始发井一井定向联系测量说明(左、右线始发)

广州市轨道交通二、八号线

【洛溪站—南州站盾构区间】土建工程

始发井联系测量说明

由于我标段计划在3月初右线盾构机始发,为了保证隧道的顺利掘进。我项目部测量班于2007年1月29完成了始发井左、右线始发掘进的联系测量。我们用联系三角形定向法通过南州站向下传递坐标和坐标方位角。分别在左右线挂钢丝，在左右线分别做一次联系测量。每边做联系测量时调动钢丝三次，观测了三组，取三组平均数作为最终的成果。

1.作业依据

(1)《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）

(2)《广州轨道交通施工测量管理细则（第二版）》

2.地面导线复测和加密：由于我项目部在1月上旬刚对全线的导线点进行了一次复测。

（见1月15日上报的复测报告）所以我们在南州站的左线和右线分别加密了导线点ZD和YD，以EBCJ021-1和EBCJ030为起始边，经ZD和YD点，按附和导线测量要求，闭和到EBCJ029和EBCJ027（见地面加密导线测量示意图），计算出ZD和YD的坐标，分别以ZD和YD作为左右线的近井观测点，向左右线下传坐标。

地面加密导线测量示意图

经测量，地面导线点成果见下表：

3.联系三角形定向测量：

1）投点：在南州站的左线和右线的南、北两端各通过钢丝悬挂重锤向洞内投点（悬挂钢丝时严格按照一井定向要求进行悬挂钢丝）。井下重锤用桶盛油稳

定，测量布设图见下：

联系三角形测量

一井定向联系三角形测量示意图

2）井上、井下的连接测量：

井上采用徕卡TCR702（测角精度±2″，测距精度2 mm +2PPM）型全站仪观测，井下采用徕卡TCR1101（测角精度±1.5″，测距精度2 mm+2PPM）型全站仪同步观测。角度观测用全圆测回法观测6测回，边长测量采用全站仪测量钢丝上的反射贴片，按正倒镜各测量4测回，取其平均值。为了提高传递方向的精度，我们调节了钢丝的位置，使其在不同的三个位置上进行观测，这样就得到始发井底板导线的三组起算数据，取其平均值做为最后的结果。为了保证始发方向的精度，我们在

南州站的底板的左右线各布设两条始发边，以这两条始发边来控制盾构的始发方向。

始发底板控制点布设见下图，具体计算过程在后面附页。

右线

左线

底板控制点布设图

联系测量坐标成果（左线始发前）

联系测量坐标成果（右线始发前）

4.高程传递测量：

以地面水准点Ⅱ广佛－60为起算点，通过悬吊钢尺的方法进行高程传递测量(见高程传递测量示意图)，地上和地下安置两台水准仪同时度数，钢尺上悬吊与钢尺检定时相同质量的重锤。

每次独立观测三测回，每测回变动仪器高度，三测回测得地上和地下水准点的高差小于3mm时，取其平均值作为该次高程传递的成果。所用仪器为仍是苏州一光仪器有限公司生产的DSZ2精密

自动安平水准仪结合因瓦尺和检定过的30m钢尺。求得H1与Ⅱ广佛－60的高差h= -25.1891m，于是求出H1的高程：H1=-16.3912m。由于在底板左右线是互相通视，所以通过H1点再在底板

加密水准点H2和H3。经测量高程分别是H2=-16.314 H3=-16.3208

左线盾构始发时，用ZD0→ZD2和ZD0→ZD3两条边控制，ZD0→ZD2边的方位角是：183°32′34.8″, ZD0→ZD3边的方位角是：185°02′50.07″

右线盾构始发时，用YD0→YD2和YD0→YD3两条边控制，YD0→YD2边的方位角是：178°08′39.26″, YD0→YD3边的方位角是：181°18′05.29″

业主测量队王磊信箱：sdygzcld@https://www.wendangku.net/doc/b314474177.html,

定向井、水平井测量技术

第四章定向井、水平井测量技术 第一节定向井、水平井测量的性质和特点 一. 钻井过程中测量的方法、媒介和基准 石油钻井过程中的测量属于工程测量的一种类型。从物理意义上讲, 测量井下钻 具的工具面角, 即为井下钻具定向或测量井眼的轨迹均属于空间姿态的测量。由于石 油钻井工程的特殊性使得这一测量过程必须借助专门的工具和仪器, 采取间接测量的 方法来完成。 目前, 石油钻井过程中的测量需要借助三种媒介, 即大地的重力场、大地磁场和 天体坐标系, 由此产生了与这三种测量媒介有关的测量仪器。 1. 借助于重力场测量井斜角或高边工具面, 采用的测量元件为测角器、罗盘重锤或重力加速度计等。这类仪器的测量基准是测点与地心的连线, 即铅垂线。 2. 借助于地磁场测量方位角或磁性工具面, 采用的测量元件为罗盘或磁通门等。这类仪器的测量基准是磁性北极, 所以磁性仪器测量的方位角数据必须根据当地的磁 偏角修正成真北极, 即地理北极的数据。 3. 借助于天体坐标系测量方位角或磁性工具面, 采用的测量元件为陀螺仪。陀螺仪为惯性测量仪器, 不以地球上任何一为基准, 这类仪器下井测量之前必须对陀螺仪 的自转轴进行地理北极的方位标定。 二. 钻井过程中测量的特点 1. 钻井过程中的测量是间接测量, 必须借助专用工具和仪器完成。而且根据测量仪器的数据记录和传输方式的不同, 钻井测量分为实时测量和事后测量。 2. 测量仪器的尺寸受到井眼和钻井工具的限制, 特别是下井仪器的径向尺寸必须能够下入套管和钻具内, 而且不会因仪器的下入而影响泥浆的流动或产生过大的泥浆 压降。 3. 下井仪器受到地层和泥浆的高压, 仪器的保护筒和密封件必须能够承受这种高压, 而且还应具备一定的安全系数。 4. 由于地层的温度随着井深变化, 下井仪器是在高于地面温度的环境里工作, 要求下井仪器具有良好的抗高温性能, 一般称耐温 125℃以下的仪器为常温或常规仪器, 称耐温 182℃以下的仪器为高温仪器。 5. 某些仪器在使用过程中要承受冲击 (如单多点测斜仪的投测)、钻具转动 (如 转盘钻具中的 MWD 仪器)、钻头和钻具在钻进过程中的振动 (如 MWD 和有线随钻测斜仪) 等。 二. 测量仪器技术发展情况 第二节测量仪器分类和应用范围 一. 测量仪器分类 (图片: 测量仪器分类)

