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   引用 江青照片 提高岩心钻探取心质量的研究和技术 - 地质勘察与设备网

钻孔纠斜及探讨_天涯博客_有见识的人都在此_天涯社区

默认分类 2010-04-19 07:25:35 阅读241 评论0   字号：大中小 订阅

钻孔纠斜及探讨
　　 编著：宕辰
　　 钻孔弯曲产生的原因
　　钻孔轨迹是一空间变化的曲线；钻孔轴心线上任一点的空间坐标，由孔深(L)、顶角 (θ)、方位角(α)3个参数确定。
　　钻孔弯曲：又称孔斜；由于自然地质因素及钻探工艺因素会造成钻孔弯曲，使钻孔偏离原来设计的顶角与方位角。孔斜不仅会给施工带来困难,降低钻探效率,易诱发孔内事故，而且会歪曲矿体形态与产状，影响勘探结果的准确程度。所以按一定距离测斜和防斜在钻探施工中是非常重要的。
　　钻孔纠斜是钻探行业内基本的作业方法，一般的纠斜主是要是纠正超过质量指标的孔段或者岩层；造成钻孔倾斜的原因很多，但是总的归纳起来不外乎两大因素：一是地质因素，二是所采用的钻进工艺和钻探技术欠妥。
　　一、地质因素的影响（客观因素）
　　地质因素是指促使钻孔弯曲的地质条件，如岩层的产状，物理机械性质，以及由于构造运动所产生的劈理、片理、层理等；研究和分析由地质条件促使钻孔弯曲的原因，一方面是为了在技术上采取相应预防措施来限制钻孔弯曲，另一方面是为了合理的设计钻孔提供依据，尽力减少地质条件对钻孔弯曲的影响，利用地质条件的促斜规律来进行初级定向钻孔钻进；生产实践证明，岩石的软硬互层，岩层的倾角大，片理发育的岩层等是促使钻孔弯曲的普遍原因，而且钻孔弯曲都有一定的规律性。断层、破碎带、卵石、砾石层、流沙层、溶洞、老窿等，是促使钻孔弯曲的特殊原因，而且钻孔弯曲没有一定的规律。
　　1、 钻进流沙层，因为流沙层具有流散性，孔径往往较大，尤其是在斜孔、流沙层厚，钻孔很容易下垂，直孔无此现象；
　　2、 钻进卵石、砾石层时，由于卵石、砾石很不规则，活动性很大，给钻具的挤压力及回转阻力差异很大，钻孔最容易弯曲，并且没有什么规律；
　　3、 当钻孔遇到溶洞和老窿时，钻孔严重超径，窿（洞）底又不规则，钻进时粗径钻具易偏离钻孔轴线，造成钻孔弯曲；
　　4、 当钻孔穿过具有一定倾角的软硬岩互层时，钻孔的顶角和方位角均会发生变化。
　　岩石层理走向及倾角过大，钻头在克取岩石时，顶着走向打；地质情况复杂，钻孔地层软硬间错，变化性极大，致使钻具的配合，钻进参数的设定出现偏差；
　　（1）当钻头由软层进入硬岩层时，因孔底软、硬岩石抵抗破碎能力不同，产生不均匀破碎（软岩石破碎快、硬岩石破碎慢），促使钻孔弯曲；钻孔弯曲方向和程度，取决于钻孔与岩层层面的夹角大小和软、硬岩层的硬度差。
　　a当钻孔轴线与岩层层面夹角小于20~25度时，钻孔沿硬岩层层面下滑；
　　b当钻孔轴线片岩层层面夹角大于55~60度时，钻孔趋向垂直于岩层层面弯曲；
　　c当钻孔轴线与岩层层面夹角在20~55度时，钻孔弯曲没有一定规律；
　　d在钻头处于换层面时，同时破碎软层和硬层，但在软层中钻头回转阻力要比硬层中小，如钻头顺时针方向回转则促使钻孔向右（顺时针方向）偏斜；如钻头逆时针方向回转则促使钻孔向左（逆时针方向）偏斜；
　　（2）钻孔由硬层向软层时，如岩层层面倾角较大，将使钻孔趋向硬岩方向弯曲，但在一定情况下，因在硬岩层中钻进形成的孔壁间隙较小，即使孔底不均匀破碎，但粗径钻具受孔壁限制而不易发生偏斜，故钻孔弯曲甚微或不发生弯曲；
　　（3）钻孔穿过片状岩层时，如钻孔轴线与岩层层因呈锐角相交，因岩石的各向性，将使钻孔趋向垂直于层面方向弯曲，同时钻孔的方位角则因钻具回转方向不同而向不同方向倾斜；如外头顺时针方向回转，则钻孔方位向右偏斜；
　　二、工艺技术因素的影响（主观因素）
　　工艺技术因素系指所用机械设备，安装质量，钻具结构，钻进方法与技术参数，操作技术等对钻孔弯曲的影响，这些因素均系人为因素，是完全可控制。
　　（一）机械设备
　　所用的钻机回转给进部件导向性能差，如立轴导管松旷，油压钻机滑道松旷时，钻头克取岩石就会形成立轴和钻机的晃动，使钻具回转不稳定，导致钻孔弯曲。
　　（二）安装质量
　　安装工作出了马虎，安装质量不高对钻孔弯曲影响很大，主要表现在以下几方面：
　　1、 地基（地盘）不坚实，填方过多，经水浸、震动及承受载荷后下沉，使钻塔钻机偏斜，导致钻孔弯曲；
　　2、 基台安装不平整，钻机不正、不稳、摇动大，立轴、孔口、天车三点不在一直线上等，均易造成开孔偏斜。
　　3、 孔口管的作用除加固孔壁保全孔口外，还起作开孔导向作用；如果孔口管下的不正或固定不牢而偏斜，都易在开孔钻进时，使钻孔弯曲；
　　（三）开孔不正
　　开孔是关键，“上面不正下面歪”，这句谚语也可以说明开孔与孔斜的关系，开孔不正的原因有：
　　1、 开孔前对安装质量检查不严不周；
　　2、 开孔时使用的钻具不直或钻具连接后不同心；
　　3、 开孔时没有随钻孔加深加长导向钻具；
　　4、 开孔时技术操作不当，压力，转数，水量等不合理；
　　（四）钻具结构不合理
　　钻具结构是否合理，对钻孔弯曲影响最大，主要影响如下：
　　1、 钻杆直径与粗径钻具直径相差较大，钻杆柱在轴心压力、自重及离心力等作用下，呈波形弯曲，必然给粗径钻具处端一个较大的偏斜力，使粗径钻具偏离钻孔轴线，造成钻孔弯曲；
　　2、 使用弯曲的钻杆和岩心管，或钻具连接后同心度差，钻具的稳定性差；
　　3、 粗径钻具的导向性差；
　　目前所使用的钻头外径均大于岩心管和异径接头的直径，尤其是采用肋骨式钻头时，钻头直径则比岩心管和异径钻头直径大一级，这样大大的降底了粗径钻具的导向作用。
　　此外，粗径钻具的长度不同，其导向作用也不同，粗径钻具过短导向性能差，粗径外具过长时，本身刚性降底，易弯曲，也降底了导向性能。
　　还应指出，在换径或扩孔时末采用导向钻具，或导向钻具结构不合理均易造成钻孔弯曲。
　　（五）钻进方法选择不合理
　　在相同的地质条件下，采用不同的钻进方法，产生不同的环状间隙；粗径钻具的导向效果也不不同，钻孔弯曲的程度也不同；生产实践证明：钢粒钻进产生的环状间隙大，所以钻孔容易弯曲，合金和金刚石钻进，钻孔环状间隙小，钻孔弯曲度就小。采用不同钻进方法，钻孔弯曲的情况不同。
　　钻进方法 理论环状间隙（毫米） 弯曲程度
　　金刚石 1~1.5 不易弯曲
　　合 金 3~5 少量弯曲
　　钢 粒 10~16 容易弯曲
　　（六）钻进技术参数不合理
　　不根据地质条件和设备条件，盲目采用强化规程（大的压力、转数、冲洗液量）片面追求进尺是促使钻孔弯曲的重要原因。
　　1、 钻进压力过大，钻杆柱承压部分呈波形弯曲严重，迫使粗钻具上端向孔壁一侧，粗径钻具偏离了钻孔轴线，造成钻孔弯曲；这种情况在孔壁间隙过大时更为严重和突出；
　　2、 采用弯曲的钻具时，过高的转速使钻具离心力增大，从而增大了钻具的横向力、增大了扩壁作用，加大了孔壁间隙，降低了粗径钻具的导向作用，造成钻孔弯曲；
　　3、 在松散易坍塌地层中钻进，使用不合要求的冲洗液或冲洗液量过大，会冲塌孔壁，造成钻孔超径，引起孔斜；
