定向钻探技术培训交流会材料

定向钻探技术培训交流会材料

主办方：中国地质调查局

承办方：中国地质科学院勘探技术研究所

协办方：中国地质大学（武汉）

湖南煤田地质局

湖南省地质矿产勘查开发局四0五队

2011年11月

目录

一、定向钻探技术应用现状及进展趋

势.............................1

1、定向钻探技术应

用......................................................1

2、定向钻探技术应用现

状................................................7

3、定向钻探技术进展趋

势................................................24

二、定向钻进轨迹操纵技

术......................................31

1、井眼轨迹的基本概

念...................................................31

2、定向井的有关概念及井眼轨

道...........................................38

3、定向井井眼轨迹操

纵...................................................40

4、水平井井眼轨迹操

纵...................................................51

三、螺杆钻具的应用现

状................................................59

1、螺杆钻具的结

构......................................................59

2、螺杆钻具的使

用......................................................64

3、螺杆钻具的进展方

向...................................................68

四、地质勘查与科学钻探螺杆钻深部定向钻探技

术......................70

1、螺杆钻定向钻进原

理...................................................72

2、螺杆钻定向钻进操作技术条

例...........................................85

3、深部定向钻探工程实

例.................................................91

4、附

录..............................................................118

五、连续造斜器定向孔施工技术与工

艺.............................129

1、LZ型连续造斜器及使用方

法...........................................129

2、LZ型造斜器孔内定向方法及安装角计

算.................................135

3、定向孔孔身轨迹设计及钻孔空间位置计

算...............................139

4、定向钻探案例分

析....................................................145

六、定向钻进计算机设计与钻进过程三维可视

化.....................156

1、基本概念回

顾........................................................156

2、受控定向钻孔轨迹设

计............................................158

3、钻孔测量及轴线空间位置计

算..........................................164

4、定向钻进设计及三维可视化软

件........................................168

5、随钻测量及钻进过程三维可视

化........................................171

七、“慧磁”定向钻井中靶导向系统研

究..........................173

1、基本概

念............................................................173

2、磁中靶系统的基本方法及其创新

性......................................174

3、人工磁导航中靶系统的应用范

围........................................178

4、“慧磁”定向钻进中靶引导系统........................................

179

5.结

语.................................................................

183

八、随钻测量与导向钻进系

统....................................184

1、随钻测

量............................................................184

2、自动垂直钻进系

统....................................................195

3、旋转导向钻进系

统....................................................199

九、定向钻探技术规

程..........................................205

1、前

言..............................................................

205

2、工作简

况............................................................205

3、规程修订原

则........................................................206

4、新规程要紧技术内容与确定根

据........................................207

5、新规程与旧规程的对

比................................................207

6、纳入的基本概

念......................................................209

7、规程适用范

围........................................................210

十、土耳其贝帕扎里天然碱项目钻井工

程..........................211

1、工程背

景............................................................211

2、项目前期工

作........................................................214

3、一期试验

井...............................................................215

4、二期工

程.................................................................217

5、三期工

程.................................................................221

6、结

语.....................................................................

