陕西太合17000钻机说明,太合定向钻机电脑系统

1.xz320非开挖水平定向钻机是有哪些部分组成的

2.XZ320水平定向钻机推拉失灵压力不足是什么原因

3.定向钻机的退钻流程是什么

4.钻井设备是什么？

5.我国煤矿井下应用广泛定向钻进技术有什么方式？

一、YHD1-1000(A)随钻测量系统概述

YHD1-1000(A)随钻测量系统是在YHD1-1000随钻测量系统的基础上发展起来的，两者测量原理相同，并采用了相同的测量短节，区别在于两种系统的数据采集处理仪器不同，YHD1-1000随钻测量系统采用的是孔口监视器，而YHD1-1000(A)随钻测量系统采用的是KJD31矿用隔爆兼本安型计算机。此外，由于孔口数据采集处理仪器不同，因此在系统测量软件显示分辨率及布局方面也有所差别，但软件的原理和框架基本相同。

因此本节主要对YHD1-1000(A)随钻测量系统的数据采集仪器和设备进行详细介绍，而YHD1-1000(A)随钻测量系统的测量探管的使用与维护可参考本章第二节YHD1-1000T随钻测量探管的使用说明及使用注意事项与维护，YHD1-1000(A)随钻测量系统测量软件的安装与使用也可参考本章第二节YHD1-1000随钻测量系统测量软件的相关介绍。

(一)特点

系统孔口仪器主要包括KJD31矿用隔爆兼本安型计算机(以下简称计算机)及其配接设备———KJS31矿用本安型计算机键盘(以下简称键盘)。计算机由稳压电源供电，具有可靠性高、干扰小、维护方便等许多新优点。该系统的数据采集控制程序是在Windows环境下运行。显示部分采用了彩色液晶显示屏，分辨率高，测量数据轨迹图形显示直观。仪器实现了键盘操作，可以方便地控制和设置仪器各项功能，完成数据测量操作过程。仪器中的数据文件管理采用Windows中的文件管理方式，可以方便地实现数据的存贮、删除、显示等功能，使仪器的实用性大大提高。

(二)产品防爆类型

YHD1-1000(A)随钻测量系统的计算机为矿用隔爆兼本安型设备，防爆标志为“Exd［ib］I”。

YHD1-1000(A)随钻测量系统配备的键盘为本质安全型设备，防爆标志为“ExibI”。

YHD1-1000(A)随钻测量系统的随钻测量探管为煤矿用本质安全型设备，防爆标志为“ExibI”。

(三)外形尺寸及质量

1.KJD31型计算机

1)外形尺寸:470mm×541mm×156mm(长×宽×高);

2)质量:约50kg。

2.KJS31矿用本安型计算机键盘

1)外形尺寸:412mm×151.6mm×37mm(长×宽×高);

2)质量:约5.1kg。

二、YHD1-1000(A)随钻测量系统组成与技术特性

(一)YHD1-1000(A)随钻测量系统组成

YHD1-1000(A)随钻测量系统主要由YHD1-1000T随钻测量探管、KJD31矿用隔爆兼本安型计算机、KJS31矿用本安型计算机键盘、通缆式钻杆、通缆式送水器和随钻测量探管电池筒专用充电器等部分组成，KJD31矿用隔爆兼本安型计算机利用井下电源进行工作。该系统与定向钻机、螺杆钻具和钻头配套在一起，用于井下近水平定向钻孔钻进施工。系统的连接如图6-46所示。

图6-46 YHD1-1000(A)随钻测量系统连接示意图

(二)YHD1-1000(A)随钻测量系统技术参数

YHD1-1000(A)随钻测量系统技术参数见表6-6。

表6-6 YHD1-1000(A)随钻测量系统技术参数

三、KJD31矿用隔爆兼本安型计算机

(一)KJD31矿用隔爆兼本安型计算机组成

KJD31型计算机包括硬件和软件两大部分，硬件主要由主控板、彩色LCD液晶屏、信号接收板等组成。计算机实时监测从各接口采集到的信息，发出相应的控制命令，控制探管的启/停。交流电源供电经保险管进入AC/DC转换器，AC/DC输出稳定的电流电压供主控板工作。主控板是计算机的核心单元，采用嵌入式计算机为管理控制核心，具有硬实时能力、内核小、引导速度快、深层次中断处理、确定的控制性以及低成本等诸多优点，支持LCD、USB、键盘和鼠标等。计算机采用15吋彩色液晶显示屏，分辨率支持1024×768，既可显示图像又可显示数据。信号接口板是计算机对外信息交换的通道，具有如下本安接口:1路RS485接口、2路USB总线口和1路本安电源输出接口。软件预装WindowsXP操作系统软件。在爆炸性气体环境中能完成工业控制微机的一切功能。

