螺杆钻具的检查6.3.3.1必须严格按照装配图及说明韦进行钻具的组装、拆卸和调试。6.3.3.2下钻时，应在孔口启动螺杆钻具，检查旁通阀关团和打开是百灵活，检查螺杆钻具启动泵压和空转泵压是否正常。6.4造斜钻具的下放6.4.1应缓慢下放造斜钻具。6.4.2不得将弯曲、变形、丝扣密封不好或有其他缺陷的钻杆下入孔内。下钻前应检查钻杆内有无异物堵塞。6.4.3连续造斜器在下钻过程中遇阻时应提钻，然后更换普通钻具扫孔，清除孔丙障碍。不得将连续造斜器作为扫孔钻具使用。6.4.4螺杆钻具在下入套管前、应进行通进性校验，避免因弯外管产生超径使钻具不能下人孔内。6.4.5螺杆钻具在下钻过程中遇阻时可并家扫孔，清除障碍或修磨孔壁。扫孔时钻压宜小，下放速度宜慢，禁止钻杆反转。6.4.6造斜钻具下至距孔展0.5m左有时，应开泵冲孔。采用螺杆钻具时，应确认开泵后螺杆钻具能正常启动，才能开始定向作业。6.5造斜钻具的定向6.5.1工具面向角值的确定6.5.1.1造斜工具的工具面向角值可以用作图法或公式计算求解。工具面向角值的计算公式参见附6.5.1.2必须将定向接头与造斜钻具组装时所产生装合差计人到工具面向角值中。6.5.1.3造斜钻具下孔后，必须按设计的工具面向角值定向6.5.2.1在钻孔顶角θ≤3°的钻孔中应采用直接定向法。6.5.2.2在钻孔顶角O>3°的钻孔中既可采用直接定向法，也可采用间接定向法。6.5.2.3用螺杆钻具造斜，且要求中靶精度高，应采用随钻测量法。6.5.3.1操作人员必须充分了解和掌握测量仪器的原理、结构、性能、适应范围、操作方法和维护保养技术。6.5.3.2下孔前，应校验测量仪器的顶角、方位角和工具面向角的精度，确认符合要求时方可使用，并保留校验记录。96.5.3.3孔下探管与电缆之间宜设置一小段安全电缆，其抗拉强度应小于电缆的强度。6.5.3.4孔下探管与无磁钻杆内壁之间的单边环隙应小于3mm。否则，孔下探管应加设扶正器，使探管下部的斜口管靴顺利入键。6.5.3.5在钻杆柱内下放探管应慢而稳，以免受阻或入键时冲击过大而损坏仪器。6.5.3.6采用有缆测量仪器定向时，应反复提放数次，如读数或显示重复性好，即可确认孔下探管已入键到位。6.5.3.7随钻监测定向仪在定向后不必提出孔下探管，但通缆式水龙头与电缆接触处必须严格密封。6.6偏心楔造斜钻进6.6.1在自然孔底施工定向孔或实施纠斜作业时，宜采用可取式偏心楔，采用可取式偏心楔时遵循以下施工工艺：a)用钻杆将偏心楔下到距孔底0.5m左右的位置，然后进行定向；定向后将偏心楔下到孔底，加压使楔体与孔壁卡固；b)采用小一级直径的钻具沿楔面导斜钻进，钻离楔面2.5m～3m;c)采用同径锥形导斜钻头扩孔至新孔孔深，修磨孔壁后继续钻进。6.6.2在人工孔底施工分支孔宜采用固定式偏心楔。采用固定式偏心楔时遵循以下施工工艺：a)用钻杆将刻有定向母线的偏心楔下到距孔底0.5m左右的位置，进行定向；之后将偏心楔下到人工孔底，加压使楔体与孔壁卡固；继续加压剪断偏心楔与钻杆的连接螺钉，使偏心楔留在孔内；b)用锥形导斜钻头沿楔面导斜钻进，钻离楔面0.5m～1m,换用导斜延伸钻具再钻进3m以上c)测斜，验证分支孔新孔底是否形成，并符合要求；d)修磨造斜孔段孔壁，使普通钻具能顺利通过造斜孔段，6.6.3过楔面钻进时，应注意轻压、慢转、低钻速，并常提动6.7连续造斜器造斜钻进6.7.1用连续造斜器造斜钻进时，应根据岩石可钻性和钻头类型等因素合理选择钻进参数，一般钻压为25kN～30kN,转速为100r/min～200r/min,泵量为50L/min～80L/min。