223

、八—

刖a

作为钻探技术的最重要的技术内容之一，定向钻探技术在钻探工程技术中占

有举足轻重的地位。

近年来，随着定向钻探技术的迅猛进展与定向钻探仪器设备的更新改造与提

高，定向钻探技术越来越广泛地被应用于各个领域。特别是近二十年内，石油、

煤、金属矿产等市场需求不断地在扩大，定向钻探技术也逐步地成为我国地质找

矿与矿产开采的一种重要技术方法。为贯彻落实地质找矿新机制与支撑找矿突破

战略行动目标、进一步促进我国定向钻探技术可持续进展、提高定向钻探技术水

平、全面推广定向钻探技术在地质找矿中的应用，中国地质调查局主办了这次定

向钻探技术培训交流会。会议由中国地质科学院勘探技术研究所承办，由中国地

质大学（武汉）、湖南煤田地质局与湖南省地质矿产勘查开发局四o五队协办。

经历数十年的进展，在各级领导的大力支持下，在我国钻探工程技术人员

的努力下，定向钻进技术得到了较高的提升，在小直径螺杆马达纠斜技术、定

向取芯技术、人工磁中靶导航技术、自动垂钻系统、电磁波随钻测量技术、液

动孔底马达研发、定向钻进技术规范修订等方面已取得了一批突出的成果。本

次培训班旨在宣传、推广这一批新工艺与新技术，让定向钻探工程技术人员在

以后的工作中积极应用定向钻探技术，服务于国民经济建设。

《定向钻探技术培训交流会材料》汇合了到会交流的所有内容。内容全面丰

富，包含定向钻探技术方面的施工设计、施工工艺、仪器设备及测量操纵技术及

等，还包含具体造斜器具与仪器的使用，并对当前定向钻探技术的应用与进展趋

势进行了全面分析与展望。充分表达了现代科学技术与钻井技术相结合的进展水

平，具有一定的科学性、系统性与较强的针对性与有用性。

希望通过这次培训交流会，钻探界的广大技术工程人员能有所收获，使定向

钻探技术得到进一步推广应用。同时希望更多同行致力于这方面的研究，把定向

钻探技术方面的仪器设备及工艺进展水平推上一个新台阶。

由于时间仓促，材料编写人员水平有限，难免有疏漏之处，敬请批判指正。

一、定向钻探技术应用现状及进展趋势

中国地质科学院勘探技术研究所向军文

所谓定向钻探技术就是指为满足地质勘探目的，采取一定的技术手段，使钻

孔具有井斜角、方位角，钻孔按预定轨迹钻达目标。

1、定向钻探技术应用

定向钻探技术自20世纪30年代初，在海边向海里打定向井开采海上油田的

尝试成功之后，定向井得到了广泛的应用，其应用领域大体有下列六种情况。

1.1地面环境条件的限制

地面上是高山，湖泊，沼泽，河流，沟塑，海洋，农田或者重要的建筑物等，

难以安装钻机进行钻井作业时，或者者安装钻机与钻井作业费用很高时，为了勘

探

与开发它们下面的矿产资源，最好是钻定向井。

图1受地面限制勘探

1.2地下地质条件的要求

□关于断层遮挡矿藏，定向井比直井可发现与钻穿更多的矿层；

2

□关于薄矿层，定向井与水平井比直井的矿层裸露面积要大得多；

□关于垂直裂缝的构造带，打直井很难钻遇裂缝，若钻定向井或者水平井，

则钻遇裂缝的机会就大得多；

□另外，侧钻井，多底井，分支井，大位移井，侧钻水平井，径向水平井，

等等定向井的新种类，显著地扩大了勘探效果，增加了开矿量，提高了

矿藏的采收率；

□用钻井方法提高矿藏采收率。

3

图2定向钻探用途

1.3处理井下事故的要求

□当井下落物或者断钻事故最终无法捞出时，可从上部井段侧钻打定向井；

□特别是遇到井喷着火常规方法难以处理时，在事故井邻近打定向井（称作

救援井），与事故井贯穿，进行引流或者压并，从而可处理井喷着火事故。

图3处理事故

随着定向井钻井技术的进展，定向井建井周期与总成本已接近钻直径的水

平，定向钻井已成为资源勘探开发的极为重要的手段。

1.4在矿产勘探开发中的应用

使用钻井进行水溶采矿已广泛应用于盐、碱、芒硝等可溶性矿产开采中，利

用盐碱类矿易溶于水的特点，通过向井下注入淡水（或者溶剂）进行溶解地下矿

产，

矿液返回地面再进行加工。与普通坑道开采比，本法的要紧优点为投资少，见效

快；管理成本低；设备与工艺简单；生产费用及能耗低；可开采埋藏较深及品位

较低的矿床；劳动条件好、安全；有利于环保；环境污染不严重等。

图4定向对接连通井技术

水平定向对接井连通技术水溶采矿方法与传统的单井水溶采卤相比，对接井

5

占地面积仅为前者1/2,而且生产效率提高了近4倍。以采卤对接井为例：矿石

采收率可增加一倍，达40%以上；年采卤量比两口单井采卤量增加3.5〜4.5倍；

卤水平均浓度提高了20g/L〜25g/L,能达到300g/L以上；直接建井成本可节约约

40%o

水平定向对接井连通技术就是使用定向钻进及水平钻进技术，使地面相距数

百米的两井或者多井，在地下数百米甚至上千米的开采层处，通过钻井方法，使

井

组在目标矿层水平对接连通，从而完成从一井注水，另外井组采出高浓度矿液。

水平定向对接井技术在国内的应用研究始于1991年。由原地矿部勘探技术

研究所、湖南省地矿局417队与湖南省湘衡盐矿合作，从1991年11月至1993

年12月，在湖南省湘衡盐矿共完成了三对对接井，要紧井距227.2—233.6m,井

深约500m,其中直井段380—400m,造斜段210—250m,造斜强度0.3—0.45°

该项成果于年获原地矿部科技成果一等奖，攻克了我国探矿工程界与

/mo1995

岩盐采矿系统多年来希望攻克的一个技术难题，是一项重大科技成果，技术处于

国际领先水平。截止2010年底，国内使用该技术已在全国所有井矿盐区使用，

每年使用该技术完成的采卤对接井达20余对。为使用厂矿节约大量成本，制造

良好的经济及社会效益。

2003年1月，中国地质科学院勘探技术研究所又率先在湖北沙市沙隆达盐矿

完成一对井深达2850m盐矿对接井工程，创下盐矿定向对接井之最。

2004年9月至2005年4月，中国地质科学院勘探技术研究所首次将用于盐

矿与芒硝矿的对接井技术引入天然碱矿中，完成了河南桐柏海晶5对天然碱对接

井工程。2003年10月至2010年10月，中国地质科学院勘探技术研究所又承担

了土耳其贝帕扎里天然碱矿采集卤工程中，共完成了53对对接井的施工任务，