KJD31矿用隔爆兼本安型计算机实物如图6-47所示。该计算机结构紧凑，正面箱盖镶嵌液晶显示屏，与箱体直接采用螺丝固定，安装简单，计算机只有一个腔体，与各个设备连接的电缆直接引入腔体，接在对应位置上。

图6-47 KJD31矿用隔爆兼本安型计算机与键盘实物图

(二)KJD31型矿用隔爆兼本安型计算机的连接及使用

在采用该系统进行钻孔施工时，需要按照以下步骤做好前期准备工作:

1)组装探管并在地面调试好，地面调试仪器连接如图6-11所示，检查仪器是否工作正常;

2)若仪器调试正常，设备下井，依次连接各部件，如图6-48所示。

图6-48 YHD1-1000(A)随钻测量系统地面调试仪器连接示意图

3)开启计算机的电源，检查计算机是否工作正常。若工作正常，进入系统操作主界面，开钻并进行随钻测量。

(三)KJD31型计算机常见故障及处理

KJD31型计算机常见故障及处理方法见表6-7。

表6-7 KJD31型计算机常见故障及处理方法

四、YHD1-1000(A)随钻测量软件功能及操作

YHD1-1000(A)随钻测量系统的设计软件与YHD1-1000随钻测量系统设计软件完全相同，其测量软件与YHD1-1000随钻测量软件功能基本相同，区别在于主界面进行了改进，同时显示分辨率有了很大的提高，为1024×768，更加便于操作和查看。主界面如图6-49所示，主要包括:主功能键区、数据栏、工具面显示窗口、图形区以及图形操作按钮区。

软件操作主界面顶部为功能按钮区，通过这些功能按钮的切换，可以完成系统的各种设定功能。

主界面的上部为数据列表区，该区显示了随钻测量的所有重要数据，依次为:当前测点的序号、孔深、钻孔编号、倾角、方位角、方位差、深度坐标、上下位移、左右位移、工具面等信息。

主界面的下部为图形显示区，该区显示了钻孔设计和实钻空间轨迹。

主界面右上部设置有一个表盘，用于显示当前测点的工具面向角角度值。

图6-49 随钻测量软件主界面

YHD1-1000(A)随钻测量系统测量软件的安装和使用均可参考YHD1-1000随钻测量系统测量软件的安装和使用。

xz320非开挖水平定向钻机是有哪些部分组成的

1、 水平定向钻穿越施工工艺：

使用水平定向钻机进行管线穿越施工,一般分为二个阶段：第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔；第二阶段是将导向孔进行扩孔,并将产品管线（一般为PE管道,光缆套管,钢管）沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中,完成管线穿越工作.

1.1 钻导向孔:

要根据穿越的地质情况,选择合适的钻头和导向板或地下泥浆马达,开动泥浆泵对准入土点进行钻进,钻头在钻机的推力作用下由钻机驱动旋转（或使用泥浆马达带

动钻头旋转）切削地层,不断前进,每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以便及时调整钻头的钻进方向,保证所完成的导向孔曲线符合设计要求,如此反

复,直到钻头在预定位置出土,完成整个导向孔的钻孔作业.见示意图一：钻导向孔.

钻机被安装在入土点一侧,从入土点开始,沿着设计好的线路,钻一条从入土点到出土点的曲线,作为预扩孔和回拖管线的引导曲线.

1.2 预扩孔和回拖产品管线：

一般情况下,使用小型钻机时,直经大于200毫米时,就要进行予扩孔,使用大型钻机时,当产品管线直径大于Dn350mm时,就需进行预扩孔,预扩孔的直径和次数,视具体的钻机型号和地质情况而定.

回拖产品管线时,先将扩孔工具和管线连接好,然后,开始回拖作业,并由钻机转盘带动钻杆旋转后退,进行扩孔回拖,产品管线在回拖过程中是不旋转的,由于扩

好的孔中充满泥浆,所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑,这样即减少了回拖阻力,又保护了管线防腐层,经过钻机多次预

扩孔,最终成孔直径一般比管子直径大200mm,所以不会损伤防腐层.见示意图二：预扩孔和示意图三：回拖管线.

在钻导向孔阶段,钻出的孔往往小于回拖管线的直径,为了使钻出的孔径达到回拖管线直径的1.3～1.5倍,需要用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求的直径.