6.7.2在连续造斜器下至距孔底0.5m左右时，应加大泵量边冲孔下放到孔底。待泵压正常后，再提离孔底进行定向，6.7.3造斜钻进时，必须先加钻压后开车，所加钻压应比正常钻进钻压大；应确保造斜器定子与孔壁可靠地卡固，慢转速钻进0.2m～0.3m,若无异常情况，即可提高转速开始正常造斜钻进。6.7.4造斜钻进时严禁提动钻具，并注意泵压变化。6.7.5立轴倒杆时，必须先停车后卸压，倒杆后必须先加压后开车。未加够额定钻压不得开车。6.7.6在造斜钻进时，如因操作不当导致连续造斜器定向已发生改变，应立即停止造斜钻进，提出地表；重新定向后才可继续施工。6.7.7根据造斜目的和所钻岩石的软硬程度，连续造斜器每回次造斜进尺应控制在1.0m～1.5m,在绳索取心钻孔中不应超过1.2m。6.7.8造斜钻进结束后，应采用1.0m～1.2m短粗径钻具修扩孔壁，同时延伸钻进2m～3m,然后使岩心管逐渐加长。6.7.9修孔和延伸钻进后，应下入测斜仪进行测斜，确认造斜效果。6.7.10在水泥孔底造斜宜用侧刃锋利钻头，同时钻压应加大(30kN～32kN),转速应降低(<100r/min),造斜进尺应延长。6.8螺杆钻具造斜钻进6.8.1用螺杆钻具造斜钻进时，应根据岩石可钻性和钻头类型等因素合理选择造斜率、钻压、钻速、泥6.8.2螺杆钻具造斜钻进时，应及时消除反扭转角对工具面向角的影响。6.8.3倒杆时应停车停泵，松开卡盘前应将钻杆卡住以防止钻杆反转，避免工具面向角发生改变。6.8.4在单一稳定地层中，造斜钻进可连续完成。要求采取岩心时，造斜钻进可分段或交替进行。6.8.5采用随钻测量技术施工不取心的定向孔时，宜加长回次进尺。6.8.6分支造斜时宜采用新钻头。分支钻进。6.8.8分支造斜时，应采用1.5°或以上的弯外管螺杆钻其，且钻速不寓过快，应控制在0.5m/h~6.8.9新孔底形成后，应继续造斜钻进2m左右，冲孔5min～10min后再提错。6.8.10完成造斜后必须修孔，6.8.11造斜钻进进程中，应注意泥浆泵泵压变化。6.9定向钻进对冲洗液的要求6.9.1应根据岩层特性、钻进深度、连续参数，冲洗液材料应符合GB/T5005的规定6.9.2为了保证连续造斜器、螺杆钻具的正常工作和延长使用寿命，冲洗液中的含砂量应控制在1%6.9.3应采用流变特性好润滑性能好和携带发屑能力强的优质泥浆，用清水作冲洗液时宜添加润滑7特种定向孔钻进7.1高精度垂直孔钻进7.1.1高精度垂直乳的孔斜偏差应控制在3%以内，应选用先进的钻进设备，仪器和施工工艺。7.1.3推荐采用冲击器钻进。或螺杆钻具和液动冲击器组合钻具钻进7.1.5钻孔轴线如发生偏离，应采用螺杆钻具纠斜。于10m。7.2大顶角和水平定向孔钻进7.2.1宜采用孔底动力钻具。7.2.2宜采用动力头式钻机。