　　4、 钢粒钻进时，采用大直径钢粒、投砂方法不合理、投砂量过多都会增大孔壁环状间隙，造成孔斜；当斜孔钢粒钻进时，由于重力作用和钻具顺时针回转，使钢粒多聚集在孔底左下方，因钢粒在孔底的分布不均，引起孔底不均匀破碎，而使钻孔身上方弯曲，若孔壁环状间隙越大，钻孔弯曲越严重。
　　5、 在换径前末清除孔底残留岩心，换径时采用强化外进技术参数，均易造成钻孔弯曲。
　　6、 钻孔深度超过一定域值后，钻具本身的周期性弹性振动所产生的俯冲压力，改变了钻头的运行轨迹，钻头依重力惯性，在孔底面某一较低的方位较多的克取岩石，造成孔斜或加大孔斜。另外钻具搭配不合理，钻杆与岩心管的级差过大，在相同的孔深下，细径钻具在回转钻进中，因周期性弹性振动产生的绅缩性要高于粗径钻具，所产生的俯冲压力也大；从而增加了钻孔的孔斜。
　　 测斜
　　使用专用的测量仪器测出钻孔深度、顶角、方位角的数据，经计算、作图，得出钻孔各测点的空间坐标及其轨迹图形。简称测斜。
　　测量方法：钻孔顶角是钻孔在其各测点处倾斜方向的垂直平面上偏离铅垂线的角度,可利用地球重力场,以铅垂线为基准，采用液面水平、悬锤、摆锤等方法测量。高精度测量采用闭环式加速度计。钻孔方位角是钻孔水平投影偏离磁北(N)的角度,利用地球磁场、以地球磁子午线为定向基准，用磁罗盘测量。高精度测量采用磁通门。在强磁性矿区的钻孔内，要采用以惯性定向原理的陀螺仪测量。
　　在钻探施工中，如发现钻孔偏离设计方向时，应调整测斜间距，增加测点，精确测出方位角和顶角的变化值，搞清钻孔弯曲部位，以便采取必要措施进行矫正工作，使钻孔弯曲保持在允许范围内。
　　为了能随时掌握与控制钻孔孔身的变化，以便预防和纠正钻孔的偏斜，应按要求及时、准确地进行钻孔顶角和方位角的测量工作；钻孔开孔后，遇下列情况需进行测斜：
　　1、 按规定要求：一般直孔每50米，斜孔每25米进行一次测斜，根据本矿区的地质和技术亦可适当调整测斜间距；
　　2、 在下定向管或套管前后，换径钻进后均应测斜；
　　3、 钻孔遇见主矿脉或钻孔到设计见矿深度而未见矿，以及终孔后均应测斜；在见矿深度未见矿时测斜，以便分析未见矿的原因。
　　现行规程规定钻孔顶角的最大允许弯曲度，在100米间距内不得超过2~3度，随着钻孔加深，允许递增计算；
　　孔深 （米） 顶角允许最大弯曲度（度）
　　0~100 不超过2~3
　　100~200 不超过4~6
　　200~300 不超过6~8
　　300~400 不超过8~12
　　400~500 不超过10~15
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　　以上是允许弯曲度的最大限度，按照此规定，对于某些勘探线距小的矿床，在深孔时，就可能从一个勘探线偏离到另一个勘探线上去，以致无法满足地质要求，因此，不同矿区应根据钻孔深浅和矿床类型，相应地制定适合本矿区的具体要求。
　　正确测定勘探钻孔在空间的延伸趋势和空间位置，是保证精确计算矿产储量，正确进行开采设计的有力依据和摸清钻孔弯曲规律的保证；要获得准确的钻孔顶角和方位角值，必须重视测斜工作，按照地质设计要求和间距进行测量，同时要很好的选择测量方法和仪器，提高测量技术操作水平。
　　一、氢氟酸测斜法
　　此种方法是把氢氟酸溶液装入圆玻璃试管中，根据液面始终保持水平的原理，当试管垂直放置时，氢氟酸在管壁上腐蚀出的印迹为圆形，圆形印痕平面的垂直与试管的轴线平行，试管的顶角为0度，把试管倾斜放置时，氢氟酸液面仍然保持水平，在管壁腐蚀出椭圆形印痕平面的垂直线与试管轴线构成一个夹角，此角就是试管的顶角，椭圆形的长轴愈长，试管倾斜越大，即顶角愈大。
　　测量时，将氢氟酸（通常浓度为20~30%）装入试管，并将管口封闭，然后把试管装入特制的测斜接头内；再把特制接头接在粗径导正钻具下端，下入钻孔预定位置，静止一定是时间（约15~25分钟，由氢氟酸的浓度来定，浓度越大，静止时间越短），待氢氟酸将试管腐蚀出印痕后，提钻取出试管，将酸倒掉，用水冲洗试管，量出印痕最高点和最底点，以及试管直径，按下列公式计算出钻孔测点的计算顶角：
　　正切顶角=（蚀痕最高点至基准线距离—蚀痕最低点至基准线距离）/试管内径=最高点和最低点的高差/试管内径
　　由于毛细管作用的影响，计算出的顶角存在一定的误差；内径15~24mm的试管，校正系数为每度在12~8秒。
　　氢氟酸测顶角时注意事项：
　　1、 试管不应有气泡和条痕，测量前应把油污洗净；
　　2、 氢氟酸浓度要适宜，浓度大在孔内静止停留时间短，蚀痕不清晰；浓度小蚀痕清晰，易度量，但需停留时间长；
　　3、 上下钻具要稳、快，尽量避免震动；
　　4、 试管要注明孔号、机班号及孔深，使用多次的旧玻璃管还应注明蚀痕位置；
　　5、 配制氢氟酸时，应先倒入氢氟酸，再倒入清水；氢氟酸属强腐蚀性液体，应注意安全，严防撒在皮肤，衣服，脸，眼等身休暴露部位，如沾上应用大量的清水清洗，或到附近的医疗机构清理；
　　6、 放置试管时应使玻璃管轴线与接头轴线重合，以保证测量精度。
　　二JXY—2测斜仪（简称罗盘式测斜仪）测斜法
　　（一）JXY—2型测斜仪的测量原理
　　JXY—2型测斜仪的基本原理，是利用重锤的悬重作用测量钻孔的顶角，利用罗盘磁针定向测量钻孔的方位角。两者都是利用机械定时方法将它们在孔内所表示的位置加以固定，将仪器提出地面直接读数而获得钻孔的顶角和方位角；因采用磁针定向，故该仪器不能在磁性矿区和有套管的孔段测量钻孔的方位角。
　　JXY—2型测斜仪是根据磁针指北和悬锤工作原理而设计的；测量的工作原理是：当仪器倾斜时，罗盘由半圆形重锤（倾斜角刻度器）的重力作用仍然保持水平；偏心重锤在重力作用下，转到仪器倾斜的下方；因在组装仪器时已使半圆重锤的重心，偏心重锤的重心和罗盘半圆形重锤昂0~180度刻在同一铅垂面上，因此，罗盘定位齿条度数值所指的角度就是仪器所测孔段钻孔顶角；在罗盘刻度盘上，（也即是水平平面上），磁针指北端与刻度0度所夹之角（顺时针方向）即是仪器倾斜的方位，磁针所指的刻度值就是仪器倾斜的方位角。顶角和方位角的测量，两者都是利用机械定时方法，将它们在倾斜时的状态固定下来；因仪器采用磁针定向，故此仪器不能在套管内和磁性矿区内（或磁性矿体附近）进行方位角测定。
　　JXY—2型测斜仪的技术性能及要求：
　　1、测定结果的精确性能：
　　顶角误差 在0~30度内最大误差小于1度
　　 在30~60度内最大误差小于2度
　　2、仪器各部件应转动灵敏，当钟表指示测定时间时，仪器各活动部分须顶住卡死。
　　3、仪器活动部件被卡死后，经过小的振动，顶角及方位角的指示度数不应有变动。
　　4、仪器倾角半圆重锤的重心、钟表背郭的重力及罗盘刻度盘的0~180度线应在同一垂直平面内。
　　5、仪器本体、保护筒及外壳相互的配合间隙不大于0.3~0.5毫米，三者的中心线应重合。
　　6、仪器的制造及修配需用无磁性的材料。
　　7、仪器外壳直径63.5毫米。
　　（二）仪器的构造
　　整个仪器由下列各部件组成：
　　1、仪器壳框架
