定向钻反井钻施工工艺流程

1. 测量放样

反井钻机基础浇筑前进行测量放样，测量采用徕卡全站仪，在地面上用红漆标识出导孔中心点，测量放样严格参照设计图纸进行，确认无误后进行施工。

2. 反井钻机基础浇筑

清理反井钻机施工基础面，由测量人员放出导孔中心点，在清理好的基础面上采用C20混凝土浇筑，混凝土必须捣固密实，不得加入钢筋，基础平台长12 m、宽3 m，基础范围内的浮岩、松动岩石需清理干净，导孔中心直径2.5 m范围内除满足清理浮岩、松动岩石外，还需要清理破碎岩石至基岩，清理后进行混凝土浇筑。

3. 定向钻机安装调试

钻机主机利用卡车运至各平洞内，利用预先在钻井中心顶板安装的起吊锚杆，卸下主机，安装在钢梁上，主泵站、副泵站和操作台等构件利用平板车运至钻井附近并按设计图纸排列布置，连接管路和电路，接电开副泵利用钻机主推缸立起主机，钻机就位后，利用水平尺和电子角度仪对钻机进行水平角度的初步调整，用全站仪对钻孔角度（方位角、倾角）进行校核，误差控制≤

0.1° ，待钻机钻孔方位角、井斜校准后，安装地脚螺栓，对钻机进行抄平找正。

2.4 定向孔钻进施工

定向孔钻进方式为复合钻进+定向钻进两种方式组合进行，钻具组合为定向钻进、复合钻进钻具组合。无须纠偏时钻进方式为复合钻进；纠偏时为定向钻进。定向孔钻孔超过30 m后安装MWD无线随钻测斜仪，根据该测斜仪所测量出的数据使用螺杆钻具定向控制钻孔轨迹。本工程运用反井导孔定向钻，测斜纠偏措施如表1所示。

 反井导孔定向钻进测斜纠偏措施

情况 处理措施测斜

正常情况下，每钻进一单根就需要使用随钻测斜仪进行1次测量；如果测量结果显示无法较准确判断钻孔轨迹，

需要进行加密测点；必要情况下，可以单独使用“无磁钻铤+钻头”对全程进行1次测斜纠偏

是否需要纠偏主要以钻孔偏距为基准（通常>0.5 m）；

是否需要降斜则以钻孔井斜角为基准（通常>0.8° ）

定向 正常情况下，使用的都是弯角为1.25° 螺杆钻具；若定向效果无法达到理想状态，可以使用下入弯角为1.5° 的螺杆钻具

定向钻进长度

在正常纠偏状况下，定向钻进2~3 m；出现的降斜为正常范围值时，可定向钻进长度1~2 m；

若定向依然没有取得预期效果，则重新进行定向

定向工具面角

定向钻进时，需要以稳定工具面角为主要标准；纠偏时，定向工具面角以闭合方位为基准进行反扭；

降斜时，定向工具面角以钻孔方位角为基准来进行反扭（一般为20° ~30° ）

2.5 Ф350 mm导孔反拉刷扩

定向导孔（Ф216 mm）顺利贯通且孔偏差、全角变化率均满足斜井设计要求后提取全部钻杆、钻具，拆卸定向接头、无磁钻铤等钻具。下放稳定器、钻杆至下方平洞安装导孔刷扩钻头（Ф350 mm）。

施工前先检查定向钻机各部件，无问题后进行导孔反拉刷扩。Ф350 mm导孔反拉扩刷是用定向钻机自身扭力、拉力进行碾压破碎岩石，石渣靠自重掉落下井口，在孔口放少量水，用于钻杆、钻头冷却和降尘。

反拉刷扩采用慢速推进、慢速旋转模式，拉力一般控制在8~10 MPa，扭矩10~13 MPa，最大扭矩不超过15 MPa。导孔刷扩完成后，即可拆除定向钻机，安装反井钻机进行扩孔施工。

Ф350 mm导孔反拉刷扩孔。

6. Ф2.4m扩孔施工

（1）扩孔钻头连接。

拆掉导孔钻头后利用公吊帽与露出的钻杆连接，公、母吊帽通过短钢丝绳连接，母吊帽安装在扩孔钻头上，上水平操作人员听从下水平安装人员通过电话或打点指挥，利用钻机安装扩孔钻头。

（2）入口处钻进。

确认扩孔钻头已经连接完毕后，可以告知相关人员以慢速按照水平方向往上提钻具，停止操作则以滚刀接触到岩石为标准。此时开始转换为低速进行旋转，使用能够在最低成地上将钻具提起的力度钻进，避免钻头滚刀受到过大冲击而损坏。钻进到一定范围后及时停止操作，待钻头滚刀刀齿破碎掉凸出岩石后，持续钻进直至扩孔钻头体完全入孔位置。在该过程中，须在刚扩孔至下水平时安排专业人员仔细观察，若出现异常情况必须立刻通知操作人员，确保钻头体已完全入孔方可正常扩孔钻进。

（3）正常扩孔施工。

扩孔时，如果遇到岩石硬度较大的情况，可以在合理范围内增加钻井机进给力；如果遇到岩石硬度较小的情况，可以在合理范围内减少钻井机进给力。扩孔过程中如果需要更换滚刀或大钻头，应选派有经验的钻工，并在下水平巷道内做好防护和警戒设施，防止孔内落石伤人。

7. 完孔及钻机拆除

钻头扩孔至距基础2.5 m的位置时，需要降低钻井机进给力使其保持缓慢速度向前钻进，并让专业人员认真观察基础周围是否有异常现象出现，方便相关技术人员及时进行处理。扩孔完成后，将扩孔钻头用短钢丝绳和钢梁上吊环锁在井口，将主机的辅助设备（转盘吊、钻杆输送器等）拆下，并把除主推缸外的所有油缸和马达油管拆除，安装钻机起架拉杆，操作主推缸片阀控制手柄，使主推缸缓慢向上运动，带动动力水龙头上行，放倒主机后拆掉主推缸油管及电机电缆，把主泵站、油箱副泵站、操作台和主机推离工作位置，将钻头利用平洞上方的起吊锚杆吊离井口，把扩孔钻头缓慢下放至平板车上推离井口至安全地带，采用安全井盖封闭井口，清理现场后全部钻孔工作结束。