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。
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。
钻杆承受的基本载荷有:
1)拉力和压力。钻进过程中,钻杆向钻头施加轴向压力时钻杆受压,提钻时钻杆受拉。在处理孔内事故进行起拔时,钻杆会受到较大的拉力。
2)扭转。由于钻杆的主要功能就是承受或传递扭矩,因而使得钻杆处于受扭状态,产生扭应力。特别是在处理孔内事故时(中心通缆式钻杆在处理孔内事故时可以回转),钻杆突然停止回转,此时钻机等设备的回转部分和钻杆柱的回转动能使钻杆受到扭转冲击,产生很大的扭应力。