井巷控制测量及一井定向

井巷导线测量及一井定向 测量是矿山系统基础建设和生产过程中不可缺少的一项技术工作。它在矿山企业中的主要任务就是为矿山建设和生产过程中的各种工程设计和施工服务。 井下测量和地面测量一样，必须首先从控制测量开始。井下控制测量也包括平面控制测量和高程控制测量。井下由于受巷道的限制，平面控制测量只能沿巷道布设经纬仪导线；高程控制测量则在水平巷道用几何水准测量，在倾斜巷道用经纬仪高程测量。井下控制的坐标系统与高程系统应与地面控制系统一致。因此在作井下控制测量之前，应将地面坐标系统和高程系统传递到井下，求出与地面坐标系统一致的井下经纬仪导线起算边的坐标方位角和其端点的坐标，以及与地面高程系统一致的井下高程起算点的高程。 １.１、井下导线测的量的仪器和工具： 在地面经纬仪导线测量中，要用经纬仪测角、用钢尺量距离。同样，井下经纬仪导线也用经纬仪测角、用钢尺量距离。所不同的是，由于井下导线一般都设在巷道顶板上，测角时经纬仪要在点下对中，因此望远镜上应设有供对中用的表示仪器中心的镜上中心；由于井下黑暗、潮湿、矿尘大，在瞄准和读数时，均应用给予照明，常用的照明设备有矿灯和手电，另外要求仪器的密封性要好；由于井下受采掘施工和巷道形状的限制，导线边长都比较短，加之点位设在顶板，所以为了方便和提高观测精度，在前后视准点上都采用悬挂垂线来作为

战标。这些都是井下导线测量的一些特点。 关于井下用的经纬仪，根据我国矿山目前的具体情况，一般地面用的经纬仪经可用于井下。井下经纬仪导线水平角观测角所采用的仪器当倾角小于30°时的各向观测限差，见表1-1。 井下导线测角仪器及观测限差 在倾角大于30°的井巷中，各项限差可放宽到表中规定的1.5倍。 1.2选点埋点和点的编号 1.导线点间应通视良好； 2点位应设在顶板岩石坚硬的地点，以便于保存和工作安全； 3所选点要避免淋水，便于安置仪器，容易寻找，易于保存，在点下便于安设瞄准标志。 4导线点应一律进行编号。在一个矿井内导线点很多，编号不能重复，以免混乱。编号时应尽量使其简单又能按次序排列，并便于根据导线点的编号判别其位置。 1.3仪器的安置及注意事项： 1在测量点安置经纬仪时，先在测点上挂好垂球，根据垂球和人的身高安置三脚架，调整架腿使架头大致水平和对中，并踩固架腿； 2将垂球线打一活结，调整活结使垂球升高,再将仪器头安在脚架上,调整脚螺旋使上盘水准管气泡居中； 3根据竖盘读数将望远镜调到水平位置（90°或270°），调整垂球线活结，下放垂球到适当高度，前后左右平行移动仪器基座，使镜上中心

定向井水平井教材

第一章定向井（水平井）钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654米； 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114米。 垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14； 丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口； 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685米，垂直井深表遗憾350米，水平位移444.2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的DH1-H1井，完钻井深达到：6452.00米。水平位移最大的大位移井是胜利定向井公司完成的埕北21-平1井，水平位移达到3167.34米，最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井（多底井）

定向井技术(入门基本概念)

定向井技术(入门基本概念)