地下孔经过预扩孔,达到了回拖要求之后,将钻杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好,从出土点开始,一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止.

2、 水平定向钻施工的特点：

2.1 定向钻穿越施工具有不会阻碍交通,不会破坏绿地,植被,不会影响商店,医院,学校和居民的正常生活和工作秩序,解决了传统开挖施工对居民生活的干扰,对交通,环境,周边建筑物基础的破坏和不良影响.

2.2 现代化的穿越设备的穿越精度高,易于调整敷设方向和埋深,管线弧形敷设距离长,完全可以满足设计要求埋深,并且可以使管线绕过地下的障碍物.

2.3 城市管网埋深一般达到三米以下,穿越河流时,一般埋深在河床下 9—18米,所以采用水平定向钻机穿越,对周围环境没有影响,不破坏地貌和环境,适应环保的各项要求.

2.4 采用水平定向钻机穿越施工时,没有水上、水下作业,不影响江河通航,不损坏江河两侧堤坝及河床结构,施工不受季节限制,具有施工周期短人员少、成功率高施工安全可靠等特点.

2.5 与其它施工方法比较,进出场地速度快,施工场地可以灵活调整,尤其在城市施工时可以充分显示出其优越性,并且施工占地少工程造价低, 施工速度快.

2.6 大型河流穿越时,由于管线埋在地层以下 9—18mm,地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少,所以起到自然防腐和保温的功用,可以保证管线运行时间更长.

3、 水平定向钻机系统简介：

各种规格的水平定向钻机都是由钻机系统、动力系统、控向系统、泥浆系统、钻具及附助机具组成,它们的结构及功能介绍如下：

3.1 钻机系统：是穿越设备钻进作业及回拖作业的主体,它由钻机主机、转盘等组成,钻机主机放置在钻机架上,用以完成钻进作业和回拖作业.转盘装在钻机主机前端,连接钻杆,并通过改变转盘转向和输出转速及扭矩大小,达到不同作业状态的要求.

3.2 动力系统：由液压动力源和发电机组成动力源是为钻机系统提供高压液压油作为钻机的动力,发电机为配套的电气设备及施工现场照明提供电力.

3.3 控向系统：控向系统是通过计算机监测和控制钻头在地下的具体位置和其它参数,引导钻头正确钻进的方向性工具,由于有该系统的控制,钻头才能按设计曲线钻进,现经常采用的有手提无线式和有线式两种形式的控向系统.

3.4 泥浆系统：泥浆系统由泥浆混合搅拌罐和泥浆泵及泥浆管路组成,为钻机系统提供适合钻进工况的泥浆.

3.5 钻具及辅助机具：是钻机钻进中钻孔和扩孔时所使用的各种机具.钻具主要有适合各种地质的钻杆,钻头、泥浆马达、扩孔器,切割刀等机具.辅助机具包括卡环、旋转活接头和各种管径的拖拉头.

穿越施工现场布置图

1． 入土点是定向钻施工的主要场所,钻机就布置在该侧,所以施工占地比较大,DD330钻机的最小占地为30×30M,当然也可以根据现场的实际情况作相应调整,DD60、DD-5的占地相应要小得多.

2．出土点一侧主要作为管道焊接场地,在出土点应有一块20×20M的场地作为预扩孔、回拖时接钻杆和安装其他设备时使用；在出土点之后有一条长度与穿越长度相等的管线焊接作业带.

穿越实例

大沽沙穿越钻机场地布置

1998年9月到10月之间,在天津塘沽大沽沙海河,我公司仅用45天时间完成了两条Φ219×8,一条Φ426×9,长度为960米的管道穿越.

大沽沙穿越焊接场地（只显示了两条管道）

水平定向钻穿越施工工艺流程图

使用水平定向钻技术穿越河流和其它障碍物的施工方法在世界范围内得到了广泛的运用.水平定向钻穿越承包商协会认为：在工程项目招投标过程中,水平定向钻承

包商应设法获取尽可能多的相关信息以提出完整并具竞争力的报价,承包商在开工前应该获得以下信息,以保证日后的工作可以顺利进行,并在此条件下完成工程项

目的施工,同时足够的施工前的各类信息还可以保证施工过程更安全,减少对周围环境的破坏,使工程进行的更顺利.

一、概 述

A、发展与使用

水平定向钻技术最早出现在70年代,是传统的公路打孔和油田定向钻井技术的结合,这已成为目前广受欢迎的施工方法,可用于输送石油、天然气、石化产品、

水、污水等物质和电力、光缆各类管道的施工.不仅应用于河流和水道的穿越,同时还广泛应用于高速公路、铁路、机场、海岸、岛屿以及密布建筑物、管道密集区

等.