实现了一井与一井连通，一井与多井连通，完成了目前世界上最大规模的、使用

对接井水溶开采方法的钻井工程，实现了100%连通率。该工程总钻进进尺达

60000余m,使水平定向对接井技术的应用达到了顶峰。

水平定向对接井技术除可用于开采盐矿与芒硝矿这样的可溶性矿藏之外，还

可用于许多其它领域，如钻孔采矿、煤层气勘查与开采、煤炭地下气化工程、油

气井灭火工程、地下热能开采与长距离穿越工程等。

6

1.5在非开挖技术(HDD)中的应用

非开挖技术(HDD)是利用岩土钻掘的各类技术手段，在地表以最少的开挖量

或者不需开挖的条件下铺设、更换或者修复各类地下管线的一种施工新技术。它

将传

统的“挖槽铺管与修复”施工方式改为“钻孔铺管与修复”。

与传统的挖槽施工法相比，非开挖技术避免了地面“开膛破肚”与“马路拉

锁”现象，具有不影响交通、不破坏环境、施工周期短、综合成本低、社会效益

显著等优点，可广泛用于穿越公路、铁路、建筑物、河流、湖泊，与在闹市区、

古迹或者植被保护区等进行市政、供水、煤气、电力、电讯、石油、天然气等管

线

的铺设、更新与修复。止匕外，非开挖技术还可用于各类降水工程、隧道工程、基

础工程与环境治理工程。

自1984年第一套小口径的导向钻进工具诞生至今，导向系统的性能已大大

地进行了改进提高。目前非开挖技术的定位系统能够提供地底21m处的转角、

倾角、方位、电量、温度等参数，与过热报警、远端显示、钻进记录等功能。

发射器工作时间也从往常的几个小时，进展到现在的近十天。典型的导向定位系

统由三部分构成:地下随钻测量探头、地面手持式定位跟踪仪与远端监控装置（地

面司钻显示仪）。随钻测量探头安装在地下钻具中，一方面通过其内部的传感器

在钻进的同时测量出姿态参数（如倾角、面向角与方位角）与钻进参数（如温度、

电量等），另一方面将这些测量结果调制在甚低频电磁波上以无线的方式传输到

地表，供地面仪器接收。地面上的定位跟踪仪一方面接收从孔底随钻测量探头发

来的测量数据，另一方面则根据电磁信号的强弱与相位等信息对其进行定位定

深，在定位的基础上保持对探头的跟踪，实时测出钻进的轨迹（见图5示）。地

面定位仪还将所有的测量参数以高频无线通讯的方式发到远端的监控装置，监控

装置安装在钻机处，要紧是向司钻人员与操纵装置提供各测量参数，实现人为的

调整或者自动钻进。

图5非开挖定向钻进示意图

1.6在煤层气勘探开发中的应用

多分支水平井是指在主水平井眼的两侧不一致位置分别侧钻出多个水平分支

井眼，也能够在分支上继续钻二级分支，因其形状像羽毛，国外也将其称之羽状

水平井等。多分支水平井集钻井、完井与增产措施于一体，是开发低压、低渗煤

层的要紧手段。煤层气多分支水平井工艺集成了煤层造洞穴、两井对接、随钻地

质导向、钻水平分支井眼、欠平衡等多项先进的钻井技术，具有技术含量高与钻

井风险大的特点。目前美国、加拿大、澳大利亚等国应用多分支水平井开采煤层

气已取得了非常好的效益，而我国处于刚刚起步阶段。2005年廊坊分院组织施

工的武Ml—1羽状水平井顺利完钻，该井垂深达900m,是世界最深的一口煤层

气羽状水平井。2005年底山西晋城大宁煤矿完成DNP01、DNP02两口羽状水平

井，每口井的日产气量约为2〜3万方。与此同时，华北与CDX、长庆、辽河、

远东能源等国内外企业都已启动了羽状水平井开发煤层气的项目。多分支水平井

是煤层气高效开发方式的进展趋势，该技术的普遍应用必将为煤层气的勘探开发

带来突破性进展，在我国掀起开发煤层气的热潮。

图6煤层气施工示意图

2、定向钻探技术应用现状

定向钻探技术已广泛应用于固体矿产勘探与开发、石油天然气勘探与开发、

8

煤矿勘探与煤层气开发、矿产的溶采等领域中。其应用现状可概述如下：

2.1定向钻头

根据不一致地层及勘探情况，有取心式的定向钻探钻头与非取心式的。定向钻

探钻头类型分为牙轮钻头、金刚石钻头、合金钻头及复合片造斜钻头。其底面轮

廓有平面与凸面等两种。共同的特点就是躲开造斜钻头的中心死点，防止钻头中

心进入岩心而产生烧钻。

(1)平面型

平面钻头具有较高的机械钻速，而且能够防止钻头本体磨损。在大多数情况

下，提高碳化鸨的硬度就能够提高钻速或者钻头耐用性，但因平面钻头牙齿的耐

磨

性优于钻头本体，当钻头本体开始磨损时，钻头牙齿开始露出或者进一步暴露，

增

加了牙齿破坏与碎裂的机会。

(2)凸面型

要紧的定向钻探钻头类型，凸面钻头本身具有导向作用，但假如胎体选择不

当，易造成定向后的扩孔工作量。

2.2定向造斜工具

目前的定向造斜工具要紧有机械连续造斜器、螺杆钻具与涡轮钻具三类。

(1)机械式连续造斜器

要紧由中国地质科学院探矿工程研究所研制并推广，已在全国各类矿产勘探

定向中发挥重要作用。

图7机械式连续造斜器

9

其工作原理：自由状态时，楔形滑块处于回收位置，定位套与定位接头互锁，

定子与转子不能相对转动。工作状态时，钻压通过主轴凸肩传给单动外壳~工

作弹簧一定子外壳一上半楔一滑块f下半楔f被动轴f钻头。工作弹簧被压缩，

主动轴同步下移，定位接头与定位套解锁，转子能够转动。楔形滑块在钻压作用

下产生横向位移，接触孔壁，孔壁对滑块的侧压力将造斜器推向孔壁另一侧，因

钻头直径大于外壳直径，因此钻头先接触孔壁并对其产生一个侧向造斜力。钻进

过程中钻头不断在固定方向上铳削孔壁，造成孔斜。

其要紧缺点：①定子部分依靠楔形滑块对孔壁单点支撑限制其角位移，影响

造斜的稳固性；②造斜钻进阻力大；③钻压过大钻杆磨损严重。

(2)螺杆钻具

螺杆钻具是以泥浆为动力的一种井下工具，其由传动轴总成、马达总成、万

向轴总成、防掉总成与旁通阀总成五大部分构成。泥浆泵输出的泥浆，流经旁通

阀进入马达，在马达进出口形成一定压差推动马达的转子旋转，并将扭矩与转速

通过万向轴与传动轴传递给钻头。螺杆钻具的性能要紧取决于马达总成。

图8螺杆钻具结构示意图

螺杆钻具造斜规律稳固，适合所有地层。

(3)无磁钻杆及其选择

定向钻探技术目前所使用的定向测斜仪器均为磁性仪器，因此，定向时需要

配备无磁钻杆。无磁钻铤工作原理如图所示：

图9无磁钻铤的作用原理示意图

