中心通缆式钻杆的合理使用
中心通缆式钻杆是实施定向钻进工艺的必要钻具,合理使用钻杆是改善其工作条件和增强信号传递的稳定性的首要措施,对定向钻进工艺的顺利实施起着重要作用。使用中心通缆式钻杆时应注意几点:
1)严格遵照钻进规程,制定合理的钻进工艺,钻斜孔或分支孔等要选择合适的曲率半径。
2)将钻杆运到钻场后应先检查钻杆塑料公母接头是否松动或其他缺陷,检查钻杆中心通缆装置的通断性,确保钻杆通讯正常。
3)加接钻杆时在钻杆螺纹及公塑料接头上涂抹润滑剂,并检查弹簧安装是否到位。
4)加接钻杆时用自由钳将钻杆上紧,不得使用钻机拧扣(使用自由钳时应避开钻杆螺纹部位)。
5)卸钻杆时用钻机将丝扣拧松1~2圈,然后手动卸下钻杆。
6)钻杆不用时及时戴上保护帽,防止煤粉进入。
7)在高硫化氢矿井进行施工时,钻杆使用完以后应及时升井。
8)做好钻杆的使用记录,避免新旧钻杆混用。
钻杆在使用过程中,如发现手力无法将公母螺纹端面拧紧至接触或无法轻松卸扣,则说明钻杆螺纹磨损严重,需要更换新的钻杆。如钻杆螺纹完好,而信号传输发生故障,则需要对中心通缆装置进行维护,更换相应零件。
在常规钻进施工中,由于钻杆在离心力以及轴向压力作用下失稳,产生弯曲,钻杆柱内部产生弯曲应力。在施工定向孔的过程中,需要不断地调整钻孔轨迹,会引起钻杆在孔内的弯曲变形。弯曲的钻杆柱进行回转时,钻杆内产生的交变应力易引起钻杆的疲劳破坏。
4)弹性振动。钻杆柱是一个弹性系统,在弯曲及扭转等因素的复合作用下,会发生纵向和横向振动。严重时,钻杆柱的振动使得钻机等配套设备受迫振动,影响钻具及配套设备的寿命。
孔内马达的弯接头是一个关键部位,它和钻杆之间有一定的夹角,由于弯接头的作用,钻孔的轨迹不再是传统钻机所形成的略带抛物线的直线轨迹,而成为一条偏向弯接头方向的空间曲线。配套的测量系统是深孔定向钻进按照预定的轨迹进行钻进的关键部件,该测量系统在孔内主要测量参数为方位角、倾角和弯接头方向,根据测量出来的孔内参数可用三角函数计算出每一个测量点的坐标,即可描绘出该空间曲线在水平和垂直平面上的投影图,并与设计的轨迹进行对比,根据偏差即使调整弯接头方向,以及是钻进轨迹大限度的符合设计要求。
中心通缆钻杆与定向钻机配套在钻探工程中应用及其广泛,如钻孔纠斜;补取岩矿芯;绕过事故孔段或复杂孔段;避开地面障碍;一孔多分支;勘探陡斜矿体;煤层瓦斯抽放或煤层气开采;矿山竖井特定位置区域水文地质与工程地质勘查;开挖铺设地下管线等。但就煤矿而言,在瓦斯防治与开发领域的应用也是多方面的,如进行区域性本煤层瓦斯预抽放、掘进预抽、抽放采空区瓦斯、非开采层瓦斯预抽等,不但能减少瓦斯防治与开发的投资成本,还能提高抽放浓度,为瓦斯的利用提供质量保障。