定向井技术（部分） 编制：李光远 编制日期：2002年9月9日 注：内部资料为企业秘密，任何人不得相互传阅或外借泄露！！！

一、定向井基本术语解释 1）井眼曲率：指在单位井段内井眼前进的方向在三维空间内的角度变化。它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化，与“全角变化率”、“狗腿度严重度”都是相同含义。 K= v a SIN l l a 2*22 ?? ? ????Φ+??? ???? 式中： 均值 相邻两点间井斜角的平际长度 相邻两测点间井段的实的增量相邻两测点的增量相邻两测点----?--?Φ--?v a l a 方位角井斜角 2）井斜角、方位角和井深称为定向井的基本要素，合称“三要素”。 3）αA ：A 点的井斜角，即A 点的重力线与该点的井眼前进方向线的夹角。单位为“度”； 4）ΦA ：A 点的井斜方位角，亦简称“方位角”，即从正北方向线开始，顺时针旋转到该点井眼前进方向线的夹角。单位为“度”； 5）S B ’：B ’点的水平位移，即井口到B ’点在水平投影上的直线距离，也称“闭合距”。单位为“米”； 6）ΦS ：闭合距的方位角，也称“闭合方位角”。单位为“度”； 7）L A ：A 点的井深，也称“斜深”或“测深”，即从井口到A 点实际长度。单位为“米”； 8）H A ：A 点的垂深，即L A 在H 轴上的投影。 H A 也是A 点的H 坐标值。同样，A 点在NS 轴和EW 轴上的投影，也可得到A 点的N 和E 坐标值。 9）磁偏角：某地区的磁北极与地球磁北极读数的差异； 10）造斜点：在定向钻井中，开始定向造斜的位置叫造斜点、通常以开始定向造斜的井深来表示； 11）目标点：设计规定的、必须钻达的地层位置，称为目标点； 12）高边：定向井的井底是个呈倾斜状态的圆平面，称为井底圆。井底圆上的最高点称为 高边。从井底圆心至高边之间的连线所指的方向，称为井底高边方向。高边方向上水平投影的方位称高边方位，即井底方位； 13）工具面：造斜工具面的简称。即在造斜钻具组合中，由弯曲工具的两个轴线所决定的 那个平面； 14）工具面角：工具面角有两种表示方法： A 、高边基准工具面角，简称高边工具角，即高边方向线为始边，顺时针转到工具

联系测量中矿井的一井定向

联系测量中矿井的一井定向 【摘要】竖井一井定向属于矿山平面联系测量中较为复杂且经常遇到的一项工作，其施测由投点、摆动观测、构建连接三角形、获取观测数据和进行内业数据处理等步骤组成。一井定向的重点是进行投点和作摆动观测，另外，在构建连接三角形时要注意点位之间要满足一定条件。 【关键词】联系测量；定向；投点；连接三角形 1 平面联系测量及一井定向简介 在采矿工程中，较早期的测量工作是将地面的平面坐标系统传递到地下，从而统一地上、井下平面坐标系统，以确保矿井在平面上的顺利建设和安全生产，该项工作称为平面联系测量。 平面联系测量的具体任务是通过经纬仪导线测量并计算得到井下导线起算边的坐标方位角及起算点的平面坐标x和y的值，并同时对测量的精度和误差进行控制及预计。 在平面联系测量中，坐标方位角传递的误差是主要的，因此又把它称为矿井定向。 矿井定向按照其性质可分为几何定向和陀螺定向两种，而几何定向又分为一井定向和两井定向。在通过平硐和斜井以及竖井的几何定向中，其中前两种定向较为简单，而在竖井几何定向中，又以一井定向较复杂且常见。本文有意对矿山一井定向的基本原理和测量过程进行总结，并结合实例分析对其加以说明，以期在今后工作中遇到此类问题时能够解决的更好。 2 一井定向的基本原理 2.1 钢丝投点及外业施测过程 进行一井定向时，在竖井井筒中悬挂两根钢丝垂球线（如图1），投点时利用绞车盘住钢丝向下放，并使用信号圈检查钢丝垂直度，钢丝下放到井底后挂上30kg的圆盘式垂球。 挂上垂球后的钢丝呈摆动状态，为了确定其投点位置，在井下放置能够确定钢丝摆动中心的简易支架，然后作摆动观测。根据井下条件，安置交角位于45°-135°之间的两台经纬仪，并在其垂直方向分别放两个直尺，由于钢丝摆动，用两台经纬仪分别观测钢丝在两个直尺摆动的左右最大读数，连续取13个读数，取其左右平均值，作为钢丝铅垂状态的位置读数。同法进行两次，当较差不大于1mm时，取其平均值作为最终值。

定向井钻井工程师技术等级晋升标准

定向井钻井工程师技术等级晋升标准 四级工程师 1专业理论知识 1.1了解钻井工艺的主要环节（如钻进、下套管、注水泥、电测等）及其实现方法； 1.2能看懂定向井工程设计书内容； 1.3熟知各种常规钻具和套管的技术规范和机型； 1.4了解钻井设计的基本原则、设计程序、设计内容； 1.5掌握井眼轨迹计算参数和计算方法； 1.6掌握定向井专用工具的工作原理及其技术规范； 1.7掌握单点、电子多点、地面记录陀螺的工作原理和技术规范； 1.8掌握井下动力钻具的工作原理、内部结构和技术规范； 1.9了解海洋钻井平台主要设备及其技术性能规范； 1.10了解海洋钻井平台主要仪器、仪表的用途及其技术性能； 1.11掌握海洋常用的钻井工具及其技术规范； 1.12了解钻井取芯基本原理； 1.13了解海洋钻井作业的基本安全常识。 2操作知识 2.1掌握单点、电子多点和地面记录陀螺操作技能，能独立地进行井眼轨迹参数测量和计算； 2.2会正确选用定向井专用工具，并能正确组合； 2.3会正确选用动力钻具，掌握其正确操作要领； 2.4能正确判断钻井指重表、泵压表、扭矩表、流量表，并根据以上仪表读数判断井下情况（如钻压、遇卡、遇阻等）； 2.5会正确选用配合接头及其上扣扭矩； 2.6能正确选用各种钻井工具，并掌握其操作要领； 2.7会看懂较复杂的钻井工具装配图，并能绘制简单零配件的机加工图； 2.8会记录钻井班报表、日报表以及定向井测量数据记录； 2.9能进行日常定向井专业英语交流； 2.10能识别各种型号取芯工具、取芯钻头基本类型和应用范围、性能参数，以及组装、保