　　测量仪器主体装置在圆形的仪器壳（内套筒直径54*213毫米）内，框架由上轴，下轴支承，下轴由仪器壳的底壳上微型滚珠轴承支承，仪器壳顶端因定的上轴插入框架的轴孔中，使框架能在仪器壳内灵活转动；框架内装置着罗盘、顶卡机构、机械定时钟和偏心重锤等主要部件。
　　2、偏心重锤
　　框架的一边固定着一铅制重锤，重锤的重心、顶角半圆形重锤（倾斜角刻度器）的重心、罗盘刻度的0~180度直线均应在同一铅垂面上，否则可能使仪器测量结果产生误差；当仪器倾斜时，框架重心偏离轴线，其重心必然落在倾斜面上，借重锤的重力作用，使包括罗盘、半圆形重锤、顶卡机构以及机械定时钟等随框架绕轴线旋转，直至框架重锤的重心移到仪器的底部位置才静止。
　　3、罗盘及半圆形重锤
　　框架上部由水平轴承支着一个罗盘，水平轴承与半圆重锤（倾斜角刻度器）方向垂直，所以由于半圆重锤的作用，罗盘能永远保持在水平位置，而罗盘磁针所指角度即是钻孔方位角。
　　罗盘由罗盘盒底、盖和盒面玻璃、磁针（红指北，白指南）等组成，在罗盘盒内安置有刻有0~360度的刻度盘，在刻度盘的0、90、180、270度处分别刻有北、东、南、西的方向指示。刻度方向的标字采用地质罗盘仪的画法，刻度顺序是反时针方向，标字“东”、“西”恰是倒置，以便于直读方位。
　　罗盘磁针安装在中心内置有玛瑙轴承的钻石帽上，使磁针轴尖能在玛瑙轴承上灵活转动。
　　位于磁针下边，在磁针轴上套有一托环，在磁钱未顶死的情况下，托环与磁针中间有一定的间隙，磁针可在轴承上自由转动。
　　在罗盘与顶角半圆形重锤的中央缺口里装有定位顶针及顶针套筒，定位顶针的刀尖直线下半年于罗盘两轴，套筒的上部直立着三根均匀分布为三角形的细针，三根细针穿过罗盘盒底的三个小孔，与托环在同一平面相接触。
　　罗盘下边固定着一个半圆形重锤；重锤的圆心位于罗盘的中心点，在重锤的一面刻有0~60度的刻度线，此即为顶角度数。
　　4、顶卡机构
　　由定位座，定位齿条，定时挺针及挺针导筒等组成；用于按需要时间将罗盘及顶角半圆形重锤卡死（即锁紧），其向上顶卡的力量是通过定位齿条，定时挺针由机械钟装置产生。
　　定们齿条位于定位座的凹槽内，二者以直径0.9毫米的细针连接，当右端定时挺针上顶齿条时，挺针上的小弹簧受压缩，当定时挺针下落时，定时挺针借小弹簧的反力，恢复原位，放开对定位顶的制动，上部罗盘及半圆重锤便可自由转动。
　　5、机械定时钟
　　机械钟由发条、齿轮、骑马轮及游丝等组成，在卷发条的轴上装有一定时旋扭；机械钟背面有快慢拨叉，必要时可调正快慢；定时旋扭上注有机械走动的时间；扭动定时旋扭，仪器处于自由状态；走完预定的定位时间，仪器处于锁定状态，定时装置的旋扭恢复到指示零线，机械钟也停止运转；定时装置旋扭盘上刻度指示定时时间，即机械钟启动到仪器卡的时间。
　　6、仪器保护壳及外壳
　　仪器保护壳为一圆筒，用于保护仪器主体，底部有一防震橡皮垫，上面有胶木盖压住仪器主体。
　　外壳是一铜制圆体，它由一个上管和两个下管组成，以保护仪器主体在密封状况下，下孔进行测量的，各管均用丝扣连接；上管顶部的横孔供用钢丝悬挂仪器下孔之用。
　　（三）仪器的操作
　　1、测量前的准备工作
　　首先检查仪器，开启定时装置（0~15分钟），磁针和罗盘下半圆形重锤应能灵活转动，观察到锁卡时，旋扭上时间刻度是否恢复指示到“0”线，锁卡的时间是否与刻度指示符合，如有很少的超前或落后锁卡的情况，应记录下超前或落后锁卡的时间；锁紧后轻轻拍动仪器本体，磁针和半圆重锤应不发生位移情况。
　　如仪器经长期使用或新仪器（或检修后的仪器）均应放在JJG—1型校正台上检验仪器的测量精度；如仪器的方位角和顶角的读数与校验台的读数差值在仪器允许误差范围内，证明该仪器正常，否则应检修后方可使用。
　　仪器在下入钻孔前必须严密检查仪器密封情况，以保证下入钻孔时不渗漏。
　　2、测量操作
　　首先应根据测点的孔深确定仪器的定时时间，仪器的定时时间应为：启动仪器、组装仪器、将仪器下入测点和仪器在测点稳定时间的总和；并将仪器确定的定时时间启动，记录员应记录下仪器的放动时间，按照装置顺序将仪器主体放入保护筒，再将保护筒放入外壳并扭紧确保密封；用钢丝绳或钻杆将仪器下至测点，待到预定的锁卡时间后（应延长5~10分钟），提升仪器，按顺序轻轻打开外壳管，取出仪器，读出两具仪器所指顶角和方位角并作好记录；检验仪器读数与记录无误后，再一次启动定时装置进行下一次测量。
　　仪器在使用前应校正顶角和方位角误差，校正方法最好使用JJG—1型校正台进行；如果没有此校正台，也可用与地质罗盘相比较的方法来校正。选一较平坦可支靠仪器的地方，如办公至内靠墙处；将仪器钟表装置拨动到10~15分钟的位置；用地质罗盘测出该仪器所示的倾角和方位角，与地质罗盘测得的倾角和方位角比较，两者的差数即为误差修正值。
　　测得仪器的修正值，并对仪器各转动部分的灵活性及钟表的准确性、卡死部分的可靠性等作检查，认为可靠后即可下入孔测定。
　　首先将钟表开关扭转到所需时间（包括安放仪器、下放仪器到测点、仪器到测点后需停留时间的总和），并立即用现场钟表开始记时，迅速将仪器本体装入保护筒，盖好密封盖，再将入外壳中，以特制螺母压紧保护筒，连接好外壳部分；仪器安装好后，用钢丝绳或钻杆将仪器下放到孔内预定测量位置，待观察现场钟表所示时间超过仪器钟表上时间5~10分钟后即可将仪器提出地面进行读数和记录；根据仪器的误差修正值消除误差后，即得出所测的钻孔顶角和方位角。
　　仪器使用中应注意事项：
　　1、在孔内升降仪器时应平稳；下降速度不得大于1米/秒；以避免与孔壁碰撞，下孔途中若孔内有阻力，测具不能顺利下放时，应立即提出测具，下钻具扫通钻孔后再下测具进行测量；
　　2、仪器外壳应有良好的密封性能，以防液体渗入损坏仪器；
　　3、仪器外壳离套管10米以下的孔段才能测量方位角；
　　4、在同一测点最好测两次，使得测量结果更可靠；
　　JXY—2型测斜仪具有结构简单、操作方便、工人容易掌握、不需计算即可直接读出钻孔的顶角和方位角，测量结果的精度完全满足地质要求等优点；目前对于非磁性矿区，较广泛使用JXY—2型测斜仪器。
　　（四）仪器的维护和保养
　　1、仪器测量后，应做好清洁工作，将测量主体放在木箱内，以防止砂尘侵入；
　　2、如遇下井后发生漏水现象，测量主体已渗水时，应由专业修理人员拆开清洗检查好后，才能继续使用；
　　3、仪器主体的滚珠承应经常涂防锈脂，其它如机械钟、尖顶轴承等活动部分亦加钟表油以保持润滑；
　　4、仪器应贮存在没有强力磁场和比较干燥的地方；
　　5、机械钟在使用一定时间后，有尘埃侵入容易引起中途停摆或走时不准等现象，应进行清洗和加油；
　　（五）仪器常见故障及排除方法（省略）
　　三、JJX—2型电量转换式测斜仪
　　JJX—2型测斜仪的基本原理是利用电量转换，即把非电量（方位角、顶角）转换为电量（电阻），再由电量（电阻）转换为非电量（面板刻度盘上的角度值）；按平衡电桥原理组成了仪器的测量线路。
　　测量钻孔的顶角和方位角是利用方位角电阻、顶角电阻，随着钻孔弯曲程度的不同，相应地自动改变顶角电阻值；调节平衡电阻，将平衡电阻的调节范围刻成相对应的度盘；测量过程中，由于钻孔弯曲，使方位电阻、顶角电阻不断变化，电桥失去平衡。调节平衡电阻，使电桥重新平衡；平衡后在刻度盘上的读数，好为钻孔弯曲相应弯曲值。