B、技术限制

定向钻施工技术首先应用于美国海岸地区的冲积层穿越,现在已经能够开始在粗沙、卵石、冰碛和岩石地区等复杂地质条件下进行穿越施工.最长的穿越施工已达6000英尺、管道直径为18英寸.

C、优势

事实证明：水平定向钻穿越是对环境影响最小的施工方法.这项技术同时还可以为管道提供最的保护层,并相应减少了维护费用,同时不会影响河流运输并缩短施工期,证明是目前效率最高,成本最低的穿越施工方法.

D、施工过程和技术

1、导向孔：导向孔是在水平方向按预定角度并沿预定截面钻进的孔,包括一段直斜线和一段大半径弧线.在钻导向孔的同时,承包商也许会选择并使用更大口径的

钻杆（即冲洗管）来屏蔽导向钻杆.冲洗管可以起到类似导管的作用,还可以方便导向钻杆的抽回和更换钻头等工作.导向孔的方向控制由位于钻头后端的钻杆内的

控制器（称为弯外壳）完成.钻进过程中钻杆是不做旋转的,需要变换方向时若将弯外壳向右定位,钻进路线即向右沿平滑曲线前进.钻孔曲线由放置在钻头后端钻

杆内的电子测向仪进行测量并将测量结果传导到地面的接收仪,这些数据经过处理和计算后,以数字的形式显示在显示屏上,该电子装置主要用来监测钻杆与地球磁

场的关系和倾角（钻头在地下的三维坐标）,将测量到的数据与设计的数据进行对比,以便确定钻头的实际位置与设计位置的偏差,并将偏差值控制在允许的范围之

内,如此循环直到钻头按照预定的导向孔曲线在预定位置出土.

2、预扩孔：

导向孔完成后,要将该钻孔进行扩大到合适的直径以方便安装成品管道,此过程称为预扩孔,（依最终成孔尺寸决定扩孔次数）.例如,如需安装36英寸管线,钻

孔必须扩大到48英寸或更大.通常,在钻机对岸将扩孔器连接到钻杆上,然后由钻机旋转回拖入导向孔,将导向孔扩大,同时要将大量的泥浆泵入钻孔,以保证钻

孔的完整性和不塌方,并将切削下的岩屑带回到地面.

3、回拖管道：预扩孔完成以后,成品管道即可拖入钻孔.管道预制应在钻机对面的一侧完成.扩孔器一端接上钻杆另一端通过旋转接头接到成品管道上.旋转接头

可以避免成品管道跟着扩孔器旋转,以保证将其顺利拖入钻孔.回拖由钻机完成,这一过程同样需要大量泥浆配合,回拖过程要连续进行直到扩孔器和成品管道自钻

机一侧破土而出.

二、现场布局和设计

A、道 路

施工现场两侧都需要重型设备,为缩减成本,通往两侧施工现场的道路应尽可能利用现有道路以减少新修道路距离,或利用管道线路的施工便道,所有相关道路使用权的协议都应由业主提供,在投标阶段再来讨论这些问题为时已晚.

B、工作场地

1、钻机一侧——钻机施工场地至少需要30M（100FT）宽,长45M（150FT）的面积.该面积从入土点算起,入土点应位于规定的区域内至少

3M（10FT）处,同时由于许多钻机配套的设备或配件没有规定的存放地点,所以钻机一侧施工现场可由许多不规则的小块组成,以便节省占地面积,现场尽量

要平整,坚硬,清洁,以便有利于进行施工.由于穿越施工时需要大量的淡水供搅拌泥浆用,所以施工现场要尽量靠近水源或便于连接自来水管道的地方.

2、管道一侧----为便于预制成品管道,管道一侧要有足够长度的施工现场,这也是要重点考虑的事情.现场宽度应满足管道施工的需要（一般为

12----18米）.同样在出土点一侧也需要30米（100FT）宽乘以45米（150FT）长的施工现场.总长度以能够摆放下所预制的管道为准,（场

地的总长度一般为穿越管道长度再加上30米,）在回拖前,要将管道预制完成,包括焊接,通球,试压防腐等工序,在回拖过程中,不能再进行管道的连接工作,

因为回拖过程是要连续进行的,若此时进行管道连接将可能造成地下孔洞的塌方,极可能造成整个工程施工的失败.

C、施工现场勘察

一旦施工地点确定,应对相应区域进行勘测并绘制详细准确的地质地貌图纸.最终施工的精度取决于这一勘测结果的精度.