养取芯工具的技能。 2.11油田常用单位（英制）和公制单位熟练换算； 2.12能用英语进行作业技术交流。

大斜度定向井技术必备

１、随井斜角的增加，岩屑在环空中的运移状态和规律与直井有何差别？ 答：在直井中，岩屑下滑速度（Vs）与岩屑受重力作用方向一致，不存在指向下井壁的径向分量（Vsr）与指向井底的轴向分量（Vsa）；但随井斜角的增加，下滑速度(Vs)亦随之增加，当井斜角为90°时径向分量（Vsr）增为最大值；而轴向分量（Vsa）则随井斜角的增加而降低，当井斜角为90°时轴向分量（Vsa）降为零。 ２、根据Tomren等人的研究成果，岩屑运移规律按井斜角可分为几种类型？ 答：①井斜角0～θα之间井段 岩屑在环空中受重力作用而下滑的方向是垂直于水平面，岩屑在井眼中，当钻井液上返速度稍微大于岩屑在钻井液中的下滑速度时，只要不停止循环，岩屑总会慢慢地被带出井简，不存在岩屑床。 ②井斜角在θα～θβ之间井段 当井斜角增大至θα时，径向分量（Vsr）增大至足以使岩屑脱离钻井液流，滞留井眼底侧并滑向液流的反向而形成岩屑床，而且当钻井液停止循环时，岩屑床受重力作用而存在下滑趋势。 ③井斜角在θβ～90°之间井段 井斜角超过θβ，轴向分量（Vsa）将逐渐降至零，岩屑沉淀并聚集在钻杆周围的井眼底侧，即使钻井液停止循坏，岩屑床也不再向下滑动。这里θα、θβ称为临界井斜角。 ３、大斜度大位移定向井的井斜角一般在多少度左右？ 答：大斜度大位移定向井的井斜角一般都大于45°，在70°左右。 ４、岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角的多少度的井段中？为什么？ 答：岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角在30°～65°之间的井段，因为在这一段，不仅岩屑床容易形成，而且岩屑床存在下滑趋势，使岩屑床的厚度不断增加。 ５、在大斜度大位移定向井中影响岩屑正常上返的因素主要有以下几点？ 答：①井筒中钻井液的上返速度 环空返速越大，岩屑越容易上返，井筒中越不易形成岩屑床；然而，若环空返速过大，会冲蚀井壁，使井壁坍塌，也会造成岩屑混杂，影响岩屑录井质量。大量实验表明，在30o一90o井斜角范围内，环空岩屑成床的临界返速为0.8—1.0m/s。 ②钻井液的流变参数 钻井液流变性能是影响岩屑上返能力的极为重要的因素。 层流状态下，钻井液流速较低时，提高钻井液的动切力和动塑比，可获得较好的携岩效果；井斜角较小时，动切力的作用是明显的；但随着井斜角增大，动切力的作用减弱，在大斜度和水平井段，动切力的作用变小甚至可以忽略，但动塑比对携岩的影响仍较大。

竖井联系测量

竖井联系测量 人民交通出版社 一、竖井联系测量的任务 在隧道施工中，常用竖井在隧道中间增加掘进工作面，从多面同时掘进，可以缩短贯通段的长度，提高施工进度。这时，为了保证相向开挖面能正确贯通，就必须将地面控制网中的坐标、方向及高程，经由竖井传递到地下去，这些传递工作称为竖井联系测量。其中坐标和方向的传递，称为竖井定向测量。通过定向测量，使地下平面控制网与地面上有统一的坐标系统。而通过高程传递则使地下高程系统获得与地面统一的起算数据。 按照地下控制网与地面上联系的形式不同，定向的测量方法可分为下列四种： 1.经过一个竖井定向(简称一井定向)； 2.经过两个竖井定向(简称两井定向)； 3.经过横洞(平坑)与斜井的定向； 4.应用陀螺经纬仪定向。 竖井的联系测量可通过一个井筒、也可同时通过两个井筒进行。这种联系测量是利用地上、地下控制点之间的几何关系将坐标、方向和高程引入地下，故称几何定向。 平峒的联系测量可通过一个井筒、也可同时通过两个井筒进行。这种联系测量是利用地上、地下控制点之间的几何关系将坐标、方向

和高程引入地下。由于平峒隧道有进口和出口，导线和水准线路可从隧道两端引进，大大缩短贯通长度。其作业方法与地面控制测量相同。 斜井的联系测量方法与平峒基本相同。不同处是隧道坡度较大，导线测量要注意坡度的影响。另外，斜井大部分为单头掘进，从洞口引进的导线均为支导线，要加强检核，以防止联系测量出现错误。 由于陀螺仪技术的飞速发展，在导航和测量工作中已被广泛应用。陀螺仪重量轻、体积小、精度高、使用方便，在隧道联系测量工作中，不失为一种经济、快速、影响小的现代化定向仪器。 高程联系测量是将地面高程引入地下，又称导入高程。 显而易见，为使地下隧道(巷道)贯通，地上、地下的控制点必须在同一个坐标系统和高程系统。地下工程与地面工程的相对位置也必须正确无误；地下建(构)筑物的相对关系，也必须精确。如此种种，说明联系测量是非常重要的。 几何定向 几何定向分一井定向和两井定向。 1.一井定向 一井定向是在井筒内挂两根钢丝，钢丝的上端在地面，下端投到定向水平。在地面测算两钢丝的坐标，同时在井下与永久控制点连接，如此达到将一点坐标和一个方向导入地下的目的。定向工作分投点和连接测量两部分。