①磁场线；②磁性测量仪；③钢钻铤；④干扰磁场线；⑤钻头接头；⑥无磁钻铤

10

无磁钻铤上下的干扰磁场线对测量仪器部位没有影响，因而无磁钻铤为磁性

测量仪器制造了一个无磁环境，保证了磁性测量仪器测到的数据为真实大地磁场

信息。

为了保证磁性测量仪器测量结果准确，务必合理选择无磁钻铤的长度。应根

据测量井段的井斜角与井斜方位角的大小来选定无磁钻铤的长度。井斜角大时，

要加长无磁钻铤的长度。见下附图：

关于磁性测量仪器在无磁钻铤中的位置，推荐如下：

I区：6m钻铤中心下列，0.3〜0.6m；

8m钻铤中心下列，0.6〜1.0m；

10m钻铤中心下列，1.0〜1.3m；

II区：10m钻铤中心下列，1.0〜1.3m；

20m钻铤中心下列，2.3〜3.0m；

30m钻铤中心。

III区：20m钻铤中心（曲线A）；

20m钻铤中心下列，2.3〜3.0m（曲线B）；

30m钻铤在中心。

当无磁钻铤中间需用扶正器时，务必注意扶正器对磁性测量仪器的影响，最

好的办法是扶正器制造成无磁钻铤芯子加钢套筒配合，这样能够降低对磁性测量

仪器的影响，又能够节约价格的非磁钢材。见下图10。

图10无磁钻杆的选择

I区一18”钻铤曲线A下；25"钻铤曲线B下；30"钻铤曲线C下；串联18"+25"钻

铤曲线C上。

11

H区-30"钻铤曲线A下；60"钻铤曲线B下（加找中器）；60"钻铤曲线C下（加近

钻头稳固器）；90"钻铤曲线C上。

HI区-60"钻铤曲线A下（加找中器）；60"钻铤曲线B下（加近钻头稳固器）；90”钻

铤曲线C下。

（4）定向测斜仪器

定向测斜仪器在定向钻探技术的应用中非常关键，根据工程成本与技术情

况。可选用单点定向测斜仪、多点定向测斜仪、有线或者无线随钻定向测斜仪、

电

磁波测斜定向仪。通常地质勘探因勘探条件与技术经济性，要紧选用单、多点定

向测斜仪。目前国内要紧定向测斜仪见表1。

（5）测井电缆

钻孔测斜仪用电缆要紧起向井下仪器供电、传输信号与起吊钻孔测斜仪探管

的作用。

常用的电缆要紧分为铠装与橡套两种，其芯数要紧有单芯、3芯、4芯、6

芯与7芯。测斜仪用电缆，在工作环境温度、额定拉断力、电缆导线芯的直流电

阻、电缆线芯间或者绝缘线芯与钢丝铠装层之间的绝缘电阻与浸水耐高压试验方

面均有不一致的要求，具体情况需要根据用户的使用环境进行选择，常用测井电

缆

如表2。

（6）测井绞车

测井绞车用来盘绕测井电缆，方便仪器的下放与提升，配套有深度显示系统

与绞车操纵系统，有手动、电动之分，手动仅适用于300m以内的测斜作业。绞

车按缠绕电缆长度通常有100m、300m、500m、1000m>1500m,2000m、3000m

等。常用的绞车见表3。

（7）测斜仪校验台

校验台是各类测斜仪的要紧检测仪器，以测定仪器顶角、方位角与工具面

角的测量精度。有无磁与有磁之分，有磁校验台要紧用于陀螺类测斜仪，常用的

为无磁校验台。转轴数分为2轴（顶角、方位角）与3轴（顶角、方位角、工具

面角）。常用测斜仪校验台见表4。

（8）定向钻探其它配件

测斜仪其他配套器具如表5示。

12

表1目前定向钻探技术要紧应用的测斜定向仪器

序

号

类

型

名称与型号外径（mm）

顶角（°）方位角（°）工具角（°）状态参数

范生产单位

围

精度

范

围

精度

范

围

精度

最大抗压

（MPa）

最高工作

温度（℃）

1

有

线

DST有线随钻测

斜仪

27/29/32

0〜

180

±0.1

0〜

360

±1.5

0〜

360

±1.5100125北京市普利门机电高技术公司

2

LD0M有线随钻

测斜定向系统

35/45±0.2±2.0±2.070120航天科工惯性技术有限公司

3

ST35、45有线随

钻测斜仪

35/45

0〜

90

±0.15±1.5±1.5140125北京三孚莱石油科技有限公司

4

YST型有线随钻

测斜仪

25/35

0〜

180

±0.2±1.5±1.5100125北京海蓝科技开发有限公司

5

SSC系列有线随

钻测斜仪

35/45±0.2

±1.5（顶

角>3。）

±1.5140125赛维石油仪器设备有限公司

6

ADST系列有线

随钻测斜仪

35/45±0.2

±1.5（顶

角>5。）

±1.5100125-150北京长城博创科技有限公司

7

LHE2000系列有

线随钻测斜仪

35/45±0.2±1.0±0.5100125北京六合伟业科技有限公司

8

泥

浆

脉

冲

PMWD无线随钻

测斜仪

48±0.1±1.0±1.0100125北京市普利门机电高技术公司

9无线随钻测斜仪±0.2±1.5±2.0100125航天科工惯性技术有限公司

10

SK-MWD无线随

钻测量仪

±0.1±1.0±1.5

上海神开石油化工装备股份有

限公司

11

YST-48X型无线

随钻测斜仪

48±0.2±1.5±1.5100125北京海蓝科技开发有限公司

13

12

YST-48R泥浆脉

冲随钻测斜仪

48

±0.1

±1.0

±1.0100150北京海蓝科技开发有限公司

13

SMWD-1型无线

随钻测斜仪

45±0.1±1.0±1.570125赛维石油仪器设备有限公司

14

MWD-45G型无线

随钻测斜仪

45±0.2

±1.5（顶

角>5。）

±1.5100125北京长城博创科技有限公司

15

HZMWD型随钻测

井仪

44.5+0.1+1.0+1.0100125〜150武汉海阔科技有限公司

16

LHE6000无线随

钻测斜仪

48±0.2±1.0±0.5120125北京六合伟业科技有限公司

17

电

磁

波

3TC-42随钻测

斜仪

42±0.2

±1.5(7<

顶角<

173°)

±2.060100俄罗斯

14

表2目前定向钻探技术要紧应用的测井电缆

序号电缆名称电缆型号

外径

(mm)

芯数

拉断力

不小于

(KN)