D、施工设计参数

1、覆盖层厚度----考虑的因素包括所穿越河流的流量特征,季节性洪水冲刷深度,未来河道的加宽和加深,现有管道和电缆的位置等因素.一旦确定了施工地

点并完成地质调查,穿越层的厚度也就确定了,一般来说,覆盖层应至少是6米（20FT）厚.以上仅是针对河流穿越而言的,对于其它障碍物的穿越会有另外的

要求.

2、钻进角和曲率半径----在大多数穿越施工中,入土角通常选择在8--12度之间,多数施工应首先钻一段斜直线,然后再钻一段大半径曲线.此曲线的曲

率半径由成品管线的弯曲特性决定,随直径增大而增大,钢管道曲率半径的拇指法则是100FT/IN（一般取管道直径的1000—1200倍）.斜直线将导

向孔曲线按照预定的走向引导到设计的深度,然后是一段在此深度上的长长的水平直线,然后到达向上的弯曲点再到出土点.出土角应控制在5-12度之间,以便

于成品管道的回拖.

E、钻孔施工

所有的测向控向工具都包括地下测量电子设备和地面接收设备,可以测得钻头所在位置的磁方位角（用于左/右控制）和倾斜角（上/下控制）以及钻头的钻进方向.

1、精度：穿越施工精度很大程度上取决于磁场的变化.例如,大型钢结构（桥梁,桩基,其它管道）和电力线路会影响磁场读数.而穿越出土点的导向孔目标偏差值应控制在左右3米（10FT）,长度——3米～10米（-10～30FT）的范围内.

2、完工图纸：一般来说,导向孔的测量和控制应在钻导向孔时每钻进一根钻杆或隔9米（30FT）测量计算一次.以上测量计算完成的导向孔施工图纸承包商应向业主提供.也有采用替代方法如陀螺仪,穿地雷达和智能清管球用来做定位工作.

三、地质调查

A、探孔数量

探孔数量取决于计划穿越地点的地层情况及穿越长度.如果穿越长度为300米（1000FT）,在两侧的穿越工地各钻一个钻孔就足够了,如果钻孔结果表明该

地区地质状况比较单一,就不必进行进一步的钻探取样.如果勘探报告表明该地区地质条件比较复杂,或者发现有岩石或有粗沙层存在,这时就需要做进一步的详细

的地质调查.长距离大口径穿越施工时,如出现粗砂,卵石,风化岩或硬岩应每隔180米----240米（600--800FT）取样一次,若有明显迹象表

明地质结构异常复杂,这时就需要打更多的地质探孔进行更多的采样工作.所有采样探孔都应沿穿越断面方向,采样深度以计划的穿越深度为准.如有可能,取样探

孔最好选在穿越中线一侧约8米（25FT）处.勘探任务完成后,探孔必须封好以防止在施工过程中的泥浆泄漏.

B、探孔深度

所有的探孔深度都应至少达到穿越点以下12米（40FT）或预定的穿越深度以下6米（20FT）,两者之中取其大者.有时将穿越深度定的深一些或实际穿越

曲线比设计的位置深一些,无论对承包商还是对业主来说都是很有益的,关键是穿越位置要选在地层结构一致的利于成孔的地层中进行,这样才利于穿越的成功.

C、土壤的标准分类

一名合格的地质技师或地质学者,应能依据统一土壤分类系统或ASTM设计书D-2487和D2488对材料进行分类.能够拥有一份由现场技师或钻探公司提

供的现场钻探记录,对以后的施工将是非常有益的,此记录会包括对材料的目测分类以及由钻探公司根据取样结果对地层结构所做的解释和评价.

D、标准穿刺测试

SPT为了更好地确定颗粒材料的密度,地质工程师通常会依据ASTM规范D1586做标准穿刺测试SPT.这是一种现场测试方法,利用标准重量的重锤将勺

形取样器打入土层中的一定深度,记录下进入到12寸深时的击打次数.所获数据即为标准穿刺阻力值并可用于估算试验地点非聚合土壤的相对密度.也有些钻探公

司会选择在结合性土壤或岩石地区进行小范围的这项试验,以此来确认密实土壤的一致性及岩石的硬度.

E、取芯取样法

多数地质勘探公司更喜欢使用取芯取样器来获取地下岩心的样本,这些测试一般根据ASTM规范D-1587进行.除取样器为液压驱动的有锋利切割刃的薄壁无

逢钢筒外,此类测试类似上述标准穿刺测试.需要的液压数值可在现场记录中找到,这种方法可取到相对完整的样本以便对其进行更详细的试验室分析.样本可在现

场利用手持式穿刺仪分析,对于定向穿越来说,通常使用上述切割式勺状取样器即可满足施工需要.