　　（一）仪器主要技术参数：
　　电源电压 直流 90v
　　顶角测量范围 0~50
　　顶角测量误差 ±30
　　方位角测量范围 0~360度
　　方位角测量误差（顶角≥3度） ±4度
　　允许测量最高温度 100度C
　　密封装置承受最大压力 500公斤/平方厘米
　　全长（带导向管） 2200毫米
　　外径 65米
　　重量 26公斤
　　使用电缆规格 双芯耐拉力300公斤
　　（二）仪器结构
　　JJX—2型测斜仪由地面操作面板和孔下仪器两部分组成：
　　1、地面操作面板：用于控制孔下仪器进行测量工作；
　　表面有：状态转换按扭、状态指示毫安表、检流计、RS（平衡）滑线电阻刻度盘、电源接线柱、外接检流计接线柱、电源检查按扭、电位器按扭、方位角测量按扭、顶角测量按扭、孔下仪器接线柱、电缆电阻补偿（平衡电位器）、保险丝（0.5安培）等。
　　检流计用来检查电桥回路是否平衡；当电桥不平衡时，检流计指示就偏转，表示有电流通过调节平衡电阻，使桥路平衡，则检流计指针处于零位；测量顶角时，桥路中接入，在测量过程中，桥路出现不平衡，检流计指针偏转；这时调节平衡电阻，使检流计指针指零；刻度盘（RS滑线电阻刻度盘）上的指针所指度数即为顶角度数。
　　毫安表用以指示转换开关的六种工作状态和电源电压是否符合标准。
　　2、孔下仪器
　　孔下仪器由电磁转换和测量框架两部分组成；电磁转换机构即电磁机械回转架，起电磁能转为机械能的作用，推动仪器的测量系框架工作；电磁转换机构由电磁铁螺旋导杆、中间联动转轴和摆盘等主要部分组成；电磁铁工作一次，螺旋导杆回转1/6圆周，称为一次工作状态；螺旋导杆回转一周，操作测量系框架完成六个工作状态，即自由——顶角接触——顶角测量——自由——方位角接触——方位角测量。
　　（三）测量程序
　　仪器下孔前应以过检验，可用JJG—1型校验台进行；校验内容：
　　1、 仪器的方位角和顶角误差；将仪器夹放在JJG—1型校验台夹制套中，将顶角盘调整到一事实上度数（3度以上），并将其固定，然后转动方位盘，顺序转10度，20度，30度……360度，同时分别在仪器上测出读数；两者之间误差不超过允许范围即可，否则需调整；同理，校验顶角误差，将方位盘固定，转动顶角盘3度，5度，7度，……50度，若误差超过允许值则需调整。
　　2、 仪器六种工作状态的准确性；仪器六种工作状态是通过状态转换扭实现的；每按动一次，则电路中与不同电阻值相接，反映在毫安表上指针的位置也不同；按照顺序按动状态转换扭，反映在毫安表上指针位置应符合规定位置，则说明仪器六种工作状态是准确的。
　　3、 电缆补偿：由于各种电缆的电阻不同，必然影响测量结果，所以每当换用电缆时，必须调节电缆补偿；其方法是：在校正台上使仪器顶角对零，按动方位按扭，若因电缆电阻变化，检流指针可能不指零点，则用改锥调节补偿电阻，使检流计指针指零。
　　4、 电源电压：按下电源测量按扭时，毫安表指针应在两条红线之间，表示电压正常；如果指针达不到左边红线，则说明电源电压不足，需更换新电池。
　　当仪器校验正常后，下孔测量，将测筒、导向杆、电缆、面板、电池连接起来；仪器测筒用电缆下孔内，按现定的工作状态进行测量工作；
　　测 量 程 序 表
　　序列 测量系框架工作状态 在桥路中测量电阻状态 毫安指针位置 电刷与集流环相对位置 电路工作无件 操作内容
　　1 自由 全不按入 靠左边接近“0” 分离 毫安表mA，R9，P，R14 测量系框架处自由状态，重锤处在最低位置。
　　2 顶角接触 顶角测量电阻全部接入 在左边红线的右侧 顶角电刷与集流环第一、三接触。 毫安表mA，R9，R7，R11，R 校正顶角红线
　　3 顶角测量 顶角测量一部分接入 向右偏转大于状态转换“2” 顶角电刷与集流环第一，三接触。 按下顶角测量按扭，调刻度盘，使检流计指针指零，度盘读数为顶角值。
　　4 自由 全不接入 靠左边接近“0” 分离 毫安表mA，R9 同状态转换“1”
　　5 方位角接触 方位角测量电阻全部接入 在左边红线的左侧 方位角电刷与集流环第一，二按扭。 毫安表mA， 校正方位角红线
　　6 方位角测量 方位角部分接入 向右偏转大于状态转换“5” 方位角电刷与集流环第一，二接触。 按下方位角测量按扭，调刻度盘使检流计指针指零，度盘读数为方位角值。
　　（四）使用仪器注意事项
　　1、接线时仪器外壳与面板上负接线柱（—）用导线连接，仪器电缆接头中心接线柱和面板上正接线柱（+）连接，否则当极性接反时，极化继电器不起作用。
　　2、仪器下到测点时，即按转换开关，使灵敏元件处于自由状态；待仪器经过一段稳定时间（约几秒钟）静止后，才能进行接触和锁紧测量。
　　3、测量结束时，必须锁紧仪器灵敏元件，以防搬运时由于振动或碰撞损坏。
　　4、仪器打开时，必须将丝扣部分擦干净，不得掉入脏物，尤其要防止水侵入。
　　5、仪器下入钻孔的电器连接部分，必须用高压胶布密封，并用胶水胶结，以防渗水短路。
　　6、运输仪器时，必须装箱，并用具有弹性的软物包扎仪器。测量面板部分最好随身携带，以防震坏。
　　JJX—2型测斜仪优点是可以直接从面板上读出测量数值；测斜效率高，精度也较高，适用于全孔测量；但是仪器用磁针定向，只适用于非磁性矿区使用。
　　三、JDP—1型定盘式测斜仪
　　JDP—1型是为了适应磁性矿区进行钻孔的测斜工作；
　　JDP—1型定盘式测斜仪，是根据地面定向环测原理进行测量工作队的；全套仪器由：定盘仪、测量筒，定向接头，测杆、提引接头、孔口定向板等组成。
　　（一）仪器的结构及工作原理：JDP—1型定盘式测斜仪是依据悬垂原理设计制作的；由因定盘、活动架、钟表装置和保护筒几部分组成。
　　由：固定盘、保护筒、刻度盘、活动架、制动盘、定时钟表、定位键槽、上下顶轴、玛瑙轴承、顶角刻度盘、偏心重锤、顶角指针、重锤游标刻度盘、定位键、钟表开关、海绵垫、保护盖等17部分组成。
　　固定盘上部顶盖的圆周面上刻有0~360度刻度的终点角刻度盘，活动架上下两端有顶轴支承着；固定盘下部装有制动盘和锁床机械，以便当钟表装置走完预定时间时，立即顶起并固定活动架；在固定盘最下方终点角刻度盘180度的方向对应处，有一方形缺口（键槽），以便与保护筒内壁的定位键相嵌合，使固定盘与保护筒的装合位置不变；活动架是仪器的主要活动部分，上部和下部用玛瑙轴承安装于固定盘内；在活动保支撑的中间有顶角刻度盘，在盘边的两面刻有0~90度的刻度，该盘由于偏心重锤的作用，不论仪器处于任何倾斜状态，重心始终在最低点；与顶角盘轴向垂直的活动架上端，装有扇形重锤游标刻度盘的外圆弧面与终点角刻度盘的外面相等，并刻有刻度线，用以观测终点角度数。
　　定时用的钟表机械装在固定盘下部的空筒内，它的下面装有计时刻度盘（0~120分钟），并带有拨钟表开关；钟表机构最长时间120分钟，最短工作时间10分钟。
　　整个测斜仪本体装在保护筒内；在保护筒的底部内面及外部的上（下）端同边方向上分别装有定位键，以便分别与仪器本体下部的方形缺品及测量筒的定位键槽相嵌合；为防止震动和钻孔液体渗入仪器，需在仪器上面放置海绵垫，将带有胶皮垫圈的筒盖压紧。