定向井技术管理细则

定向井技术管理细则 1、直井段的位移控制 1.1 采用钟摆、塔式或满眼钻具结合，合理的钻压，把井斜角控制在2。以内，多目标定向井严格控制偏离设计线位移。 1.2 直井段较长的井，尽量采用单弯螺杆（PDC钻头）加钻盘的复合钻进，或者钟摆钻具加PDC钻头钻进。 1.3 井深超过800m后用单点测斜仪跟踪测斜，1500m以前每100m测斜一次，1500m以后每50m测斜一次，发现井斜超过2。，应及时采取纠斜措施。 2、定向及扭方位 2.1定向前要根据直井轨迹和设计轨迹重新确定定向井方位角及最大井斜角。 2.2认真检查入井弯接头。 2.2.1 检查弯接头实际弯度与名义弯度是否相符。 2.2.2 检查弯接头键是否偏离中心线。 2.2.3用定向杆反复试验，检查弯接头是否卡键。 2.3 认真检查螺杆，并试运转。 2.3.1螺杆（或涡轮）入井前必须认真检查旁通阀是否有堵塞现象，间隙是否符合要求。 2.3.2 螺杆入井前要用清水冲洗干净。

2.3.3 螺杆入井前要试运转，注意观察旁通阀出泥浆是否正常，螺杆动率是否符合要求。 2.4 动力钻具入井（螺杆、涡轮）必须保证井眼畅通无阻，严禁用动力钻具划眼。 2.5一般情况下，定向及扭方位推荐入下钻具组合： 钻头+动力钻具+弯接头+无磁钻铤+钻铤（2柱）+加重钻杆（100~200m）+普通钻杆，特殊情况的钻具组合以设计为准。 2.6 定向及扭方位施工 2.6.1 定向（扭方位）时，井斜角小于10°时用磁性工具面施工，井斜角大于10°时用高边工具面施工。 2.6.2 在无磁干扰情况下使用随钻测斜仪定向，在有磁干扰的情况下使用陀螺仪定向。 2.6.3 定向装置角的计算，采用沙尼金图解法或计算法。 2.6.4 采用平均角法进行数据处理，方位必须校正磁偏角。 2.6.5 定向及扭方位过程中，要及时跟踪计算“狗腿度”，发现“狗腿度”超标或增斜效果达不到设计要求，及时根据现场情况更换弯接头。 2.6.6 定向、扭方位过程中，如出现效果差甚至出现反向效果，应立即停止施工，起出随钻仪器并重新坐键，如坐键没问题应起钻检查弯接头。 2.6.7 定向、扭方位时，井斜角达到15°或扭方位施工50m 以上，必须用单点测斜仪校验随钻仪显示数据，定向、扭方位施

定向井轨迹测量仪器及测量原理

第四章定向井轨迹测量仪器及测量原理 4.1 定向井轨迹测量仪器的种类 定向井轨迹轨迹测量仪器包括： .MWD无缆随钻测量仪 .SST 有缆随钻测量仪 .ESI电子多点 .BOSS电子陀螺仪 .SRO电子陀螺仪 .Single-Shot单点测斜仪 4.2 定向井轨迹测量仪器的基本原理 下面分别介绍各主要测斜仪器的基本结构和原理 4.2.1 Measurement-While-Drilling(MWD) MWD(Measurement While Drilling)无缆随钻测斜仪作为当今钻井作业中的五大高新技术之一，于八十年代后期在国际上广泛应用于定向井作业中。 以Sperry-Sun MWDO 为例，其基本原理是：利用重力加速度计做倾角传感器，用磁通门做方位参数传感器，用集成电路温度传感器提供井下温度参数。MWD测量仪器井下部分，在入井之前，预先按定向井工程师对所采集测量数据的要求，进行特定的模式设置，然后将其随钻具组合一并下入井内，由泥浆流动作其动力源，测量信号的输出由泥浆的脉冲波动来完成。在地面井口处安装脉冲信号接收装置--压电感应器，压力感应器将泥浆脉冲信号输进地面计算机，再由计算机对此信号进行处理，并将处理过的信息送至钻台上的司钻读数器及操作间内的操作终端，加以显示、输出，其所输出的测量结果是定向工程师可直接采用的倾角、方位、工具面值，到此完成整个测量过程。能保证此套仪器工作所需的泥浆排量为220-1200GPM，完成一组数据的传送时间为：长测量模式下：4.2分钟，短测量模式下：2.3分钟，工具面：18秒钟。 MWD的最大特点是，信号传输以泥浆脉冲形式，不需要电缆。无论井下马达钻进还是转盘钻进，都可以随钻测量。 MWD的主要技术性能： 测量精度：方位±1.5°(0-360°) 井斜±0.2°(-=189°) 工具面±2.5°(0-360°) 温度±3° 最高工作温度： 257°F(125℃) 最大压力： 15000PSI 4.2.2 SST(Survey Steering Tool) SST的工作原理大致为：钻具组合中，弯接头上部接定向接头，弯接头与定向接头连接完毕后在定向接头内坐入斜口管鞋，并调整对准斜口管鞋键与弯接头刻线方向，到此井下部分准备完毕，下钻到测量点。地面设备在调整、连接完毕后，由电缆绞车通过悬挂在钻台上的天、地两滑轮将仪器探管通过循环头或旁通头(电缆入井的两种送入方式)送入井下，地面仪器监测定向键是否坐入斜口管鞋键内，坐入后，仪器便开始正常工作，提供工具面，倾角、方位等测量值，直至完成整个测量工作。