生产厂家

1承荷探测电缆WGSB-3.53.5

单芯

10

宝世达控股集团有限公司江

苏华能电缆有限公司

郑州法特电气设备有限公司

郑州慧能电缆有限公司

郑州电力电缆有限公司

河南正通电气设备有限公司

2承荷探测电缆WGSB-4.74.715

3承荷探测电缆WGSB-5.65.625

4承荷探测电缆WGSB-8.0845

5承荷探测电缆WGSF46-5.65.625

6承荷探测电缆WGSF46-8.0845

7承荷探测电缆WGSPFA-5.65.625

8承荷探测电缆WGSPFA-8.0845

9三芯轻便电缆WTJNV-0.25.7

—»-H-

二心

2上海电缆厂、无锡电缆厂

10三芯橡套轻便电缆WTJHY-0.3583.5上海电缆厂

11通常三芯测井电缆WJH-0.312.73上海电缆厂、沈阳电缆厂

12通常三芯测井电缆WJH-0.6(0.5)14.36上海电缆厂、沈阳电缆J

13通常三芯测井电缆WJH-114.710上海电缆厂、沈阳电缆厂

14通常三芯测井电缆WJH-219.440上海电缆厂、沈阳电缆厂

15通常三芯测井电缆WJH-413.530上海电缆厂、沈阳电缆厂

16塑胶三芯电缆WJJY-0.25.62上海电缆厂哈尔滨电缆厂

17承荷探测电缆W3BP-5.65.625宝世达控股集团有限公司

江苏华能电缆有限公司

郑州法特电气设备有限公司

郑州慧能电缆有限公司

郑州电力电缆有限公司

河南正通电气设备有限公司

18承荷探测电缆W3F46P-5.65.625

19承荷探测电缆W3BP-8.0845

20承荷探测电缆W3F46P-8.0845

21承荷探测电缆W3BP-11.811.880

22铠装四芯电缆YHK-44.76

四芯

10上海昌吉地质仪器有限公司

23承荷探测电缆W4B-4.74.715宝世达控股集团有限公司

江苏华能电缆有限公司

郑州法特电气设备有限公司

郑州慧能电缆有限公司

郑州电力电缆有限公司

河南正通电气设备有限公司

24承荷探测电缆W4BP-5.65.625

25承荷探测电缆W4F46P-5.65.625

26承荷探测电缆W4BP-8.0845

27承荷探测电缆W4F46P-8.0845

28橡胶七芯电缆WTQEF11.3

七芯

3.5上海昌吉地质仪器有限公司

29承荷探测电缆W7B-6.46.425宝世达控股集团有限公司

江苏华能电缆有限公司

郑州法特电气设备有限公司

郑州慧能电缆有限公司

郑州电力电缆有限公司

河南正通电气设备有限公司

30承荷探测电缆W7BP-10.810.880

31承荷探测电缆W7BP-11.811.880

32承荷探测电缆W7BPP-11.811.880

33承荷探测电缆W7F46P-11.811.885

34承荷探测电缆W7F46PP-11.811.885

15

表3目前定向钻探技术要紧应用的测井绞车

序

号

型号可绕电缆长度(m)要紧技术性能要紧特点生产厂家

1100m电动绞车100m

电源：220V50Hz；功率：250W；提升

速度：400〜750m/h；电缆盘尺寸：①

300X350mm

自锁功能，四芯集流环上海地学仪器研究所

2300m电动绞车300m

电源：220V50Hz；功率：250W；提升

速度：400〜750m/h；电缆盘尺寸：①

300X350mm

自锁功能，四芯集流环上海地学仪器研究所

3DJ1048电动绞车

中4.7mm铠装电缆

1000m

速度：0〜30m/min；深度范围：0〜

1000m；功率：1.IkW；电源:220V50Hz；

工作温度：-20℃〜45℃

自动排缆；变频调速；自锁功能；

超负荷保护；速度平稳、无抖动。

上海地学仪器研究所

4DJ1548电动绞车

①4.7mm铠装电缆

1500m

速度：。〜30m/min；深度范围：0〜

1500m；功率：1.5kW；电源：220V50Hz；

工作温度：-20C〜45℃

自动排缆技术；变频调速；自锁

功能；超负荷保护；速度平稳、

无抖动。

上海地学仪器研究所

5DJ2048电动绞车

①4.7mm铠装电缆

2000m

速度：0〜30m/min：深度范围：0〜

2000m；功率：1.5kW；电源：220V50Hz；

工作温度：-20℃〜45℃

自动排缆技术；变频调速；自锁

功能；超负荷保护；速度平稳、

无抖动。

上海地学仪器研究所

6JC-1A手动绞车

05.6mm电缆：500m

中11.3mm电缆：120m

①4.76mm电缆：700m

中6mm电缆：500m

外形尺寸:600X500X700mm；重量：

15kg（不含电缆）

上海昌吉地质仪器有限

公司

7JCTB、C电动绞车

中5.6mm电缆：500m

①11.3mm电缆:120m

①4.76mm电缆：700m

①6mm电缆：500m

外形尺寸：600X500X700mm；400X

500X600mm；重量：34kg（带电缆）；

29.5kg（带电缆）

上海昌吉地质仪器有限

公司

16

8JC-2A无级变速绞车

①11.3mm电缆：

150m；<t>4.76mm电

缆：1500m

提升能力：100kg；提升速度：1500m/h；

电机调速范围：0〜1400r/min；配用

电机：三相异步电机1400r/min

1.Ikw；外形尺寸：1250X670X750mm；

工作电源：AC220V+10%,50Hz；绞车

自重：85kg（不带电缆）。

机械链条传动，用变频器操纵电

机转速，实现无级调速；集电环

使用四芯输出。

上海昌吉地质仪器有限

公司

9

JCS-300自动排线绞

车

360m

编码器：4000/主轮1圈；集流环：6

芯；重量：25kg；外形尺寸：560X490

X360mm

重庆地质仪器厂

10

JCW-500简易手动绞

车

04.65mm电缆：700m

①7mm电缆：370m

集流环：6芯；重量：18kg；外形尺寸:

540X400X380mm

重庆地质仪器厂

11

JCH-1000变频自动绞

车

04.65mm电缆1200m

编码器：4000/主轮1圈；集流环：6

芯；重量：110kg；外形尺寸：710X

620X670mm；功率：1.1KW

重庆地质仪器厂

12

JCII-2000变频自动绞

车

04.65mm电缆2200m

编码器：4000/主轮1圈；集流环：6

芯;重量：120kg；外形尺寸：920X

680X700mm；功率：1.5KW

重庆地质仪器厂

13

JCH-3000变频自动绞

车

04.65mm电缆3100m

编码器：4000/主轮1圈；集流环：6

芯；重量：150kg；外形尺寸：940X

800X720mm；功率：2.2KW

重庆地质仪器厂

14LHE2025钢丝绳绞车

①2.5mm钢丝绳

1500m

提升负荷：100kg；调速范围：200〜

2000m/h；重量：130kg（不含钢丝绳）；

外形尺寸:770X700X500mm；功率：

1.2KW；工作电压：220VAC

北京六合伟业科技进展

有限公司

17

15

LHE2025E电缆测井绞

车

04.76mm电缆2500m

提升负荷：400kg；调速范围：200〜

2000m/h；重量：210kg(不含钢丝绳)；

外形尺寸：1015X810X680mm；功率：

1.5KW；工作电压：380VAC

北京六合伟业科技进展

有限公司

16

PSJC-1500型轻便测井

绞车

1500m

提升速度：快速档1〜20m/min；提升

能力：400kg；外观尺寸:850X630X

500mm；重量：120kg

北京中地英捷物探仪器

研究所

17

PSJC-2500型测井绞

车

2500m外形尺寸：1000X780X650mm南通鸿基机械有限公司

18CJ6000(F)测井绞车12.5mm电缆6000m

功率：7.5kw；最大提升力：407.7kg；

外形尺寸：895X920X1075mm；净重：

800kg

液压传动，无级变速技术，配有

自动排线机构与深度显示器。

泰安巨菱钻探装备有限

责任公司

19

CJD3000型电缆测井

绞车

05.6mm电缆3000m

功率：llkw；最大提升力：1500kg；

外形尺寸：1200X1040X1650mm；净

重：900kg

液压机械无级变速，绞车配有计

数器部件，显示测量深度。

泰安巨菱钻探装备有限

责任公司

20CJ9000F型测井绞车02.5mm电缆9000m

功率：llkw；最大提升力：407.7kg；

外形尺寸：1090X950X1150mm；净重:

