基于砂泥岩地层采空区钻孔偏斜率的统计研究

党东生

（中煤科工集团西安研究院有限公司，陕西西安 710077）

1 概述

在钻探工程中，钻孔偏斜普遍存在，特别是在复杂地质条件下的深孔钻探中，钻孔偏斜更加严重。而钻孔能否达到目标预定区域对工程的成败起到关键性的作用。钻孔偏斜率的影响因素很多，不同条件下的钻孔偏斜率不尽相同。本文结合工程实例，对实测数据进行统计计算分析，得出不同深度钻孔的钻孔偏斜率均值，其反映了此类设备在该类地层中的社会正常钻探水平；并通过分析不同区段钻孔偏斜率进而推断地层特征及其扰动情况。其可为类似工程活动提供一定的参考依据和工程借鉴。

2 计算原理

钻孔在钻进过程中的实际运动轨迹是一个三维曲线。钻探过程中一般采用测斜仪沿钻孔轨迹等间距测量。测斜仪每次可直接测量得到测点处的偏斜角和偏斜方位角，每个点的数值反映该测点距离上下测程之半范围，也就是代表该点上下之半点距的钻孔倾斜趋势。

根据直接测量成果可计算出当前钻进深度处钻孔铅垂投影长度（即孔底实际高程）和钻孔水平投影长度（孔底落点相对孔口的偏移距离），进而计算出钻孔偏斜率。

对钻孔偏斜率的计算，一般采用解析几何法，假设钻孔每个测点之间（第一个测点与孔口）的轨迹为直线。

测点在东西方向上的偏距为：

测点在南北方向上的偏距为：

yi=li·sinθi·cosαi

测点相对孔口的偏距为：

同理，得钻孔铅垂投影长度为：

则，某测点处钻孔偏斜率：