F、颗粒度分析

将样品进行颗粒度筛网分析,是对于用切割式勺状取样器在施工现场取得的颗粒状物质所进行的一种机械试验,这些样品被送到试验室,在通过一系列的筛网后,根据其颗粒的大小和重量得出不同粒径的百分比,这是最重要的试验之一.

G、岩石情况

如果在土壤勘测中发现岩层的存在,必须确定岩层类型,相对硬度和非限定性压缩强度,要由专业勘探公司利用金刚石钻头取芯桶进行取样,典型的岩心样本直径为

50毫米（2英寸）.岩石类型由地质专家根据岩心与总取心长度关系对岩石进行质量分类,岩石硬度依据岩石与以知硬度的十种材料相比较得知,压缩强度通过精

确测量岩心然后进行压缩实验取得.这些数据属于岩石的物理参数,以便于确定采用什么类型的穿越设备和钻头,并且穿越进尺也可以估计到.

穿越公司网上可以搜.我现在在做一个大项目,有很多穿越,不知道你具体是做什么的,有兴趣的话,大家互相讨论学习.

XZ320水平定向钻机推拉失灵压力不足是什么原因

非开挖水平定向钻是指利用各种岩土钻掘设备和技术手段，通过导向、定向钻进等方式在地表极小部分开挖的情况下，一般指入口和出口小面积开挖，敷设、更换和修复各种地下管线的施工新技术设备。主要由动力仓（柴油机）、岩钻（种类工程钻机）、液压系统、导向系统组成。

定向钻机的退钻流程是什么

液压泵出现问题。长时间使用水平定向钻机会导致机器的故障，XZ320型号的液压泵本身承受压力不强，长时间使用会出现破损，这样会导致推拉压力不足导致失灵的情况。

1、首先打开钻机的前盖，找到液压泵将其卸下。

2、最后在换上新的即可。

钻井设备是什么？

定向钻机的退钻流程是准备动力头自拆卸装置，该动力头自拆卸装置包括台架、伸缩臂、滑架和底座，所述伸缩臂包括套装在一起的外臂和内臂，外臂与内臂之间装有举升装置，所述伸缩臂的上端铰接在所述台架的下部，所述伸缩臂的下端可转动的安装在所述滑架上，所述滑架滑动安装在所述底座上；所述伸缩臂的侧部与所述台架之间安装有调姿机构；所述台架上部装有与水平定向钻机动力头相适配的齿条，齿条两侧的台架表面是与动力头相适配的滑轨；

步骤二、将水平定向钻机调整成待拆姿态，然后将动力头自拆卸装置运至钻架的后方位置；

步骤三、通过调整滑架的位置，以及通过伸缩臂调整高度、通过调姿机构调整所述台架的角度，实现动力头自拆卸装置的台架与钻架的精准对接，台架上的齿条和滑轨与钻架上的齿条和滑轨衔接；

步骤四、水平定向钻机的动力头上有齿轮，将动力头沿着钻架上的齿条和滑轨运行至台架上的齿条和滑轨上，实现动力头与钻架的自动分离；

我国煤矿井下应用广泛定向钻进技术有什么方式？

钻井设备主要指的是钻机。现代石油钻机是一套联合的工作机组，由动力机、传动箱、绞车、天车、游动滑车、大钩、水龙头、转盘、钻井泵以及钻井液净化设备等组成，还有井架、底座等结构，以及电力、液压和空气动力等辅助设备。当前，我国乃至世界广泛使用的是旋转钻井法，其相应的钻井设备称为转盘旋转钻机，见图4-1。

一、钻机的组成

根据钻井工艺各工序的不同要求，一套钻机必须具备下列系统和设备。

（一）起升系统

起升系统主要包括主绞车、辅助绞车（或猫头）、辅助刹车（水刹车、电磁刹车等）、游动系统（包括钢丝绳、天车、游动滑车和大钩）以及悬挂游动系统的井架等。另外还有起下钻具操作使用的工具及设备（吊环、吊卡、卡瓦、大钳、立根移运机构等）。绞车是该系统的核心部件。

图4-1　典型旋转钻井设备

①—转盘；②—防喷器组（二）旋转系统

钻机的旋转系统主要由转盘、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤、配合接头、钻头等组成，转盘驱动方钻杆、钻杆、钻头破碎岩石，钻出井眼，所以转盘是该系统的核心设备。另外，丛式井或定向井还需配备井下动力钻具，这就构成了旋转钻进系统。