定向井基本知识

定向井和水平井钻井技术 第一节 定向井井身参数和测斜计算 一．定向井的剖面类型及其应用 定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l 所示。 定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J ”型、“S ”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为： 一、专业名词 1．定向井（Directional Well ） 一口井的设计目标点，按照人为的需要，在一个既定的方向上与井口垂线偏离一定的距离的井，称为定向井。 2．井深（Measure Depth ） 井眼轴线上任一点，到井口的井眼长度，称为该点的井深，也称为该点的测量井深，或斜深。单位为“m ”。 3．垂深（Vertical Depth or True Vertical Depth ） 井眼轴线上任一点，到井口所在水平面的距离，称为该点的垂深。通常以“m ”为单位。 4．水平位移（Displacement or Closure Distance ） 井眼轨迹上任一点，与井口铅直线的距离，谓之该点的“水平位移”。也称该点的闭合距。其计量单位为“m ”。 5．视平移（Vertical section ） 水平位移在设计方位线上的投影长度，称为视平移。如图10—1所示，为设计方位 线，T O 曲线为实钻井眼轴线在水平面上的投影，其上任一点P 的水平位移为OP ，以 A P 表示。P 点的视平移为OK ，其长度以V P 表示。当OK 与OQ 同向时V P 为正值，反向时为负值。视平移是绘制垂直投影图的重要参数。单位为m 。 6．井斜角（Hole Inclination or Hole Angle ）

定向井井身参数和测斜计算

定向井井身参数和测斜计算 第一节定向井井身参数和测斜计算 一．定向井的剖面类型及其应用 定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。 定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为： 常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85° 水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 二．定向井井身参数 实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。 1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。 2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。 3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。 目前，广泛使用的各种磁力测斜仪测得的方位值是以地球磁北方位线为准的，称为磁方位角。磁北方向线与正北方向线之间有一个夹角，称磁偏角，磁偏角有东、西之分，称为东或西磁偏角，真方位的计算式如下： 真方位＝磁方位角十东磁偏角 或真方位＝磁方位角一西磁偏角 公式可概括为“东加西减”四个字。 方位角也有以象限表示的，以南（S）北（N）方向向东（E）西（W）方向的偏斜表示，如N10°E，S20°W。在进行磁方位校正时，必须注意磁偏角在各个象限里是“加上”还是“减去”，如图9－3所示。 4．造斜点：从垂直井段开始倾斜的起点。 5．垂直井深：通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。 6．闭合距和闭合方位 （l）闭合距：指水平投影面上测点到井口的距离，通常指靶点或井底的位移，而其他测点的闭合距离可称为水平位移。 （2）闭合方位：指水平投影响图上，从正北方向顺时针转至测点与井口连线之间的夹角。 7．井斜变化率和方位变化率：井斜变化率是指单位长度内的井斜角度变化情况，方位变化率是指单位长度内的方位角变化情况，均以度／100米来表示（也可使用度／30米或度／100英尺等）。 8．方位提前角（或导角）：预计造斜时方位线与靶点方向线之间的夹角。 三．狗腿严重度 狗腿严重是用来测量井眼弯曲程度或变化快慢的参数（以度／100英尺表示）。可用解析法、图解法、查表法、尺算法等来计算狗腿严重度k。 1．第一套公式 2．第二套公式 cosγ＝cosa1cosa2＋sina1sina2 cosΔj………………………………………（9－3） 本式是由鲁宾斯基推导出来的，使用非常普遍。美国人按上式计算出不同的a1、a2和Δj值下的狗腿角γ值，并列成表格，形成了查表法。

两井定向测量的实施及其分析

本科毕业论文 两井定向测量的实施与其精度分析 TWO WELLS DIRECTIONALLY MEASUREMENT IMPLEMENTATION AND PRECISION ANALYSIS 学院（部）： 专业班级： 学生姓名：王伟 指导教师： 2010年07月1号 两井定向测量的实施及其精度分析

摘要 在矿山建设、生产阶段时联系测量是必不可少的，用于统一地上、下坐标系统。其方法很多，有物理定向和几何定向等等，一般几何定向比较普遍，本文采用新旧技术介绍了两井几何定向。 过程中近井点的坐标得到可以运用现代的GPS技术；数据处理采用了EXCLE和VBA联合处理方法；对于投点方法的分析后，运用单重投点发比较繁重、精度一般，本文介绍了激光铅锤仪的投点；同时也对两井定向进行了相关的精度分析。 关键词：联系测量，两井定向，精度分析，激光定向，EXCEL，数据处理 误差，导线，VBA TWO WELLS DIRECTIONALL Y MEASUREMENT IMPLEMENT A TION AND PRECISION ANAL YSIS

