通缆钻杆在井下定向钻进中具有哪些种点？

定向钻进技术是目前世界上先进的钻进方法之一，它具有GDS导向系统，通过孔外计算机监测，可以按照预先设计的钻进轨迹钻进至指定位置。利用钻孔自然弯曲规律或采用人工造斜工具使钻孔按设计要求延伸钻到预定目标的钻进方式，是一种使钻孔在特定方向偏斜的工艺和科学。这对瓦斯抽放、煤气层开发、紧急救援、探测排放采空区积水及地质构造等，有着无可比拟的优越性。

国外以美国、德国、澳大利亚为首的工业发达国家在二十世纪七十年代开始了水平定向钻孔技术的研究，经过几十年的发展，以随钻测量为主要定向手段、孔底动力为主要钻进方法的定向钻孔工艺成为了目前井下水平定向钻进技术的主要方法。

由于我国各矿地质条件复杂，煤层松软等因素影响，国内煤炭企业先后引进了美国和澳大利亚的水平定向钻机进行施工钻孔，但施工效果不佳，**深度不足400米，最小深度仅几十米，远未达到钻机的额定钻进深度，而且在钻孔施工过程中多次出现钻杆折断、螺杆钻具脱落等问题。

产品简介

通缆钻杆又称定向钻杆、随钻测量钻杆，是由钻杆体、传导装置、绝缘装置和支撑装置4大部分组成。通缆钻杆是定向钻进所使用的信号传输装置，也是保证定向钻进顺利实施的重要组成部分。它是信号传输装置与钻杆构成的一体式钻杆，在圆钻杆的基础上，内部使用中心支撑式结构将金属导线固定并密封在钻杆内部，使用丝扣连接的同时采用插接式结构实现内部导线的连通，可实时传输钻孔随钻测量信号，并能有效地将动力头载荷传递到孔底钻头。由于钻杆使用环境恶劣和地质条件复杂，对信号传输的质量和杆体性能稳定有着更高的要求。

• 满足探水瓦斯抽放孔定向钻孔施工

• 满足小曲率梳状定向钻孔施工

• 满足急倾斜煤层定向钻孔施工

通缆钻杆三大作用

• 将动力头的回转扭矩和压力载荷传输到孔底钻头，促使钻头碎岩。

• 中心通缆可联通孔底随钻测量探管孔口监视器，实现随钻测量信号实时有效传输。

• 钻杆内作为高压水传输通道，将高压水传输至螺杆钻具，驱动螺杆钻具下钻头回转碎岩。

技术设计

杆体设计

钻杆体采用符合API标准的G105、S135石油管进行生产，通过整体热处理，可提高整体力学性，延长使用寿命，为减少钻杆的连接点，并满足煤矿井下狭小空间使用要求，钻杆长度不超过3m。并采用内径较大的杆体可以加大钻杆的整体内径，减少液体动能在传递过程中的管路损耗，同时可以减轻钻杆整体质量。

螺纹设计

螺纹结构受力比较复杂，在拉、压、扭、弯等多种载荷的作用下，极易发生疲劳失效或疲劳断裂。以往使用中，这种疲劳断裂经常发生在钻杆的螺纹连接处，为提升钻杆薄弱环节，螺纹整体结构采用双锥度设计，接头螺纹锥度与绳索取心钻杆螺纹锥度一致，并增加螺纹根部断面积，提高螺纹联接强度。

通缆设计

井下随钻测量系统常采用通缆钻杆实现有线随钻测量，可克服以往有线方式的电缆与钻杆之间的联接安装存在的问题，电缆往往影响正常钻进过程，钻探过程中电缆之间也无法安全可靠的联接。采用中心通缆方式，通过在钻杆内两端的定位挡圈与孔用弹性挡圈固定，为孔底测量探管与孔口监视器进行传输信号。