7.2.3宜采用随钻测量仪。孔深较大时，宜采用泥浆脉冲式随钻测量仪或电磁波随钻测量仪。7.2.5在水平孔段稳斜钻进时，推荐采用单弯外管螺杆钻具。如钻杆强度足够，可作慢速旋转，实施复7.3.1对接孔必须达到较高的中靶精度，应采用高精度仪器监测钻孔轨迹并引导钻头准确进入靶区。7.3.2为提高中靶率，宜在靶点处采用扩孔钻头或水溶方式进行扩腔，营造靶区。对于可溶性矿产推荐靶区扩腔直径范围为0.5m～6m。在软弱地层(如煤层)中，过大的扩腔直径可能导致塌孔，视地层条件不同，扩腔直径宜控制在0.5m～1.0m范围内。7.3.4应使用顶角精度不低于±0.2°方位角精度不低于土1,的随钻测斜仪，并定期对仪器作校验，每半年不得少于一次。7.3.5当靶区直径低于多m时，宜采用中靶引导系统，实现精确中靶。7.3.6应精确测量靶孔的轴线轨迹，计算出孔底偏移量，提供正确的对接点的空间坐标值。7.3.7在需要多孔串连对接的情况下，应防止前一靶孔在对接连通后对其后的泥浆循环产生负面7.3.8如第一次未能中靶、可开分支孔、重新调整钴进方向并实施第二次中靶作业。分支点距离靶点不得小于40/m,并选择合适的顶角和方位角8定向孔轨迹控制8.1直孔段钻进8.1.1宜采用防斜钻具组备钻进8.1.3做好定向造斜前的准备8.2.1宜采用造斜钻具无磁钻杆组合钻具进行造斜钻进。8.2.2根据设计的造斜强度和地层造斜难易程度选择造斜钻具的弯度8.2.3根据造斜钻头类型和地层可钻性确定钻压、钻速、钻8.2.4必须使用钻孔测量仪器对钻孔轨迹进行定点监测或随钻监控。8.2.5实钻造斜强度不符合轨迹幢制要求时，应起钻调整、检查或更换造斜钻具及相应的造斜部件。8.3.1宜采用满眼钻具、偏重钻铤或其他组合钻具进行稳斜钻进。8.3.2可采用液动冲击器钻进或螺杆钻具与液动冲击器组合钻具进行稳斜钻进。8.3.3在保证粗径钻具能通过弯曲孔段的条件下，宜采用加长的粗径钻具。8.3.7使用肋骨钻头或外出刃大的钻头时，必须在异径接头表面镶焊肋骨或硬质合金，以便导向和9定向钻孔测量及轨迹计算9.1根据钻孔设计要求和工作地区的地层特性选择定向方法和测量仪器类型。9.2严格按照各类仪器的使用说明书或操作规程进行仪器校准和测量作业。9.3造斜钻进时，应对每次测斜作业进行记录，将结果记录到表1。表1造斜钻进测斜记录表Z测点序号m顶角方位角测量日期和时间1239.4定向钴孔最后的验收测量应从孔口开始直至终孔，最后一个测点距孔底不大于10m,并列表记录，见表2。测量间距在钻孔上部可取30m～50m,造斜孔段5m～10m,稳斜孔段和水平段15m~表2终孔验收测量记录表Z测点m顶角方位角1239.5同一测点应测二次，如两次读数相差较大，应重新测量。对异常测量结果应进行误差分析，找出原因并进行校正。9.6以钻孔孔口位置的坐标值作为起始点，根据各测点的顶角、方位角和孔深三个参数值，计算出钻孔轴线上各测点的坐标值(计算方法参见附录C)。将结果填入表3,绘制实际定向孔轴线轨迹图。9.7对实际轴线轨迹图与设计轨迹图进行比较，计算出定向孔中靶精度。