BSTRACT In mine construction, production stage contact measurement is indispensable, under the ground, for unity Coordinate system. The method is very much, have physical directional and geometric directional etc, general geometric directional than is generally, the paper introduces two Wells old technology geometric orientation. Process the coordinates get nearly well point can be used modern GPS technology; Data processing with the joint treatment EXCLE and VBA; Analysis of the point method for shots after using single heavy hurl bit, comparative onerous, accuracy, this paper introduces the general QianChui instrument for laser point; Also on the two Wells directionally related precision analysis. KEYWORDS：relation measurement ，two wells directionally ，analysis, precision, vba，，laser directional ，data processing ，error ，wires , excel 目录

第一章 定向井(水平井)钻井技术概述

第一章定向井（水平井)钻井技术概述 定向井、水平井的基本概念 定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）Ｔ．A．英格利期定义为:“使井筒按特定方向偏斜,钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井,虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1９34年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交,然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由ＢP勘探公司钻成,井深达10,65４米； 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于１99７年在英国北海的ＲyｔｃｈＦarm 油田钻成的M11井,水平位移高达1，0１１4米。 垂深水平位移比最高的是Statoｉl公司钻成的的33/９—C２达到了１:3．14； 丛式井口数最多，海上平台:９6口；人工岛:17０口; 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步,首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—１5井和磨三井,其中磨三井总井深1685米,垂直井深表遗憾３5０米，水平位移444.2米,最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术;80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF１28井，井深达到7000米，垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井，水平

矿井联系测量

一＞概念 联糸测量：将矿区地面平面坐标糸统和當程糸统传递.到井下, 使井上下能采用同一坐标糸统所进行的测量工作。 联糸测量包括平面联糸测量和嵩程联糸测量，即之向和导入嵩程 二、联糸测量的目的和任务 1,联糸测量的目的：使地面和井下测量控制网采用同一坐标糸统。 2,联糸测量的任务： C1J井下经纬仪导线起算边的坐标方佞角； (2)确定井下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y；

(3)确主井下水准基点的當程H。 矿井之向概括来说分为两类: 厂通过斜井或平啊 厂几何定向J _井定向 走向J \两井定向 , 、( 该性之向 < 物理定向 \ 投向仪之向 陀螺之向

-、近井点和井口水准基点的役置要求 1）尽可能埋设在便于观测、保存和不受开采影响的地点； 2丿每个井口附近应设置一个近井点和两个水准基点； 3丿近井点至井口的连测导线边数应不超过三个； 二、近井点和井D水准基点的精度要求 1、近井网的布设方秦和要求 《煤矿测量规程》 2、近井点的点住精度要求 *.

峠 近井点可在矿区三、四等三角网、测边网的基础上，用插网、插点和敷设经纬仪导线（钢尺量距或光电量距丿等方法测设。 近井点的精度，对于测设它的起算点来说，其点佞中谖差不得超过 ±7cm,后视边方住角中誤差不得超过±10”。 3,井口壽程基点的精度要求 井口水准基点的高程精度应满足两相邻井口间进行主要卷道贯通的要求井口水准基点的壽程测量，应按四等水准测量的精度要求测彳殳 对于不涉及两井间贯通问题的當程基点的當程精度不受此限制 测量嵩程基点的水准路线，可布设成附（闭丿合路线、嵩程网或水准支线。除水准支线必须往返观测外，其余均可只进行单程测量。 ■八■用三角當程测量肘应采用精度不低于J2级的经纬仪测量垂直角，用测距

最新定向井基本知识98024

定向井基本知识 98024

第九章定向井和水平井钻井技术 第一节定向井井身参数和测斜计算 一．定向井的剖面类型及其应用 定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。 定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为：

常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85° 水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 二．定向井井身参数 实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。 1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。 2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。 3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。

目前，广泛使用的各种磁力测斜仪测得的方位值是以地球磁北方位线为准的，称为磁方位角。磁北方向线与正北方向线之间有一个夹角，称磁偏角，磁偏角有东、西之分，称为东或西磁偏角，真方位的计算式如下：真方位＝磁方位角十东磁偏角 或真方位＝磁方位角一西磁偏角 公式可概括为“东加西减”四个字。 方位角也有以象限表示的，以南（S）北（N）方向向东（E）西（W）方向的偏斜表示，如N10°E，S20°W。在进行磁方位校正时，必须注意磁偏角在各个象限里是“加上”还是“减去”，如图 9－3所示。 4．造斜点：从垂直井段开始倾斜的起点。 5．垂直井深：通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。 6．闭合距和闭合方位 （l）闭合距：指水平投影面上测点到井口的距离，通常指靶点或井底的位移，而其他测点的闭合距离可称为水平位移。 （2）闭合方位：指水平投影响图上，从正北方向顺时针转至测点与井口连线之间的夹角。

