v一钻孔轨迹的基本要素 乳言曲局测量 Deflection &lo感ging 利用钻孔轨迹的基本要素,可以计算出轨迹上每一点的空间坐标,如下右 图所示。假设钻孔轨迹为一斜直线,坐标系的原点为孔口,X轴取正北方 向,Y轴取正东方向,Z轴铅垂向下。根据钻孔各个深度上(即测点)的顶角 和方位角。轨迹上的空间坐标计算如下: (xo,yo,zo) xa=Co+Lasinecosa r(N) ya=yo +lasinasina 2a=Zo+LAcoSE 式中:,y0,20孔口坐标; ,风,孤—一钻孔轴线上点A的坐标; 0一开孔顶角; A(Ia,ya=) a一开孔方位角; (H) LA—孔口至测点钻孔轴线的长度。 直线型钻孔轨迹图 中国地质大学勘察与基础工程系 2021/2/21
Deflection&Logging 钻孔弯曲与测量 中国地质大学勘察与基础工程系 2021/2/21 一 钻孔轨迹的基本要素 利用钻孔轨迹的基本要素，可以计算出轨迹上每一点的空间坐标，如下右 图所示。假设钻孔轨迹为一斜直线，坐标系的原点为孔口，X轴取正北方 向，Y轴取正东方向，Z轴铅垂向下。根据钻孔各个深度上(即测点)的顶角 和方位角。轨迹上的空间坐标计算如下： 式中：x0,y0,z0--孔口坐标； xA,yA,zA—钻孔轴线上点A的坐标； θ—开孔顶角； α—开孔方位角； LA—孔口至测点钻孔轴线的长度
v二钻孔轨迹弯曲强度 乳言曲局测量 Deflection &lo感ging 钻孔轨迹的曲程瘦实质上是指钻孔轨迹单位长度钻孔弯曲角度的变化量 可用曲率或弯强表示。曲率的单位是rad/m,弯强的单位是° 它们的关东是:i=k×360/2x=573k 钻孔轨迹的弯曲强度可分为顶角弯曲强度、方位角弯曲强度和全曲强度 顶角弯强:钻孔轴线单位长度上顶角的变化量,=(0-0)/(LbL) 方位角弯强:钻孔轴线单位长度的方位角变化量:=(a0-a)(b-L) 全弯强:钻孔轴线单位长度的全角变化量。i=(0-y)(La-L 如果某一孔段既有顶角又有方位角变化,则产生全弯曲角y,钻孔轨迹上A、 B两点的全弯曲角y可用下式计算: y=coSBrcosBB+sineAsinBcos(aB-al) 钻孔全弯强对于校核钴杆柱王作的安全性和粗径钴具入孔的可通过性有实际 意义。也是设计定向钻孔轨迹的一个重要参数。 中国地质大学勘察与基础工程系 2021/2/21
Deflection&Logging 钻孔弯曲与测量 中国地质大学勘察与基础工程系 2021/2/21 二 钻孔轨迹弯曲强度 钻孔轨迹的弯曲程度实质上是指钻孔轨迹单位长度钻孔弯曲角度的变化量 可用曲率k或弯强i表示。曲率的单位是rad／m，弯强的单位是°/m。 它们的关系是： 钻孔轨迹的弯曲强度可分为顶角弯曲强度、方位角弯曲强度和全弯曲强度。 顶角弯强：钻孔轴线单位长度上顶角的变化量； 方位角弯强：钻孔轴线单位长度的方位角变化量； 全弯强：钻孔轴线单位长度的全角变化量。 如果某一孔段既有顶角又有方位角变化，则产生全弯曲角γ, 钻孔轨迹上A、 B两点的全弯曲角γ可用下式计算： 钻孔全弯强对于校核钻杆柱工作的安全性和粗径钻具入孔的可通过性有实际 意义。也是设计定向钻孔轨迹的一个重要参数。 i = k 360/ 2π = 57.3k iα = (αB − αA)/(LB − LA) i = (γB − γA)/(LB − LA) γ =cosθAcosθB + sinθAsinθBcos(αB −αA)
v第三节钻孔弯曲的原因和规律 孔弯曲训量 Deflection &lo感ging 、钻孔弯曲的条件 造成钻孔弯曲的根本原因是粗径钻具轴线偏离钻孔轴线。粗径钻具轴 线偏离钻孔轴线的方式,可能是偏倒,也可能是弯曲。因此,产生钻孔 弯曲必要而充分的条件是: ■存在孔壁间隙,为粗径钻具提供偏倒(或弯曲)的空间 ■具备倾倒或弯曲的力,为粗径钻具轴线偏离钻孔轴线提供动力 ■粗径钻具倾斜面方向稳定。保持偏倒(或弯曲)和力的方向稳定 孔壁间隙和倾倒(或弯曲)力是钻孔弯曲的必要条件;而粗径钻具倾斜 面方向稳定是产生钻孔弯曲的充分条件。 钻具倾斜面稳定在某一方向时,钻杆柱只自转而不公转运动。因此,钻 孔弯曲是在钻杆柱自转的情况下发生的。如果钻杆柱公转,则必定带动 偏倒或弯曲的粗径钻具围绕钻孔轴线转动,使钻头在不同的时刻朝着不 同的方向钻进,这只能产生扩壁作用,而不导致钻孔弯曲 中国地质大学勘察与基础工程系2021/2/21
Deflection&Logging 钻孔弯曲与测量 中国地质大学勘察与基础工程系 2021/2/21 第三节 钻孔弯曲的原因和规律 一、钻孔弯曲的条件 造成钻孔弯曲的根本原因是粗径钻具轴线偏离钻孔轴线。粗径钻具轴 线偏离钻孔轴线的方式，可能是偏倒，也可能是弯曲。因此，产生钻孔 弯曲必要而充分的条件是： 存在孔壁间隙，为粗径钻具提供偏倒(或弯曲)的空间 具备倾倒或弯曲的力，为粗径钻具轴线偏离钻孔轴线提供动力 粗径钻具倾斜面方向稳定。保持偏倒(或弯曲)和力的方向稳定 孔壁间隙和倾倒(或弯曲)力是钻孔弯曲的必要条件；而粗径钻具倾斜 面方向稳定是产生钻孔弯曲的充分条件。 钻具倾斜面稳定在某一方向时，钻杆柱只自转而不公转运动。因此，钻 孔弯曲是在钻杆柱自转的情况下发生的。如果钻杆柱公转，则必定带动 偏倒或弯曲的粗径钻具围绕钻孔轴线转动，使钻头在不同的时刻朝着不 同的方向钻进，这只能产生扩壁作用，而不导致钻孔弯曲
v第三节钻孔弯曲的原因和规律 孔弯曲训量 Deflection &lo感ging 钻孔弯曲的原因 形成钻孔弯曲的原因大致可分为三类 地质因素 技术因素 工艺方面的原因 中国地质大学勘察与基础工程系 2021/2/21
Deflection&Logging 钻孔弯曲与测量 中国地质大学勘察与基础工程系 2021/2/21 第三节 钻孔弯曲的原因和规律 二、钻孔弯曲的原因 形成钻孔弯曲的原因大致可分为三类： 地质因素 技术因素 工艺方面的原因