　　当仪器钟表开放时，活动架与顶角刻度盘在固定盘中均处于自由回转状态；此时，不论仪器牌任何倾斜状态，由于偏心重锤的作用，活动架的重锤游标刻度盘自然静止在倾斜平面内，而顶角盘的加重部分则始终垂于下方；当仪器钟表按预定时间走完后，活动架及其顶角盘被制动盘上升压紧而固定；此时通过顶角指针及游标刻度盘读出顶角和终点角数值；但终点角不能直接反映方位角，需经过计算才能得出方位角的数值。
　　（二）仪器的技术要求
　　1、终点角刻度盘分度值为2度，顶角在5~10度时，测量误差小于2度；顶角在10度以上时，测量误差小于1度；顶角刻度盘分度值为1度，测量误差小于1度。
　　2、活动架上、下、左、右及顶角盘悬锤轴与玛瑙轴承之间没有旷动或紧滞现象，保证活动部件灵敏。
　　3、活动架及顶角刻度盘经制动盘固定后，再经轻微振动不能有位移。
　　4、仪器的定位装置要求严密，不能有旷动。
　　5、定时钟表的时间要准确，时间误差不超过2分钟。
　　（三）仪器的使用及操作方法
　　1、测具的组装：定盘式测斜仪的测具由上下测量筒、定向接头、导向管和提引接手、测杆与测绳等连接组成。
　　油量筒是盛装测斜仪的圆筒，外径63.5毫米，其外面有纵向定向母线，内部有定们键槽，以便测斜仪定位装入，为了减少复测的次数和保证测量结果的正确，在每个测筒内装入两定盘测斜仪器；为防止升降过程中的激烈振动，需在仪器的两端垫海绵垫。
　　2、装合差及求测方法：测具的装合差是指上下测筒的定向母线，由于通过测杆连接后，所产生扭转角度数值；假若上下测筒定向母线是在同一直线上，则装合差为零，但绝大多数那况下有装合差；装合差的求测方法，可以用定盘仪直接求测，四台仪器同时开放10分钟，分别按序号装入上下测筒内；十分钟后敢出仪器，读得上下仪器测得的终点角，以上部仪器测得的终点角减去下部仪器测得的终点角，其差为该测具的装合差；除上述方法外，还可用转动量角器直接读法，或对测具逐根测量法测装合差。求出的装合差的下负值按下法确定：以上端为准，下端扭角以顺时针方向为正，反时针方向为负。
　　3、测量操作程序：对仪器精度校正以及测具装合差求测以后，可进行测量工作，其程序如下：
　　（1）装合测斜仪器，按需要时间开放仪器钟表，四台仪器分别按号装入上下两个测筒中，并垫好紫铜或胶皮垫圈，以免液体渗入；仪器开放时间应考虑连接测具，下放测具到测点以及在测点需停留的时间等待所需时间的总和。
　　（2）下降测具，下测筒与第一根立根（或单根）测杆对好定位记号；测具到达测点时，将上测量筒的母线露出孔口2/3，并使其固定，进行孔口地面定向；待钟表开放时间走完，再停5分钟左右即可提出钻具，取出仪器，按号读数和记录顶角和终点角数据。
　　（3）当进行每二、三、……“环次|”时，须将测具的上测筒下降到前一环次的下测筒的位置；若孔内情况复杂，也可从最深处往上测，在孔口最后一环次再进行孔口定向。
　　孔口定向时，一定要尽量使测筒中心线与钻孔轴心线重合，用孔口定向板和经纬仪进行测量定向；当孔口管不正或操作不当，测量筒末正确靠住孔口下壁时，则需通过测量筒的两个定盘仪自行校正，得出实际定向方位；校正方法是，当上仪器的平均读数大于180度时，则将已测得的定向方位（一般为钻孔设计方位）加上大于180度的余数，反之则减去小于180度的不足数，即是真实孔口起始方位。
　　（4）测量结果的整理与计算
　　定盘式测斜仪先测量出钻孔的顶角和终点角，而后通过换算来求得方位角；计算公式如下：
　　ΔΦ=φ下—φ上±A……1
　　sinΔа=sinΔφ/cos（θ上—θ下/2）……2
　　аn=аn—1±Δа……3
　　式中：A——测具的装合差：
　　φ上——上仪器测出的终点角读数；
　　φ下——下仪器测出的终点角读数；
　　Δφ——终点角差；
　　Δа——方位角差；
　　θ上——上仪器测得的钻孔顶角；
　　θ下——下仪器测得的钻孔顶角；
　　аn——所求测点的方位角（指每环次下测点的数值）
　　根据上面计算式制成的专用换算表（省略）
　　JDP—1型定盘式测斜仪，因不受磁力影响，故可有效地解决磁性矿区的测斜问题，目前（上一世纪）在磁性矿区使用广泛；但该仪器只能进行点测，测斜效率低，程序也较繁锁；适于在钻孔口径大于76毫米，开孔倾角小于85度的钻孔中使用。
　　此测斜仪是根据悬锤原理制作的，并利用钟表装置定时固定顶角和终点盘角，它的构造与JXY—2型测斜仪相似，主要区别点是：终点角刻度盘在刻度270度与90度处各用一根支撑与定时钟座因定为一体，因此，终点角盘始终是与仪器的轴线相垂直的；当仪器倾斜时，终点角盘跟着一起斜倾，而JXY—2型仪器的罗盘则是用水平顶尖角轴承在支撑架上，当仪器倾斜时，罗盘在半圆重锤作用下，始终保持水平；另外，JDP—1型仪是在定时钟座下端0~180度方向的平面内开有定位键槽，作为测量时仪器定位之用，而JXY—2型仪器则地用磁针作为进行测量时定向。
　　因终点角盘始终与仪器轴线垂直，故测量时在终点角盘上所读出角度是终点角而不是方位角，必须根据倾斜时的顶角值进行换算，才能得出方位角，而顶角可由顶角盘直接读出顶角数值。
　　四、JXC—1型磁性钻孔测斜仪
　　JXC—1型测斜仪采用非电量电测法和连环测量原理，可以连续测量；适用于磁性矿区，在钻孔直径大于76毫米的斜孔中（钻孔开孔倾角小85度）测量顶角和方位角。
　　（一）仪器主要技术特性：
　　顶角测量范围 0~50度
　　顶角测量误差 不大于±30秒
　　终点角读数范围内 0~356度
　　终点测量误差（顶角≥5度时） 不大于±1度
　　密封性能（能承受液压） 不低于200公斤/平方厘米
　　允许最高工作温度 60度
　　仪器重量： 上仪器 15.5公斤
　　 下仪器 12公斤
　　 控制箱 7公斤
　　仪器尺寸 外径63.5毫米
　　电源 90伏特电池
　　电源电缆 钢丝绳和轻便电缆
　　定向钻具 直径 42钻杆
　　（二）仪器测量原理
　　仪器测量方法是：采用非电量电测法的直流平衡电桥，先将控制点的顶角或终点角转换为电参量（电阻）；经过电桥平衡，最后再将电参转变为钻孔的几何参量——测点的顶角或终点角；然后通过公式计算，把终点角换算为方位角。
　　整套仪器由上下仪器、地面控制箱和定向测具组成，钻孔方位角测量是用连环测量原理；测量原理与定盘测斜仪相同，换算方法也与定盘测斜仪相同。
　　JXC—1型磁性钻孔测斜仪可在孔内作连续测量，并在一点上可多次重复测量，故准确度高，测斜效率也高，是一种较新型的磁性矿区测斜仪。
　　五、JDL—1型陀螺测斜仪
　　JDL—1型陀螺测斜仪是应用于磁性矿区及有套管的孔段测量钻孔的顶角和方位角。
　　陀螺仪的顶角测量是利用悬锤原理；当仪器倾斜时，悬锤转动平面永远处在倾斜面上；顶角倾斜度数依据悬锤偏离仪器轴线所成角度来表示；方位角的测量，主要是利用一个高速旋转的三自由度陀螺马达定向；其测量原理基本上与JJX—2型电量转换式测斜相同，不同处只是JJX—2型测斜仪用磁针指向，不需另作孔口定向，用于非磁性矿区；JDL—1型陀螺仪则利用高速陀螺马达定向，陀螺不受磁力干扰，可用于磁性矿区；为确定陀螺定向的方位，需作孔口定向工作。