900kg

泰安巨菱钻探装备有限

责任公司

21CJL7000F型测井绞车①2.5mm电缆7000m

功率：7.5kw；最大提升力：407.7kg；

外形尺寸：895X920X1075mm；净重：

800kg

泰安巨菱钻探装备有限

责任公司

22XSJ5101TCJ测井绞车3500m提升能力：4500kg机械链条传动西安石油机械有限公司

23XSJ5141TCJ3500m提升能力：4500kg机械/液压链条传动西安石油机械有限公司

24XSJ5200TCJ5500m提升能力：4500kg机械/液压链条传动西安石油机械有限公司

18

表4目前定向钻探技术要紧应用的仪器校验台

序号名称型号转轴数量要紧技术特性生产厂家

1无磁测斜仪校验台JJG-22

顶角：刻度1°,游标±6，；方位角：刻度2。，游标±12'；水

准泡灵敏度为4',误差＜±20%；夹持探管直径：62〜76mm；水

平轴、垂直轴与夹具中心的不垂直度误差＜12'；直径1m,高1.18m

上海昌吉地质仪器有限公司

上海力擎地质仪器有限公司

2无磁台式数显校验架LHE00012

顶角。〜180±4'；方位角0〜360±9'；夹持探管直径：15〜32mm；

重量13kg；外形尺寸：300X300X360mm；数据通信接口：RS232

北京六合伟业科技进展有限

公司

3无磁数显校验架LHE00022

顶角0〜180±4'；方位角0〜360±9'；夹持探管直径：12〜33mm；

重量60kg；外形尺寸:800X1100mm；数据通信接口：RS232

北京六合伟业科技进展有限

公司

4无磁整机数显校验架LHE00032

顶角0〜180±4'；方位角0〜360土9'；夹持探管直径：39〜5mli1；

重量70kg；外形尺寸：800X1293mm；数据通信接口：RS232

北京六合伟业科技进展有限

公司

5无磁测斜仪校验台HZT6013

方位角：土0.02°；顶角：±0.02。；工具面向角：±0.02°；亥

度盘分辨力：W0.02°（含方位、工具面、倾角刻度盘）：无磁材

质：磁导率均小于1.05；角度测量范围：三个轴均为0°〜360°；

显示方式：数字表盘显示；承重能力：20kg；供电电源：电压15V

±1V；最大电流1.5A

北京恒准时代科技有限公司

6无磁测斜仪校验台HJC-13顶角精度：±2"；方位精度：＜6"；工具面角精度：±2"