定向井和水平井测量技术基础

第26卷第2期1998年6月 石 油 钻 探 技 术 PETROLEU M DRILLING T ECHN IQU ES VO1.26,No.2 Jun.,1998 钻井技术 定向井和水平井测量技术基础 周华林　田树林　李兆东　王华西 (山东东营　257064) 提要　介绍了地磁场的四个基本特性、地磁场的球谐分析方法(高斯理论)及国际地磁参考场的发布使用情况。分析认为,定向井水平井井迹实测数据(以地磁北极为基准)和计算数据(以高斯-克吕格坐标北极为基准)都必须校正到以地理北极为基准上来。探讨了地磁场参数在定向钻井中的作用、无磁钻铤长度的选择、测量数据的比较等问题。 主题词　高斯定律　大地磁场　坐标系统　电磁干扰　无磁钻铤　测量　测量仪器　定向井　水平井 现代钻井工程中,定向钻井技术的发展相当快,从钻小斜度、小位移的普通定向井发展到能钻大斜度、大位移的高难度定向井,进而发展到钻水平井等特殊工艺井。其测量仪器随着整个工业技术的发展,也在不断地更新,从磁性单、多点照相测斜仪发展到电子多点测斜仪ESS,进而发展到有线随钻测斜仪SST和无线随钻测斜仪M W D。但其测量基准并没有改变,都与大地有关。比如电子类测量仪器的主要传感元件是敏感大地重力场的重力加速度计和敏感大地磁力场的磁通门。可以说,定向井、水平井现场施工技术人员,只有具备了定向井和水平井测量技术基础知识以后,才能钻出高精度的定向井和水平井。那么,关于地球的哪些理论是测量技术基础?另外,哪些因素影响定向井和水平井的测量精度?本文试作介绍和探讨。 一、关于地磁场的理论 1.地磁场的基本特性 由地磁学可知,地磁场的基本特性主要有四点: (1)地磁场近似于一个置于地心的偶极子磁场。这个偶极子的磁轴与地轴斜交成一个角度,并与按地理位置确定地球表面的地磁南极和北极极性相反。 (2)地磁场是一个弱磁场,在地球表面的平均磁感应强度为0.05mT。 (3)地磁场B由各种不同来源的磁场叠加而成,包括主要起源于地球内部的稳定磁场B1和主要起源于地球外部的变化磁场B2。即B=B1+B2。 变化磁场比稳定磁场弱得多。稳定磁场是地磁场的主要部分,占地磁场强度99%,由地心偶极子磁场和非偶极子磁场和磁异常组成。地磁学将偶极子磁场和非偶极子磁场以及外源稳定磁场的叠加定义为正常地磁场,用来描述地球表面的地磁场分布规律。 (4)地磁场是随时间变化的。长期变化来源于地球内部的物质运动,在其年变化率中显示出来。短期变化来源于地球的外部变化磁场,在其24h周期性变化的地磁特性中体现出来,在钻井工程测量中可以忽略。 因此,地磁场基本上是一个相对稳定(包括长期变化)、磁场强度较弱的偶极子磁场,在这个偶极子磁场上还存在不规则部分和叠加着短期变化磁场。而定向钻井工程测量则以包括长期变化的正常地磁场理论为其技术基础之一。 2.高斯理论和国际地磁参考场 (1)计算地磁场的高斯理论 1839年德国数学家高斯提出了地磁场的球谐分析方法。1885年施密特又发展了这个理论,从数学分析的角度解决了将地磁要素的地面分布表示成地理坐标的函数,并进一步建立了解决地磁场成因问题的理论基础。这个精确的、定量的数学表达方法,被称为地磁场的高斯理论或称高斯—施密特理论。 该理论有两条假设: 地磁场是由地球内部原因引起的。由于外源场是各种短期变化磁场,比内源场小几个级次,故认为外源场的影响小于测量误差

地铁施工测量论文(一井定向)

地铁施工测量论文（一井定向） 莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技术的应用及精度研究 莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技 术的应用及精度研究 何小照 摘要：文章主要介绍了运用高精度全站仪（Leica TS30）进行竖井三角形法联系测量以及使用清华三维软件NASEW V3.0对测量数据的处理和相关精度的评定；并从地下铁道工程测量精度设计的原则和要求、定向测量、GPS控制网测量、地下精密导线测量等方面，论证了提高地下工程施工精度和施工质量的新途径。 关键词：竖井；联系三角形；测量；新技术；精度研究 Shaft contact triangulation application of new technologies and accuracy of orientation survey of Guanhui inter-city rail transit project He xiao zhao Abstract: This paper describes the use of high-precision total station (Leica TS30) for contact measurement of shaft triangle method and the use of three-dimensional software NASEW V3.0 Tsinghua measurement accuracy of data processing and related

assessment; and measurement accuracy from the underground railway engineering design principles and requirements for directional measurement, GPS control work measurement, precision ground wire measurement, etc., demonstrated improved accuracy of underground construction and construction quality of new ways. Keywords: shaft; contact triangle; measurement; new technologies; accuracy of 一、地下铁道工程测量精度设计的原则和要求 地下铁道测量工程的测量精度设计是根据工程的特征、施工 方法、施工精度、设备安装精度和贯通距离等诸多因素确定的， 它不仅要保证隧道和线路贯通，而且要满足线路定线和放样的精 度要求。 地下铁道测量的首要任务是保证隧道贯通，因此在地下铁道 工程测量精度设计中，合理地规定隧道贯通误差及其允许值，是 地下铁道测量的一项重要研究任务。目前在地下铁道测量中使用 的测量贯通误差要求，大都来自铁道部《新建铁路工程测量规范》，它是根据山岭隧道贯通误差测量的实际统计资料计算出来的。该指标应用在主要采用盾构 1 莞惠城际轨道交通工程竖井联系三角形测量新技术的应用及 精度研究