中心通缆钻杆该技术是利用导向系统使近水平钻孔轨迹按设计要求延伸钻进至预定目标的一种钻探方法,即有目的地将钻孔轴线由弯变直或由直变弯。同时孔底导向装置实时监测钻孔参数,进而确定孔底螺杆马达的造斜方向。该技术的关键部位在于孔内马达驱动装置和配套的测量技术。中心通缆钻杆高压水通过钻杆输送至孔内马达,孔内马达内部的转子在高压水的冲击作用下转动,通过前端轴承带动钻头旋转,达到破煤的目的,在钻进过程中,钻杆本身不转,只做钻头的旋转运动,从而降低了钻机的负荷。
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中心通缆钻杆又称做随钻测量钻杆,主要用于搭配千米定向钻机进行深孔钻进。
中心通缆式钻杆是孔底测斜单元与孔口测斜设备之间的信号传输装置,是定向钻进顺利实施的重要配套钻具,主要应用于煤矿井下定向钻进、煤矿井下回转钻进以及其他地质受控定向钻进工况。
随钻测量系统的信号传输方式分为有线(电缆)和无线两种。中心通缆式钻杆作为有线(电缆)传输方式可直接向孔底传感器供电,实现孔底与孔口设备之间的双向通讯,实时性好、数据传输率高。同时中心通缆式钻杆解决了以往产品电缆与钻杆联接以及电缆之间联接的安装问题,能够有线(电缆)随钻测量系统信号的传输。
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1.中心通缆式钻杆的主要功能
中心通缆式钻杆是定向钻进装备的重要组成部分,是定向钻进过程中受力复杂、工况恶劣的部件,其主要功能有:
1)钻进时传递钻机施加给钻头的轴向压力,承受孔底马达的反扭矩;
2)起下钻具时传递钻机对钻具施加的推拉力;
3)作为介质通道,向孔底输送冲洗液。
为了方便孔内事故的处理,中心通缆式钻杆既可用来进行定向钻进施工,也可进行常规回转钻进施工。因此,中心通缆式钻杆还应满足常规回转钻进时向钻头施加扭矩的要求。
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中心通缆式钻杆的工作条件
中心通缆式钻杆组成的钻杆柱是一个弹性系统,在定向钻进过程中钻杆所受载荷的大小和方向变化,中心通缆式钻杆在三维空间中承受着复杂交变的拉、压、扭、弯曲、振动等载荷,加上磨损腐蚀等作用,在经过一段时效后很可能在应力集中部位断裂。同时,伴随着地质条件的变化以及卡钻、埋钻等事故的发生,钻杆的受力情况将变得更为复杂。中心通缆式钻杆的工作条件决定了中心通缆式钻杆将是钻进过程中受力复杂、工况恶劣的部件。