（三）循环系统

钻井液循环系统设备主要由钻井泵、振动筛、除砂器、除泥器、离心机、钻井液罐、钻井液枪、钻井液搅拌器、混合漏斗等组成，钻井泵是该系统的核心设备。

（四）动力系统

动力系统为钻机提供动力。不同的钻机配备的动力设备不一样。机械钻机主要以柴油机为动力设备，电动钻机主要以电动机为动力设备。目前国内外主要以柴油机和柴油发电机作为钻机动力源。

（五）传动系统

传动系统的主要任务是把动力设备的机械能传递和分配给绞车、钻井泵和转盘等工作机。传动系统在传递和分配动力的同时具有减速、并车、倒车等特种功能。石油钻机的传动方式有机械传动（包括万向轴、减速箱、离合器、链传动和三角带传动等）、机械—涡轮传动（液力传动）、电传动、液压传动。

（六）控制系统

为了使钻机各个系统协调工作，钻机上配有气控制、液压控制、机械控制和电控制等各种控制设备，以及集中控制台和显示仪表等。

（七）底座系统

钻机底座是钻机组成重要部分，包括钻台底座、机房底座和钻井泵底座等。车装钻机的底座就是汽车或拖拉机的底盘。钻机底座主要用来安装钻井设备，以及方便钻井设备的移运等。

（八）辅助系统

成套钻机除具有上述的主要设备外，还必须配备供气设备、井口防喷设备、钻鼠洞设备、辅助发电设备及起重设备，在寒冷地区钻井时还应配备保温设备，以保证钻机能安全、可靠运行。

二、钻机类型

（一）按钻井深度划分

（1）浅井钻机：指钻井深度不大于2500m的钻机，主要有用于钻地质调查井的钻机、岩心钻机、水井钻机、地震及炮眼钻机等；

（2）中深井钻机：指钻井深度在2500～4500m之间的钻机；

（3）深井钻机：指钻井深度在4500～6000m之间的钻机；

（4）超深井钻机：指钻井深度超过6000～9000m之间的钻机；

（5）特超深井钻机：指的是钻井深度超过9000m的钻机。

上述的中深井钻机、深井钻机、超深井钻机主要用于钻生产井、注水井及勘探井等深井。

（二）按驱动设备类型划分

（1）机械驱动钻机：包括柴油机直接驱动或柴油机—液力驱动的钻机，以及采用三角胶带、链条、齿轮等主传动副进行统一、分组或单独驱动的钻机。

（2）电驱动钻机：包括交流电驱动钻机、直流电驱动钻机等。目前主要采用AC-AC交流电驱动，AC-SCR-DC可控硅整流直流电驱动及AC-DC-AC交流变频电驱动。

（3）液压钻机：通过液压动力和传动方式驱动的钻机。

三、钻机标准

石油钻机标准主要包括钻机参数标准、钻机最大井深标准、钻机等级标准及钻机型号标准。

（一）钻机参数标准

（1）名义钻深范围：钻机在规定的钻井用绳下，使用规定的钻柱时钻机的经济钻井深度范围。

（2）最大钩载：钻机在规定的最多绳数下进行作业时，大钩上所允许的最大载荷。

（3）钻井绳数：用于正常钻进、起下钻柱时的游动系统（属上述起升系统）有效绳数。

（4）游动系统最多绳数：钻机配备的天车、游车轮系所能提供的最多有效绳数。

（二）钻机等级标准

我国对石油钻机等级规定了九个级别，即ZJ10/585，ZJ15/900，ZJ20/1350，ZJ40/2250，ZJ50/3150，ZJ70/4500，ZJ90/6750，ZJ120/9000。

其中“ZJ”为钻机汉语拼音字头；10、15、20、40、50、70、90、120为最大钻井深度（单位为m）的1/100；585、900、1350、2250、3150、4500、5850、6750、9000为钻机最大钩载（单位为kN）。