中国电子科技集团公司第二

十二研究所

7

无磁高精度测斜仪校

验台

3

方位角：刻度0.5°,游标1,；顶角：刻度0.5°,游标1'；工

具面角：刻度0.5°,游标1'；外形尺寸：420X420X840mm；重

量46kg

北京建安华业工贸有限公司

8三轴无磁校验台3

三轴范围均为：0〜360°；三轴耦合精度：〈0.01°；方位刻度：

0.5°；顶角刻度：0.05°；工具面角刻度：0.05°；机械回差：

无；承重能力：20kg；重量：50kg；锁定方式：三轴均可锁定。

北京深度科技有限责任公司

19

表5目前定向钻探技术要紧应用的配套设备

序

号

名称要紧技术参数用途生产厂家

1

JH1000井

口滑轮

测量轮：1圈/

米；深度信号:3600

脉冲/米；电缆转弯

半径：160mm

(1)配接光电脉冲发生器

后可测量电缆的下放深度；

(2)从绞车下放的电缆经

井口滑轮变向后下放到井下。

上海地学仪器

研究所

2

JH500井口

滑轮

测量轮：2圈/

米;深度信号：3600

脉冲/米；电缆转弯

半径：80mm

(1)配接光电脉冲发生器

后可测量电缆的下放深度；

(2)从绞车下放的电缆经

井口滑轮变向后下放到井下。

上海地学仪器

研究所

3井口滑轮

配机械式深

度计或者光电式深

度计

(1)配接光电脉冲发生器

后可测量电缆的下放深度；

(2)从绞车下放的电缆经

井口滑轮变向后下放到井下。

重庆地质仪器

r

4

JJKT倾角

方位现场刻度

器

顶角：0〜

90°±0.2°；方

位角：0〜360°±

2°；仪器尺寸：

280X100X

120mm；重量：1kg

刻度器由测角器与方位

罗盘构成。可对测斜仪进行

现场检测，也可用于其它地

面物体的倾斜度与方位角的

检测(方位角的测量务必在

非磁性环境下进行)。

上海昌吉地质

仪器有限公司

上海力擎地质

设备有限公司

5

ZZQT精密

自转器

刻度盘每分

格为1°,游标读

数可测读到

0.05°

配合JJG-2型校验台实

现三轴检测功能。

上海力擎地质

设备有限公司

6天地轮

要紧作用是从绞车下放的

电缆经天地轮变向后下放到钻

孔内。

上海地学仪器

研究所

重庆地质仪器

r

20

（9）定向钻探常用计算方法

目前定向钻探计算方法较多，要紧有下列几种：

由于正切法不准确，基本不使用。我国标准化委员会规定：手算用平均角法，电

算用

校正平均角法。其基本式为：

对应的不一致计算方法为：

计算方法系数K值

平衡正切法1

平均角法

最小曲率法

圆柱螺旋法

校正平均角法

弦步法

式中：

21

——分别为垂直偏距与水平偏距；

一一分别为测点1井斜角与测点2井斜角及井斜角增量；

----为测段长；

一—为测段方位增量；

——为测段狗腿度。

按照六种方法的K值的大小，能够排出顺序：弦步法＞最小曲率法与平均角法（二

者

谁大取决于实际计算条件）〉圆柱螺线法〉校正平均角法〉平衡正切法。校正平均

角法与圆

柱螺线法的计算值相差非常小，因此，在实际工作中，完全能够用校正平均角法

代替圆柱

螺线法，而且也有必要作此代替。平衡正切法的计算值总是小于曲线法的计算值。

平均角

法的计算值介于圆柱螺线法与最小曲率法两种曲线法的计算结果之间，是最接近

曲法的计

算结果。因此，手算（包含使用计算器）应该选用平均角法。

利用测斜计算结果能够绘出垂直剖面图（H,S）、水平投影图（N,E）。垂直剖面图

上井

斜是真实的，水平投影图上方位是真实的。最终绘出的计算结果如图11示。

图11定向钻探轨迹投影图

22

也可结合地质情况使用编程，对定向钻探进行跟踪设计与工程施工指导。

图12定向钻探与地质设计跟踪指导

（10）定向钻探常用钻具组合

a弯接头带动力钻具一一造斜钻具

目前，最常用的造斜钻具组合是使用弯接头与井下动力钻具组合进行定向造斜或

者扭方

位施工。这种造斜钻具组合是利用弯接头使下部钻具产生一个弹性力矩，迫使井

下动力钻

具（螺杆钻具或者涡轮）驱动钻头侧向切削，使钻出的新井眼偏离原井眼轴线，

达到定向造

斜或者扭方位的目的。

造斜钻具的造斜能力与弯接头的弯曲角与弯接头上边的钻铤刚性大小有关。弯接

头的

弯曲角越大，弯接头上边的钻铤刚性越强则造斜钻具的造斜能力也越强，造斜率

也越高。

弯接头的弯曲角应根据井眼大小，井下动力钻具的规格与要求的造斜率的大小选

择。

现场常用弯接头的角度为1°〜2.5。，通常不大于3。。

造斜钻具组合使用的井下动力钻具型号应根据造斜井段或者扭方位井段的井深

选择。使

用井段在1000m以内，通常使用涡轮钻具或者螺杆钻具，深层定向造斜或者扭

方位应使用耐

高温的井下马达。

造斜钻具组合、钻井参数设计与钻头水眼应根据厂家推荐的钻井参数设计。

由于井下动力钻具的转速高，要求的钻压小（通常3〜8t）,因此，使用的钻头

不宜采

23

用密封轴承钻头，特别是在浅层，可钻性好的软地层应使用铳齿滚动轴承钻头或

者合适的复

合片PDC钻头。

b增斜钻具

增斜钻具组合通常使用双稳固器钻具组合。增斜钻具是利用杠杆原理设计的。它

有一

个近钻头足尺寸稳固器作为支点，第二个稳固器与近钻头稳固器之间的距离应根

据两稳固

器之间钻铤的刚性（尺寸）大小与要求的增斜率大小确定。通常20〜30m。两稳

固器之间

的钻键在钻压作用下，产生向下的弯曲变形，使钻头产生斜向力，井斜角随着井

眼的加深

而增大。

增斜钻具组合应用的钻井参数应根据下部钻具的规格，两稳固器之间的距离与要

求的

增斜率进行设计。微增斜钻具微增斜钻具组合在井下的受力情况与增斜钻具相

同。要紧是

通过减小近钻头稳固器与下稳固器的距离或者减小近钻头稳固器的外径尺寸（磨

损的稳固

器），减小钻具的造斜能力。微增斜钻具用于钻进悬链线剖面，二次抛物线剖面

等要求低

增斜率的井段。也可用于因地面因素使稳斜钻具达不到稳斜效果，故呈现降斜趋

势的井段。

使用合适的微增斜钻具能够收到理想的稳斜效果。

C稳斜钻具

稳斜钻具组合是使用刚性满眼钻具结构，通过增大下部钻具组合的刚性，操纵下

部钻

具在钻压作用下的弯曲变形，达到稳固井斜与方位的效果。常用的稳斜钻具组合

是：

钻头十近钻头稳固器十短钻铤（2-3m）十稳固器十单根钻铤（9〜10m）+稳

固器+

钻杆。

因地层因素影响方位漂移严重的地层，能够在钻头上串联两个稳固器，关于稳固

方位

与井斜都可收到较好效果。

d降斜钻具

降斜钻具通常使用钟摆钻具组合，利用钻具自身重力产生的钟摆力实现降斜目

的。根

据设计剖面要求的降斜率与井斜角的大小，设计钻头与稳固器之间的距离，便可

改变下部

钻具钟摆力的大小；降斜井段的钻井参数设计，应根据井眼尺寸限定钻压，以保

证降斜效

果，使降斜率符合剖面要求。

24

3、定向钻探技术进展趋势

3.1螺杆钻具技术进展动向

（1）带有旁通孔结构与空心转子的螺杆钻具，能够满足大井眼钻井的需要，进

一步

提高螺杆钻具的使用寿命。

（2）闭式油润滑支承节具有较高的使用寿命，通常为150〜200h,开式金属滚动

轴承

使用寿命只有"0〜150h。

（3）带减速器低速大扭矩螺杆钻具将会有更大的技术进展，适用于钻非垂直井。

（4）使用聚晶金刚石轴承能够进一步提高轴承节的使用寿命，最高可达300h,

节约

成本50%。

（5）使用挠性万向节，使用寿命达250〜400h,最高达720h,常规瓣型万向节

寿命

只有300h。

（6）进展等壁厚螺杆钻具，与普通螺杆钻具相比，等壁厚螺杆钻具显著的结构

特点

是螺杆钻具定子内孔为可与转子相配的螺旋曲线，这样缩小了橡胶的厚度，增大