表3定向孔轴线轨迹坐标计算表Z测点m顶角方位角123审核：10定向钻进事故的预防和处理10.1.1定向钻进常见事故的预防和处理参照DZ¹0227执行10.1.4陀螺测斜仪等精密仪器或器具应由专人保管，在运输和使用过程中应轻全轻放，防止过大的震动对仪器造成损坏。10.2偏心楔造斜钻进事故的预防和处理10.2.1确保偏心楔与钻杆连接件的强度。如发生连接件断裂造成偏心楔坠入孔内，可采用单管孕镶10.2.3宜采用圆钢或铸造偏心楔，并采用带万向节的导斜钻具和金刚石导斜钻头，采用低钻压、慢转10.3连续造斜器造斜钻进事故的预防与处理10.3.1不使用超过设计使用寿命的连续造斜器。10.3.2每造斜1回次～2回次，需拆开造斜器检查，更换磨损的轴承，以保持转子单动灵活性。在高固相泥浆孔中，每用1回次就要清洗检查。10.3.3如因过度磨损导致滚轮掉落孔内，可下取心钻具或磁力打捞器打捞。10.3.4如发生转子轴折断、造斜器落入孔内，可用带导向的公锥打捞。处理无效时，可在孔内灌注水泥进行侧钻。10.4螺杆钻具造斜钻进事故的预防与处理10.4.1钻杆柱下部宜采用较新钻杆；起下钻时应检查钻杆接头丝扣，确保钻杆接头丝扣拧紧。10.4.2如发生钻具掉落孔内可下丝锥进行打捞。10.4.3每回次造斜钻进结束后应延长冲孔时间，防止发生岩粉埋钻事故。10.4.4造斜结束后，应对螺杆钻具进行保养，保持钻具内部清洁。10.5稳斜钻进事故的预防与处理10.5.1稳斜钻进时，钻杆柱下部宜采用较新钻杆；降低转速，减少钻压；修磨孔壁，预防钻杆折断。10.5.2避免钻孔局部孔段造斜强度过大，防止在急剧弯曲处形成键槽、产生卡钻事故。10.5.3发生键槽卡钻后，应设法将被卡钻具导出，不得强力起拔。10.5.4发生键槽卡钻后，可用带钴铤的长岩心管钻具扫除键槽，用带反钻头或铣刀式异径接头的钻具钻进。提钻时如遇键槽阻卡，可开车向上扫除键槽。11定向孔质量11.1定向孔质量要求11.1.1定向孔质量包括岩矿心采取率与岩矿心整理、钻孔弯曲与测量、简易水文观测、孔深误差与校正、原始报表和封孔等。除钻孔弯曲与测量外，其余指标按DZ/T0227执行。11.1.2中靶精度是评价定向孔地质效果的专项质量指标。实际钻孔轴线穿过靶区的为该项指标合格；脱离靶区为该项指标不合格。11.1.3严格按照施工设计进行钻孔弯曲测量。必要时，应适当缩短测量间距。11.1.4斜孔段可不取岩心，也不计入全孔岩心采取率。造斜钻进时，如具备条件，可取一些小岩心，供地质参考。11.2提高定向孔质量的措施11.2.1必须按设计组织施工，严格执行各项规章制度。11.2.2实行包括设计、施工检查、定期报表、验收和总结的全面质量管理。11.2.3施工过程中必须做到钻孔定向和测斜资料准确，及时测斜、计算与纠斜。11.2.4施工现场应根据设计备有规格齐全的造斜器具和稳斜钻具。12定向钻进施工管理12.1坚持先设计后施工、没有设计不准施工的原则。12.2由施工单位组织人员编写“定向孔施工技术设计书”,经批准后执行。12.3施工所需物资没有准备好，不得施工。12.4定向钻孔施工前，应对技术人员、钻机操作员工进行培训。施工时，机长、班长、材料员、记录员、设备管理员、泥浆管理员等人员的岗位职责、交接班制度、机班长会议制度等按DZ/T0227中相关规定执行。12.5健康、安全、环保管理(HSE)参照AQ2004和DZ/T0227中相关规定执行。