（三）石油钻机型号标准

下面举例说明钻机型号标准：

ZJ15/900DBZ-2，表示交流变频自走式车载钻机，最大钻深1500m，最大钩载900kN，第三代产品；

ZJ40/2250L，表示链条为主驱动原型模块式机械钻机，最大钻深4000m，最大钩载2250kN；

ZJ50/3150DB-1，表示模块式交流变频电驱动钻机，最大钻深5000m，最大钩载3150kN，第二代产品；

ZJ70/4500DZ：表示模块式DC-SCR-DC驱动的可控硅整流电驱动钻机，最大钻深7000m，最大钩载4500kN。

四、钻井绞车

钻井绞车不仅是起升系统设备，而且也是整个钻机的核心部件，是钻机三大工作机之一。

（一）钻井绞车应具备的功能

根据钻井工艺的特点，所配备的绞车应具有以下功能：

（1）具有足够大的功率。有提升最重钻柱和解卡能力，在最低转速下钢丝绳能产生足够大的拉力，保证游动系统安全可靠。

（2）各提升部件具有足够的强度和刚度。滚筒、滚筒轴、轴承以及各机构、易损件具有足够长的寿命。

（3）绞车滚筒具有足够的尺寸和容绳量，保证缠绳状态良好以延长钢丝绳寿命。

（4）能适应起重量的变化，具有足够的起升挡数，以提高功率利用率，节约起升时间。

（5）具有灵敏而可靠的刹车机构及强有力的辅助刹车，能准确调节钻压、均匀送进钻具，在下钻过程中能随意控制下放速度以及能在较省力的状态下将最重钻柱载荷刹住。

（6）具有一个或两个猫头——紧扣猫头和卸扣猫头，以满足用大钳紧扣和卸扣及其他辅助起重的需要，有时还应配有死猫头。

（7）具有稳定的支架和底座；整个绞车不应超重、超宽、超长、超高，以免给运输带来困难；传动部分应有严密的保护罩，易损件要拆卸、更换方便。

（8）采用集中控制，使控制手柄、刹把、指重表等集中在司钻控制台上，便于司钻的操作。

（二）绞车的结构类型

绞车种类繁多，有多种分类方法，如按轴数分，有单轴、双轴、三轴及多轴绞车；按滚筒数目分，有单滚筒和双滚筒绞车；按提升速度分，有二速、三速、四速、六速、八速绞车。常用的是三轴绞车。

五、钻井泵

钻井泵是钻井液循环系统中的关键设备，现场习惯称为泥浆泵，一般用于在高压下向井底输送高黏度、高密度和含砂量较高的钻井液（同时也是井底动力钻具的动力液），以便冷却钻头和携带岩屑等。

（一）钻井泵的分类

钻井泵的种类较多，石油矿场上常用的是三缸单作用卧式往复泵，这种泵活塞在液缸中往复一次吸入或排出液体。

我国用于石油和天然气钻井的国产钻井泵已逐步系列标准化，如3NB××1000，3NB××1300，3NB××1600等。其中NB表示“钻井泵”、NB前面的数字表示泵的液缸数，无数字则为双缸泵；NB的下标表示设计序号，后面的数据表示泵的额定输入功率（单位为hp）。

（二）钻井泵的基本参数

钻井泵工作能力的大小可以用其基本参数来表示，分别是流量、压头、功率、效率、冲次和泵压。

1．流量

流量是指在单位时间内泵通过排出管输出的液体量。流量通常以体积单位表示，又称为体积流量，其单位为L/s或m3/s。钻井泵中的流量又分为平均流量和瞬时流量，现场上所说的流量一般是指平均流量。石油矿场上又习惯把流量称作排量。

2．压头

压头指的是单位质量的液体经泵压所增加的能量，也称为扬程。

3．功率和效率

功率是指泵在单位时间内所做的功。一般把在单位时间内发动机传到泵轴上的能量称作输入功率或主轴功率。把在单位时间内液体经过泵后增加的能量称作泵的有效功率。功率的单位为“kW”。泵的效率是指有效功率与输入功率之比。

4．冲次

泵的冲次是指在单位时间内活塞的往复次数，单位为“次/min”。

5．泵压

泵压是指泵排出口处的液体压力，单位为“MPa”。

目前，我国煤矿井下应用广泛定向钻进技术为螺杆马达造斜配套有线随钻测量系统的方式。 此项技术钻孔因其精度高、距离长和施工灵活性等优点，主要应用于井下岩层和较稳定煤层的瓦斯抽放长定向钻孔和地质勘探定向孔施工。

有线随钻测量系统的重要特点是靠定向钻杆进行探管和接收端的信号传输。 所以，定向钻杆的性能稳定性会对定向钻孔施工产生影响。

千米定向钻机在煤矿瓦斯治理方面，可以实现长钻孔定向钻进和对钻孔轨迹的控制，保证钻孔轨迹在目的层中有效延伸，并可进行多分支孔施工，具有钻进效率高、一孔多用、集中抽采等优点，越来越体现出优势，对定向钻杆前端方位角、倾角和弯头方向的实时控制需要对角度的测量。