　　JDL—1型陀螺仪本体结构由：陀螺电动机、陀螺外框架、电刷、方位电位针、顶角测量框架、顶角电位针、顶角测量重锤、“锁紧”“自由”电动机、轴承、推杆滑轮、水平修正电动机、水银接触器、仪器外壳、壳体、偏心重块等组成。
　　JDL—1型陀螺仪的技术特性
　　测量范围： 方位角360度 顶角2~30度
　　测量误差： 方位角误差±5度 顶角误差±30秒
　　平均每小时方位漂移不大于±6度
　　井下仪器承受水压能力 200公斤/平方厘米
　　仪器使用单相交流电50赫兹、220伏±10%、电源耗用功率约150瓦
　　环境温度 —1~＋45摄氏度
　　电缆 三芯电缆（内阻>40欧姆）
　　仪器外形尺寸 外径89毫米，长达2040毫米
　　陀螺测斜仪是一种新型测斜仪，能在全孔作连续测量，效率和精度较高，是解决磁性矿区测斜问题的较好仪器；但仪器比较精密，制造、使用、维护、保管比较复杂，目前还未广泛使用。
　　除以上介绍的测斜仪器外另外还有：
　　JJX—3型测斜仪
　　适用于非磁性矿区，
　　测量范围： 顶角0—50度 方位角0~356度
　　允许测量误差：顶角＜±30秒 方位角2~50度时 ＜±4度
　　承受最大液压 ≤500公斤/平方厘米
　　井下仪器最高工作温度 ≤100摄氏度
　　电源 90伏乙组电池
　　定时装置
　　定向钻杆
　　井下仪器尺寸 直径65毫米 长度1450毫米
　　重量 (井下仪不包括伸长管为20公斤)
　　JXX—1型小口径测斜仪
　　适用于非磁性矿区，
　　测量范围： 顶角0—45度 方位角
　　允许测量误差：顶角＜±30秒 方位角＞3度时 ＜±4度
　　承受最大液压 ＜1000公斤/平方厘米
　　井下仪器最高工作温度 0~60摄氏度
　　电源 井下:15伏直流延时电路,6伏直流电机电路
　　 面扳:3伏直流电桥电源
　　定时装置 从锁紧到自由状态的延时时间为3、5、8、10、12、14、16、18及20分钟共档，从自由到锁紧状态为2分钟。
　　定向钻杆
　　井下仪器尺寸 直径40毫米 长度1800毫米
　　重量 井下仪器重11公斤
　　JXX—2型小口径测斜仪
　　适用于磁性和非磁性矿区，
　　测量范围： 顶角0—50度 方位角4~356度、终点角0~356度
　　允许测量误差：顶角＜±30秒 方位角3~50度时 ＜±4度、≥5度时＜±1度
　　承受最大液压 ≮150公斤/平方厘米
　　井下仪器最高工作温度 ≤60摄氏度
　　电源 67.5付测量用、 9伏电机用
　　定时装置
　　定向钻杆 接头：直径40；钻杆：直径34，长5米的4根，长3.75米的1根
　　井下仪器尺寸 直径40毫米 上仪器1500重8公斤
　　 下仪器845 重5公斤
　　重量
　　其它 下井电缆抗拉强度不小于600公斤
　　JGC—40型感光记录测斜仪
　　适用于非磁性矿区，
　　测量范围： 顶角0—45度 方位角0~360度
　　允许测量误差：顶角0~30时为30秒，35~45时为1度 方位角≥4度时±4度
　　承受最大液压 ≤100公斤/平方厘米
　　井下仪器最高工作温度
　　电源 电源用1号6节电波串联输出；以两只串联的3.8伏0.3安灯泡同时工作
　　定时装置 第一测点前的辅助时间有5、10、15、20分钟4档记录时间5分钟=间隙时间5分钟。
　　定向钻杆
　　井下仪器尺寸 直径40毫米 长度1500毫米
　　重量 井下仪器重约7公斤
　　JDL—1型陀螺测斜仪
　　适用于磁性矿区钻孔，
　　测量范围： 顶角0—30度 方位角0~360度
　　允许测量误差：顶角＜±30秒 方位角＞2度时 ＜±5度
　　方位漂移 ＜±6度/小时
　　承受最大液压 ≤200公斤/平方厘米
　　井下仪器最高工作温度 —10~45摄氏度
　　电源 直流220伏±10%，50赫兹，耗用功率150瓦。
　　定时装置
　　定向钻杆
　　井下仪器尺寸 直径89毫米 长度2040毫米
　　重量 井下仪器重29公斤
　　其它 用拉断力不少于600公斤内阻不大于40欧姆的三芯电缆
　　JTL—50小口径陀螺测斜仪
　　适用于磁性矿区钻孔，
　　测量范围： 顶角0—50度 方位角0~360度
　　允许测量误差：顶角 ±30秒 方位角≥2度时 ＜±6度
　　方位漂移 ＜±15度/小时
　　承受最大液压 ≤200公斤/平方厘米
　　井下仪器最高工作温度 —10~45摄氏度
　　电源 交流220伏±10%，50赫兹，耗用功率120瓦。
　　定时装置
　　定向钻杆
　　井下仪器尺寸 直径50毫米 长度1900毫米
　　重量 井下仪器重12公斤
　　其它 用拉断力不少于300公斤，内阻不大于40欧姆的三芯电缆
　　JXT—1小口径陀螺测斜仪
　　适用于磁性矿区钻孔，
　　测量范围： 顶角0—35度 方位角0~360度
　　允许测量误差：顶角≥2度时±30秒 方位角≥3度时 ＜±6度
　　方位漂移 2~5度时≤±12度/小时，5~25度时≤±15度/小时，25~35度时≤±30度/小时
　　承受最大液压 ≤150公斤/平方厘米
　　井下仪器最高工作温度 —10~45摄氏度
　　电源 交流220伏±10%，50赫兹，或交流380伏±10%，耗用功率70瓦。
　　定时装置
　　定向钻杆
　　井下仪器尺寸 直径50毫米 长度1870毫米
　　重量 井下仪器重10公斤
　　其它 用拉断力不少于500公斤内阻不大于50欧姆/千米的三芯电缆
　　以上介绍的均为上世纪末，地质勘探所用的部分钻孔测斜设备，随着科技的进步，现在乃至今后将会有更先进的测量装备投入使用；其测量范围更为广泛，精度更高，更先进。随着电子设备的现代化，将有随钻跟进测量，屏幕监视控制等一批先进的装备投入到地质钻探行业中来。
　　磁性测斜仪：用磁罗盘测量钻孔方位角的测斜仪，有下列几种类型：①机械锁卡单点测斜仪。这是一种利用机械钟来定时的测斜仪，它可按钻具到达井停留在孔内某点所需的预定时间来锁卡摆锤和罗盘磁针，然后提到地面读出其顶角和方位角读数。②地面控制多点测斜仪。这是一种利用平衡电桥原理的测斜仪。随孔斜变化的探管角度传感器的电阻数值（孔斜数据），可由地面仪器面板上与平衡桥臂电位器同轴转动的度盘指示出来，从而可于探管在孔内移位过程中进行无限多点测量。③单点、多点照相测斜仪。这是一种用孔内照相技术来显示钻孔顶角和方位角的测斜仪。这类仪器常见的测角部件式样有悬锤－磁罗盘式、磁环浮子式等。其测斜数据可由照相底片上,悬锤十字丝或仪器轴线标志,投影在罗盘（有顶角刻度的）面上的位置读出。这类仪器在中国、美国、前苏联和欧洲各国等广泛使用。
　　　　陀螺测斜仪：利用陀螺的惯性原理来定向的测斜仪。其定向部件是方位陀螺仪，它是利用修正装置、消除地球自转影响的三自由度陀螺仪。自由陀螺仪相对固定坐标系的稳定性（又叫定轴性）和进动规律，是陀螺测斜仪的工作基础。因方位陀螺仪的主轴能保持在水平和初始给定的方位上，所以，可作为钻孔方位角测量的基准。钻孔方位角(α)的测量是由钻孔测量起点平面Q（陀螺仪地面定向方位）与钻孔终点平面(Z) (钻孔倾斜方向)间的终点角(φ)，根据钻孔顶角数值换算而得。