生产工艺

通缆钻杆主体采用热处理+摩擦焊接+数控工的方式进行加工。其中接头热处理、摩擦焊接、焊后热处理以及精车螺纹都是钻杆体加工过程中的重要工序。

钻杆制造工艺分为接头加厚一体型和摩擦焊接型，接头采用渗氮处理，具有较高的强度和硬度，保证连接的安全可靠，可加强丝扣抗磨性能，并提高钻杆使用寿命。通缆钻杆加工关键工序是摩擦焊。摩擦焊是一种固态的焊接方式。通过机械摩擦运动使两摩擦表面产生热量，把焊件表面加热到塑性状态，然后施加轴向压力将同种金属或异种金属牢固的连接在一起。其特点是：全截面焊接，无气孔裂缝等缺陷，焊接质量稳定，加工效率高，焊接面不易氧化，接口组织细密，参数重现性好，可得到与母材相同的强度，钻杆内孔的焊接区通过机加工来保证接头与杆体的平稳光滑过渡。接头与杆体之间采用摩擦焊技术实现连接，既保证了接头强度，又减轻了钻杆质量，其强度既可满足孔底马达钻进要求，又可满足孔口动力回转钴进要求。

应用领域

通缆钻杆主要应用于千米定向钻机进行深孔（F1-F6岩层）定向钻进与回转钻进。与定向钻机配套在钻探工程中应用比较广泛，如钻孔纠斜、补取岩矿芯、绕过复杂（事故）孔段、避开障碍、一孔多分支、勘探陡斜矿体、探放水钻孔施工、煤层瓦斯抽放、煤层气开采、矿山竖井特定位置区域水文地质、工程地质勘查、开挖铺设地下管线等。就煤矿而言，在瓦斯防治与开发领域的应用也是多方面的，如进行区域性本煤层瓦斯预抽放、掘进预抽、抽放采空区瓦斯、非开采层瓦斯预抽等，可减少瓦斯防治与开发的投资成本。

六大特色解决您的使用痛点

井下定向钻进技术应用时，通缆钻杆反复装卸过程中会对钻杆丝扣的会出现磨损现象，因为通缆钻杆丝扣壁较薄且是钻杆强度最薄弱部位，在钻进时，由于在弯曲钻孔内钻杆受力过大，易造成钻杆接头丝扣非正常损坏，以及钻杆受拉弯反复作用，管内密封塑料接头受冲洗液酸碱度等因素影响，长时间使用接头会因蠕变造成几何尺寸改变，也会导致密封性能降低、线管进水内外导通，使信号无法传输的情况。

渗氮工艺——解决螺纹丝扣磨损问题

对钻杆的接头进行渗氮处理，加强钻杆丝扣抗磨性能，提高钻杆使用寿命，避免在弯曲钻孔内钻杆受力过大造成钻杆接头丝扣非正常损坏。

耐压抗腐——解决接头变形断裂问题

通缆接头采用高精度注塑模具，并使用进口PPR（100）级全新原料，强化通缆接头抗腐耐压能力减少其发生变形和断裂等现象。

耐候管材——解决线管热胀冷缩问题

由于普通塑料线管热胀冷缩，伸缩量较大，无法保证装配精度，线管采用耐候管材，伸缩量限定在可控范围内，保证装配精度。

电镀处理——解决挡圈氧化生锈问题

定位挡圈在恶劣环境中容易生锈，售后维修难度会随之增加，对定位挡圈进行电镀处理，能够延长使用周期，并利于维护与维修。

技术指导——解决操作违章损坏问题

有完整详细的通缆钻杆使用说明与操作指南，并派技术人员进行现场培训，指导操作流程及注意事项，并协助寻找应用问题的根源。

后期保养——解决钻杆腐蚀破损问题

配有耐高温螺纹专用润滑脂和应用规范，对钻杆进行用前用后养护规范，并养成钻杆定期保养的好习惯，可延长钻杆的使用寿命。