了橡胶与

金属的粘着面积。其工作效率大大提高，见图13示。

图13等壁厚螺杆钻具

3.2涡轮钻具技术进展动向

（1）当钻具出现失效或者卡钻时，配有安全锁紧装置与过滤器的涡轮钻具可将

涡轮钻

25

具外壳、主轴与钻头锁紧成为一体，利用转盘驱动旋转、上下运动或者进行其它

作业。通过

过滤器后的泥浆，其固相含量更少，大大提高涡轮钻具使用寿命。

（2）弯外壳定向井涡轮钻具使用挠性万向节，寿命较高，最高可达720h,通常

涡轮

钻具的转子与定子的使用寿命为600〜800h。

（3）导向钻井用涡轮钻具将会有更大的技术进展。可节约钻井时间35%〜40%,

降低

钻井成本50%,具有更高的钻井经济效益。

（4）定向井用短涡轮钻具将会有更大的进展。

（5）涡轮钻具已经形成了三种类型：a.低速大扭矩涡轮钻具，比如带减速器的

涡轮钻

具等；b.中速大功率涡轮钻具，比如直井涡轮钻具等；c.中高速短涡轮钻具，比

如定向井

涡轮钻具等。

3.3大位移井技术

1984年，澳大利亚巴斯A16井，测量深度5533m,垂深2485m,水平位移4597m,

位移与垂深比1.85；当时国内川中48井，测量深度3039m,垂深2482m,水平位

移1456m,

位移与垂深比0.59,是当时国内外最大水平位移的记录。1997年6月，美国

Phillips石油

公司与中国海洋石油总公司合作，在我国南海东部钻成西江24—3—A14世界纪

录的大位

移井，测量井深9238m,垂直井深2985m，水平位移8063m,位移与垂深比值2.7。

1998年2月，英国BP石油公司在英国南部WF油田Mil井制造了测量井深

10656m,

垂直井深1650m,水平位移10114m,位移与垂深比值6.13的记录。2001年该公

司在M16Z

井更制造了测量井深11278m,垂深1637m，水平位移10728m,位移与垂深比值

6.89的

记录的新的世界记录。

我国独立完成2000m水平位移以上的定向井还不到15口，大港油田红9一1井

垂深

1156m，水平位移1668m，水平位移/垂深比值为1.46。在大位移钻井技术方面，

我国与

国际先进水平相比还有相当大的差距。大位移井的关键技术要紧有：扭矩/摩阻、

钻柱设

计、井壁稳固、井眼净化、钻井液与固控、套管作业、定向钻井优化、测量、钻

柱振动及

钻机设备。

26

3.4随钻测量（MWD）技术

随钻测量（MWD）是提供井下信息最重要的技术。在过去10年中，随钻测量技

术

最重要的进步是使随钻测量具备了随钻测井及地质导向的能力。目前的随钻测量

已不是仅

限于定向测量了，还包含地质与地球物理数据的测量。其测量参数的范围已包含

井斜、方

位、工具面、钻压、扭矩、导常地层压力、伽马射线、地层电阻率、密度与中子

孔隙度等；

无线电波数据传输技术，与传统的钻井液压力脉冲与声波传输技术相比，它的优

点是数据

传输速率快（是传统传输技术的5倍），而且不受井下环境条件（如含气相钻井

液）的影

响。由于它有这些优点，近年来，电磁波数据传输技术在使用含气相流体的钻井

液进行欠

平衡钻井领域的使用很普遍。

随钻测量分有线随钻测量与无线随钻测量。

图14电磁波随钻测量构成及示意图

3.5随钻测井（LWD）技术

传统的测井方法是要等到一口井完钻后，才能使用一系列电缆测井工具进行测

井，因

此不能为进行有效钻井与准确命中矿层提供实时帮助。随钻测井（LWD）是过去

10年中

国外进展起来的一项新的测井技术。随钻测井工具的传感器与电子仪器都装在接

近钻柱底

部的钻铤内，它能够进行与用电缆测井工具测井相同的各类测量。随钻测井的要

紧优点：

。）’能够在使用电缆测井工具测井很困难或者甚至不可能的环境条件下进行测

井；

（2）以使用井下信息传输系统在钻井过程中随时向地面发送实时决策信息，根

据井

下实际地质特征操纵钻具钻出最优化的井眼轨迹（即地质导向钻井）。

27

3.6分支井技术

分工井的潜力已经不用置疑。目前分支井的钻井在某种情况下还存在风险高、成

本高

的问题。在技术上最大的障碍是主井筒与分支井筒之间的连结与密封问题。石油

工业界认

为，假如某些问题得以解决，那么分支井的可靠性及经济的可行性将进展成一种

标准的实

用技术。现在分支井技术在许多石油公司应用很广泛，许多大的石油服务公司都

成立了专

门的分支井技术服务部门。特别是海上油田与稠油油田对分支井技术更具吸引

力，由止匕可*

上，分支井技术将是继水平井之后的又一重要的提高与改善油田开发效果及原油

采收率的

先进技术。目前的分支井类型及应用见图15示。

图15分支井类型及应用

3.7定向随钻取芯技术

定向造斜取芯技术是在不使用孔底马达的情况下既能定向又能绳索取芯。它能以

较少

的钻进入射点、较短的钻进轨迹，取得较大的有效信息量，与传统的垂直或者倾

斜钻进取芯

作业方式结合应用，则可在绝大多数场合下（如海面上、地表建筑物密集区、地

层倾滑区

等）满足地质岩心钻探工作的需要。在某些特殊地区，由于受地形及交通等限制,

只能在

某一特定地点布置钻机机台。这时假如使用单纯的直孔或者直线斜孔钻进取芯勘

探，则很难

有效地到达矿床靶区。假如布置多个工作点进行钻进，不仅增加了简易公路及机

台搬迁等

28

投资费用，而且会增加施工工期，影响整体工作效率。而实施定向钻进取心技术

就很容易

钻到矿床靶区，并精确提供见矿点的空间坐标，有利于合理评价矿产资源。其基

本原理见

图16。

图16定向取芯技术

目前国外只有一家挪威公司DEVICO拥有，属于垄断技术，只作技术服务，已在

世界

各地建立了六个服务子公司，在勘探领域完成的定向钻探与定向取心重大工程达

十余项。

比如，新加坡海底油库地质勘探、美国、加拿大、香港隧道勘探或者坑道都是由

该公司使用

该项技术完成实施的。应用事例见图17。

图17定向造斜取心实例

3.8高精度中靶技术

主动磁测距技术是在钻进过程中借助人工磁体作为信号进行定向测量从而确定

当前

钻进参数并指导钻进方向的一种技术。其技术特点是在小范围内通过人工磁体所

构筑的磁

场进行测距，其强度比天然磁场强数十倍至数百倍，在钻孔离靶点40-50m时，

通过测量

29

该磁场的矢量参数，可精确计算出钻孔轨迹，并计算出钻头离靶点井斜角、方位

角误差，

对钻头所处的当前位置进行精确定位。其技术精度可达上下±O.lm,左右土

0.2m。

图18高精度磁中靶技术

该仪器由信号源、接收探管、电源接口箱、无线传输套件等基本元件构成。磁信

号源

置于水平井中，接收探管被置于垂直井中。无线传输套件用于垂直井与水平井两

端的数据

通讯，电源接口箱用于给井下探管提供电源，并将捕获的信号进行调制，通过传

输套件发

送给水平井端的笔记本电脑，最终通过软件对信号进行处理与解析，得出当前点

的地理信

息，从而指导下一步的钻进方向。其基本原理见图18。

3.9旋转导向钻井技术

旋转导向系统(RSS)是在钻柱旋转钻进时，随钻实时完成导向功能的一种导向式钻

井系

统，是20世纪90年代以来定向钻井技术的重大变革。RSS钻进时具有摩阻与扭

阻小、钻

速高、成本低、建井周期短、井眼轨迹平滑、易调控并可延长水平段长度等特点,

被认为

是现代导向钻井技术的进展方向。

在RSS出现往常，多使用由泥浆马达驱动的滑动导向钻井系统实施导向钻井。该

系统

的特点是在钻井过程中钻柱不旋转，而是沿井壁轴向滑动，并通过滑动导向工具

改变井眼

的井斜角与方位角，从而操纵井眼轨迹o旋转导向系统与滑动导向钻井系统相比,

具有钻

速快、井眼质量高、降低压差卡钻风险、可清洁井眼等优点。

旋转导向系统按其导向方式可分为推靠钻头式(