　　随钻测量 　属实时测量。钻探过程中对孔底顶角、方位角随时进行测量，是及时有效地保证钻孔按正确方向延伸，提高钻探效率、获得更准确资料的先进方法。地面与孔底信息的传输通道有4种;①导线法。如柔杆法、内嵌铜管法、内嵌硬导线法、电缆法等，其中以电缆法应用最广。电缆传输信息的转向仪应用最广。这类仪器由磁通门和加速度计等测量传感器组成，能连续指示钻孔顶角、方位角、工具面向角的变化和其他参数。②泥浆脉冲法。它是在钻杆柱泥浆流中，设置受测量传感器控制的扼流阀，流动的泥浆柱受控时，便产生压力脉冲的变化,其信息以脉冲数目编码,或以脉冲振幅、脉冲相位用二进位数制进行编码，由地表压力检测器接收。可用各种传感器，分别测量钻孔顶角、方位角、工具面等参数。③电磁波法。④声波法。电磁波法和声波法都处在试验阶段，由于信号衰减和噪声干扰，在深钻孔中需用重发器。
　　 钻孔纠斜
　　（一）纠正钻孔方位角的方法
　　1、调节技术参数和粗径钻具长度
　　2、垫钻机设备
　　钻孔深度在100米以内发生方位变化时，采用垫钻机的方法纠正方位容易收到好的效果，
　　垫钻机后操作时要注意，钻进压力应适当减轻，粗径钻具要缩短到4~6米，尽量在消除孔底残留岩心后钻进。
　　3、采用正反转交替钻进
　　4、采用偏心楔导斜纠正钻孔方位
　　（二）纠正钻孔顶角的方法
　　钻孔顶角的变化有两种情况，一是钻孔顶角上漂，一是钻孔顶下垂；
　　1、钻孔顶角下垂的矫正
　　如钻孔顶角下垂而欲使其上漂时，可采取下列纠正措施：
　　（1） 缩短粗径钻具长度（一般为下常钻刊时的2/3），加大钻进压力和水量；若用钢粒钻进，使用大规格钢粒、增加投砂量等办法促使钻孔倾角上漂。
　　（2） 采用塔式钻具钻进 塔式钻具的钻头直径比岩心管粗一级，扩大了孔壁与岩心管的间隙，钻进时可加剧钻孔的上漂，纠斜效果显著。使用时，钻头的外径与原外径基本相同，而岩心管小一个级别。此外，还可以在岩心管上部加又小一级的钻铤，使钻铤的直径又比岩心管更小些，这样，在钻铤下垂作用下，纠偏情况要更为显著。
　　（3） 组合式钻具钻进 给合式钻具结构从至下为：钻杆，取粉管，取粉管接头，短岩心管，万向接头，钻铤，岩心管，钻头。这种形式钻具中的取粉管，万向接头，钻铤，岩心管的尺寸均比原径小一级，这样增大了钻具与孔壁的间隙，使万向接头中心点向下偏离钻孔轴线，因此钻具在也内所形成的偏角增大，提高了纠斜效果。为了使钻具偏离角不受影响，必须控制岩心管长度不超过1.5米，钻铤重量保持在150~170公斤，并连接在岩心管上，这更有助于万向接头中心点向下偏离后的位置上处于稳定。
　　2、钻孔顶角上漂的矫正
　　钻孔上漂，欲使其下垂时，可采取的措施：
　　（1） 采用扶正器 扶正器可用0.5米短岩心管两端连接异径接组成，为增强耐磨性，可在异径接头上堆焊莱特合金补强；采用钢粒钻进工艺时，应少投钢砂，选用小规格钢砂；为便于投砂和投卡料取芯，异径接头内的通水孔应车成喇叭状。扶正器和岩心管之间的距离为钻杆半波长度的二分之一，即2.5~3米。
　　（2） 采用球形万向节变向综合钻具
　　钻具结构：钻杆，取粉管，导正接头，岩心管，异径接头，万向节头，短钻杆，小径岩心管，钻头等部分组成：万向节头的结构由：上球体，胶管，保护管，埋头螺丝，下球体，主轴等组成。
　　球形万向节上端通过短钻杆（长为200~300毫米）与上部的粗钻具相连接，下端用短钻杆连接长1米左右的小径钻具（比粗径钻具小一到两级）；这种连接方式主要是利用上部的粗径钻具将下部的小径钻具上赠抬起，由于重力作用，小径钻具下端自动下垂，在球形万向节的帮助下，改变小孔的轴线方向，使钻孔下垂。
　　纠斜前须将孔内残留岩心及碎石清除，下钻前应严格检查球形万向节接头是否灵活，下钻到底后，即可送水、轻压、慢转速钻进，钻进中借小径钻具的下垂作用进行纠斜，在小径钻具钻进10米左右，进行测斜，然后再采用导向扩孔钻进，扩孔用的导向管不应小于1米。
　　（3）采用悬锤式纠斜钻具，
　　钻具结构由：导正管、万向接头、锥形加重管、锥形钻头等组成。
　　导正管是长4~6米的原径岩心管组成，用以保证钻进时万向接头能稳定地处于孔线。
　　球形万向轴节（万向接头）靠中间的大球体承受钻具轴心压力，与四周的四个小球装定位，传递扭矩，并使万向接头具有可靠的灵活性，万向接头中间有喷嘴和承喷器，能使冲洗液沿钻具内通过。
　　锥形加重管是由比导向管直径小1~2级的圆钢制成，其锥面上镶以硬质合金，为了在纠斜钻进时逐渐增大纠斜角，
　　锥形钻头的锥尖角为90度，尖部镶有三颗呈向心刃尖的硬质合金，以利于定向切削岩石。
　　采用此钻具纠斜分为三个阶段：即纠斜钻进，扩孔，扫“狗腿弯”。
　　a纠斜钻进
　　钻进前，须将孔内残留岩石及碎石、岩粉清理干净，并用磨孔钻头磨平底。
　　下入纠斜钻具，距孔底0.1~0.2米时，开泵用大水量冲洗数分钟后，将钻具缓慢地下到孔底，徐徐开车，用慢速（150转/分钟）钻进，并逐渐加压至1000~1200公斤；钻进中不宜提动钻具。
　　第一回次钻进0.5~0.6米后，再换用与锥形钻头同径的短岩心管和普通合金钻头钻进，以后逐次加长岩心管至纠斜新孔4~5米为止；进行测斜检查纠斜效果。
　　b扩孔
　　用扩孔钻具将新孔逐级扩至原孔径；扩也钻具的特点是扩孔管短，导向管长。
　　C扫“狗腿弯”
　　扫掉纠斜产生的急转弯，是纠斜的最后一道工序，其目的是保证长粗径能顺利通过，恢复正常钻进。
　　扫“狗腿弯”钻具上装有2~3个长400毫米用厚壁料（钢砂钻头）制成的扩孔器，其外壁镶有4~6排硬质合金。
　　扫“狗腿弯”时，应先下入2~3米长的扫孔钻具，在“狗腿弯”部位上下反复扫扩，至顺利通过后，再用长4~5米长的扫孔钻具反复扫扩。
　　悬锤式纠斜钻具适用于钻孔顶角大于4度，岩石可钻性在7级以下的钻孔中进行纠斜。
　　（4）扶正器纠斜法；在斜孔钻进中，如发现钻孔倾角上漂，可以在粗径钻具上面加上扶正器，以达到纠斜的目的，或保持钻孔倾角不继续上漂。加上扶正器后，因为扶正器的作用改变了原来粗径钻具上端的受力状态，使粗径上端抬起，而钻头部位则紧靠钻孔下帮，使钻具在钻进过程中逐渐产生向下弯曲的趋势。扶正器应接在与粗径钻具相连的短钻杆上，短钻杆的长度一般为2.5米左右，
　　扶正器的结构简单，由两个接手和两个异径接头及与岩心管同径的短岩心管组成。短岩心管长0.3-0.5米，为了便于投卡料，异径接头应加工成喇叭口形。使用扶正器后，在一定程度上影响冲洗液的循环，不利于排除岩粉。因此，在比较复杂的地层使用带水槽的特制扶正器，以保证冲洗液循环畅通。
　　（5）利用偏心式钻具纠斜；偏心式钻具结构，1钻杆、2处故接头、3纠斜偏心上接头、4配重外管，5定制滚珠；6岩心管接手，7岩心管；8钻头
　　主要是纠正方位的变化。一般钻进10-30米即可纠回方位角10-20度。在70-80度斜孔内纠方位角的效果较好。这种钻具利用偏心重锤原理，强制钻孔按设计方向钻进，具有连续定向的作用。
　　（6）钻孔造斜：
　　1、偏心楔：人工定向钻进用的偏心楔种类很多。有铸铁、套管制、钢制、木制等各种材料制成的偏心楔，一般常用铸铁和套管的两种。铸铁制楔子楔体成凹形槽，以导偏钻具，楔长1.5~2.5米，角度一般采用2~5度，适用于中硬层(岩石硬度在7级左右)造斜、孔壁完整的孔段造斜效果好，楔槽不易被钻穿，投入卡料后，偏斜钻进中偏斜器较为稳定。套管制偏心楔子是用长4米左右，直径相应小于孔径的套管或岩心管，沿对角线切割，并将切下来部分翻转过来焊接而成，焊接处必须光滑，它适于在在软岩层或中硬岩层造斜。
