[发明专利]穿越导向岩层控制钻孔方位的施工方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种控制钻孔方位的方法，尤其涉及的是一种穿越导向岩层控制钻孔方位的施工方法。

背景技术：

在水工、矿业等工程项目的竖井特别是深竖井开挖施工中，由于岩石地质条件复杂，往往会遇到一些“导向”岩层，这些”导向”岩层一般是比较硬质的陡倾角岩层，导向的方向与岩层走向夹角较大，这些导向岩层会在导孔钻进过程中对钻孔方向具有一定导向作用，钻孔偏斜方向均向同一方向倾斜，会导致钻孔终孔偏斜率均远超出导孔精度要求成为废孔，采用常规的“回填混凝土、中部加稳定杆、控制钻速和钻机的水平度”等纠偏措施也无法控制其偏斜率，严重影响施工速度与施工质量。

发明内容：

本发明目的是为了克服上不足，提供了一种施工工艺简单、方便，速度快，安全、快速地穿越陡倾角导向岩层，能有效地控制钻孔方位穿越导向岩层的控制钻孔方位的施工方法。

本发明的目的是这样来实现的：

本发明穿越导向岩层控制钻孔方位的施工方法，该方法包括以下步骤：

1）钻进：通过测量放线确定开孔点，准确架设钻机开孔钻进；

2）孔斜测量：在导向孔钻进过程中，定期采用测斜仪测斜、及时掌握导向孔偏移度，发现异常情况采取措施进行控制，勤测斜；

3）孔底爆破：若在钻井过程中出现偏斜，遇到导向岩层，采取孔底爆破，破坏其岩层走向，爆破参数根据岩石情况通过爆破试验确定；

4）固结灌浆：孔底爆破后，对孔底进行水泥灌浆将爆破裂隙及岩块固结成整体，确保再次钻进时钻头受力一致，保证正确的钻进方向；

5）反复钻进、孔底爆破、固结灌浆、钻进：水泥灌浆待凝结束后继续钻进、孔底爆破、浓浆固结灌浆、待凝、再钻进，多次反复直到顺利地精确穿越导向岩层。　　　　         

上述的步骤2）中发展异常情况采取加设稳定钻杆、控制钻进速度、控制钻机水平度。

上述的步骤3）中在钻井过程中出现偏斜采取加设稳定钻杆、控制钻进速度、控制钻机水平度进行控制也不能控制偏斜遇到导向岩层则采取孔底爆破破坏岩层走向。

上述方法在灌浆过程中掺加减水剂、早强剂以提高浆液浓度、提高浆液早期强度，减少待凝时间。

本发明方法是在竖井导向孔钻进过程中遇到导向岩层，通过爆破手段破坏岩层产状失去导向作用，再经过对爆破岩块及爆破裂阵进行水泥灌浆固结成整体，使其钻进过程中钻具受力均匀，从而实现了有效控制导向孔钻孔方位，确保了导向孔的钻孔施工质量，且施工工艺简单、操作安全、施工速度快。

附图说明：

图1为本发明穿越导向岩层控制钻孔方位施工示意图。

图2为孔底爆破示意图。

图3为固结灌浆示意图。

具体实施方式：

本实施例穿越导向岩层控制钻孔方位的施工方法，包括以下步骤：

1、钻进：参见图1，通过测量放线确定导向孔开孔点，准确架设钻机1开孔钻进；

2、孔斜测量：参见图1，在导向孔2钻进过程中，定期采用测斜仪测斜，及时掌握导向孔2偏移度，发现异常情况采取加设稳定钻杆、控制钻进速度、控制钻机水平度等措施进行控制，勤测斜；

3、孔底爆破：参见图1、图2，若在钻井过程中出现偏斜，采取回填混凝土、中部加稳定杆、控制钻速和钻机的水平度等纠偏措施也无法控制其偏斜率、且向同一方向倾斜时，说明遇到导向岩层3，此时采取孔底爆破4，破坏其导向岩层3的岩层走向，爆破参数根据岩石情况通过爆破试验确定；

4、固结灌浆：参见图3，孔底爆破后，对孔底进行水泥灌浆将爆破裂隙及岩块固结成整体5，确保再次钻进时钻头受力一致，保证正确的钻进方向。在灌浆过程中掺加减水剂、早强剂以提高浆液浓度、提高浆液早期强度，减少待凝时间；

5、反复钻进、孔底爆破、固结灌浆、钻进：水泥灌浆待凝结束后继续钻进、孔斜测量、孔底爆破4、浓浆固结灌浆5、待凝、再钻进，多次反复直到顺利地准确穿越导向岩层；

经过大量创造性试验证明：本发明施工工艺简单、操作安全，施工速度快，实现了有效控制导向孔钻孔方位，确保了导向孔的钻孔施工质量。

上述实施例是对本发明的上述内容作进一步的说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。