12.6定向钻进技术资料归档参照DZ/T0227中相关规定执行。(资料性附录)推荐定向孔设计计算方法A.1垂直平面内定向孔的设计计算A.1.1垂直平面内定向孔只有顶角变化，无方位角变化。曲线孔段一般向上弯曲，即顶角逐渐增大。A.1.2一般情况下，矿层倾角7、靶点垂深H、曲线孔段顶角曲率K。、靶点遇层角δ为已知。且该垂直平面垂直于矿层走向。A.1.3靶点顶角0(“)见式(A.1)和式(A.2)当θ₁>η时，θ,=η+(90-δ)…………(A.1)当θ,<η时，0₁=η-(90-δ)…………(A.2)A.1.4曲线型定向孔设计计算见式(A.3)～式(A.6)(图A.1)a)开孔顶角0₀()θ₀=arcsin(sinθ₁-K₉H)…………(A.3)b)靶点水平移距S(m)c)钻孔长度L(m)式中：L;——任意一点的孔深，单位为米(m)。A.1.5曲线一直线型定向孔设计计算见式(A.7)～式(A.9)(图A.2)a)开孔顶角θ₀()一般为0°~5°b)曲线孔段终点垂深H(m)c)靶点水平移距S(m)d)钻孔长度L(m)A.1.6直线—曲线型定向孔设计计算见式(A.10)～式(A.13)(图A.3)工一般为0°~5°b)直线段终点垂深Hs(m)c)靶点水平移距S(m)d)钻孔长度L(m)e)曲线段上任一点的顶角0,(°)L,曲线段上任一点的孔深，单位为米(m)。A.2垂直平面内分支孔的设计计算A.2.1垂直平面内的分支孔只有顶角变化，无方位角变化。曲线孔段一般向上弯曲，即顶角逐渐增大。A.2.2一般情况下，矿层倾角7、主孔开A.2.3分支孔靶点顶角0,见式(A.14)和式(A.15)当θ₂>η时，θ=η+(90-δ₂)…………(A.14)当0.<η时，θ,=η-(90-δ₂)…………(A.15)a)分支点孔深L。(m)b)分支孔长度L₁(m)θ₁=0₀+57.3K₈(L;-L₀)A.2.5曲线一直线型分支孔设计计算a)分支点孔深L₀(m)b)分支孔长度L(m)O₁=0₀+57.3(L₁-L₀)K₉式中：L;——分支孔曲线段上任一点的孔深，单位为米(m)。A.2.6直线—曲线型分支定向孔设计计算见式(A.22)～式(A.28)(图A.6)0a)分支孔曲线段全曲角γ(°)及长度L₂(m)式中：T——偏斜楔楔顶角，单位为度(°)b)分支孔曲线段终点B相对于始点C垂深H(m)和水平移距S(m)c)分支点孔深L₀(m)和分支孔直线孔段长度L₁(m)由上式联立方程可解得L₀(m)和L₁(m)。L;——分支孔曲线段上任意点的孔深，单位为米(m)。A.3补充说明定向孔曲线段的曲率应保证升降钻具和钻进的安全性，即应能顺利通过粗径轴具，且使钻杆柱不致(资料性附录)定向工具面向角的计算公式B.1第一种算法在已知方位角增值、新孔顶角和楔顶角(或造斜孔段全弯曲角)时，定向工具面向角可采用式(B.1)进行求解：B.2第二种算法在已知方位角增值、原孔顶角和新孔顶角时，定向工具面向角可采用式(B.2)进行求解：B.3各参数之间的关系全弯曲角、原孔顶角、新孔顶角及方位角增值之间的关系见式(B.3)～式(B.5):φ=arccos(cosθ₁cosO₂+sin