　　2、孔内架桥：造斜部位距孔底时，须在造斜部位的下面架桥，以托住偏心楔。用1米左右的圆木，上端成锥形，用细铁筋或正反扣特制接手连接钻杆下端，送到孔内预定部位，也有省事的，用岩心管装入数个编织袋送入孔内预定位置，然后利用冲洗液的压力推出岩心管。再投入泥块，石块，孔深时，也可用岩心管送入。如果造斜部位距孔底很近，就不必架桥，可直接投入石块充填物到预定部位并捣实即可。
　　3、偏心楔的连接与下入方法；首先将楔子与座管连为一体，根据偏斜钻进的要求确定楔子的下入方法。楔子的下入法可分为不定向下入法及定向下入法。定向下入法又可分为地面人工定向和孔内偏重自动定向两种。
　　a不定向下入法；若造成斜部位岩石较软（6级左右）时，可采用合金偏斜钻具直接与楔子连接在一起。钻头和楔子都钻两个小孔，用4-6毫米的铜铆钉连接住，便可下入孔内。在距孔底1米左右时，猛隆钻具，将铜铆钉墩断；铆钉墩断后不用固定楔子即可进行钻进。若造斜部位岩石较硬，可采用钢粒钻进，在楔子与座管连接一体后，用铆钉将钻具与楔子连接送入孔内。待铆钉墩断后，将钻杆提出并向孔内投入铁砂粉及河砂等，将楔子固定，再下入小一径的钢粒钻头进行钻进，也可采用同径钢粒钻头进行钻进。不定向下入法适用于补取岩矿心的情况。
　　b定向下入法：适用于打定向钻孔，其方法有两种，一种是钻杆地面定向，按钻孔深度备好笔直的钻杆，并量准每根杆长度。选择较宽广平坦的地方，将钻杆摆直并将全部钻杆连成一体上紧丝扣，然后用铆钉把偏心楔与钻杆连在一起。用经纬仪对准偏心楔本体斜面中心，测定一母线，并在连接处的方位母线上刻上记号（记号线越细越好）。再自下而上编好号，按顺序下入孔内。
　　下钻前，用经纬仪在孔口管上定出方位并刻上记号，以后每根钻杆下入时，均需将钻杆方位母线对准孔口管上的记号，直至下到所需深度。偏心楔的楔面就在所需造斜的方位上。这种方法比较麻烦，准确性也差。
　　另一种方法是重力定向偏心器投送偏心楔的方法。重力定向偏心器是根据地心引力，重力向下的原理工作的。结构为1上接头；2外管；3、6推力轴承；4轴套；5挡垫；7密封垫；8向心轴承；9下接头；10转轴；11、14接头；12外管；13重砣；15连接杆。
　　定向通过偏爱重工业管来完成，在偏重外管内的半边加砣，使其产生偏重，近使重力方向紧靠钻孔下方。重砣的平分线即是方位母线，也是钻孔实际方位线。定向时只须调整方位角与设计方位角一致，为了不使下入时上部钻杆扭转，特在偏重管上部的连接投送器内装上止推轴承，向心轴承三付以保证下部定向装置不受回转影响，达到定向的目的。
　　投送器结构1钻杆；2投送器；3偏重管；4连接杆；5偏重楔；
　　以上两种下入法均需墩断铆钉后，随即下入钢粒或石块将偏心楔卡固，偏心楔固定后的偏斜钻进与不定向偏斜钻进操作一样。斜孔钻进3-5后，应立即测定方位角及倾角，若达到设计要求，即可继续钻进，达不到要求则封孔重新操作一次。
　　（7）扩孔纠斜；纠正孔斜时，选用稍大于原钻头口径的钻头，从上而下的扩孔钻进，钻进时采用轻压慢转的方法，严格控制进尺速度，不要太快，采用此方法可以纠正一般轻微的孔斜。
　　（8）后导纠斜法：即在钻头上端加数个导正圈，以起导正作用。导正圈直径要小于钻头直径，加圈钻杆长度一般为8-10米左右，不可加的过长，虽愈长导正的作用越好，但过长效果并不明显，反而会影响钻进效率。纠斜时，将安装有导向圈的钻具慢慢下入孔内孔斜部位，因有导向圈作用，使钻具受阻不能下降时，再稍微提引钻具，开动钻机，扫孔钻进纠斜。纠斜时，要轻压慢转，自上而下逐段地反复扫，直到钻具上下无阻时为止，此时已表明孔斜已基本纠正再进行测量检查。
　　（9）前导纠斜法：此法主要用于多次扩孔中，变径扩孔时产生斜孔的纠正，变径扩孔容易发生钻孔偏离原来钻孔中心，甚至钻出歧孔的现象，纠正这种斜孔时，在扩孔钻具的下端接上适当长度的小径导眼钻具，钻具下入钻孔后，让小径钻具导入原孔小径钻孔，然后开动钻机轻压慢转进行纠斜。
　　（10）冲击钻纠斜：
　　1、修正纠斜，使用超前刃的肋骨提砂筒，在开始孔斜的孔段修孔，操作时要高拉猛冲，少放绳，扫出一个台阶之后，再慢慢地钻凿下去。如果地层坚硬，肋骨提砂筒总是打滑扫不出台阶时，可用大一级的焊有周圈的肋骨提砂筒扩孔时纠斜，待扩孔超过原孔斜位置一米后，再换原钻具继续钻进。
　　2、回填法纠斜：回填法纠斜时，先向孔内填入与地层相似的粘土或碎石块，填入物要高于孔斜位置，尔后下入钻具，进行钻进纠斜。
　　（附）人工定向钻进
　　（一）偏心楔
　　偏心楔是孔内造斜时的导斜工具，可分为固定式楔子（即死楔子）和活楔子两类。
　　1、固定式楔子
　　固定式楔子可用坚硬的硬木制作，亦可用套管、铸钢或其它高硬度材料制作；
　　（1）开口式楔子
　　此楔子适用于同径钻具导斜，但是导斜完成后楔子即留于孔内不能取出。
　　楔子的参数如下：楔子顶角一般为2~5度，楔子顶部中心弧一般为120~150度，楔子下部1.5~2米，为了保证造斜方向，在楔子顶部中心应钻有孔眼，以便用铆钉或铁丝固定在钻杆下端下入孔内。
　　（2）闭口式楔子
　　此楔子适用于大口径钻孔造斜，造斜工作完成后，可将楔子打捞上来。
　　闭口式楔子多用套管制成，取长4米左右的套管，上端留200毫米，按楔子需要的顶角进行切割，将切下的一块反转过来焊在原处即可。
　　2、活楔子
　　活楔子是目前人工造斜的一种较好的导斜工具；活楔子的种类很多，这里暂介绍几种：
　　（1）偏重活楔子
　　全套由：钻杆，取粉管，上接头，胶皮轴承，铅偏重，偏重管下接头，调向接头，轴承，固定顶丝，半开岩心管，球形万向轴节，小径岩心管，锥形钻头，铆钉，偏重外管，楔铁，抓齿等17部分组成，
　　此楔子是利用偏重原理来进行定向的，只要在地表将楔面与铅偏重的中心按所需的角度调好，当钻具下入钻孔，小径钻具接头支撑着偏重管部分呈悬重状态，由于偏重作用，铅偏重的中心始终处于钻孔的下端，此时楔面所指方向即是欲造斜方向；由于铅偏重的重力作用及楔铁下端爪齿的作用，小径钻具造成斜钻进时，楔铁不会改变方向；当造斜完成后，楔子连同钻具一同提长起来。
　　（2）取出式活楔子
　　取出式活楔子是由取出式导斜器与定向装置两大件组成。
　　取出式导斜器由带导斜糟的导斜器体，支撑环，楔铁座，楔块及档板等组成；在导斜糟上焊有两条补强钢筋，以改善导斜性能，其中间留有空间和捞取装置，以便下入捞取工具；楔块在楔铁中可以上下滑动，当楔块上移时，即将导斜器底部与钻孔孔壁楔紧；但在提动导斜器时，楔块在自重和孔壁摩擦力的作用下，相对下移，而与孔壁松脱，使导斜器从孔内取出。
　　定向装置是由连接钻杆，调整锁母，偏心重锤和转动部分，支承部分等组成。
　　将取出式导斜器的支撑环与定向装置的连接钻杆的扁头点焊，通过连接钻杆上端丝扣按需要的安装角定位在定向装置上，并用调整锁母固紧。
　　往钻孔内下入导斜器时，应缓慢下放，距孔底2~4米处，上下提动几次，使偏心重锤处于稳定位置，然后再徐徐下降到离也底1~2米外，略停几分钟，猛然落到孔底，这样楔块即沿楔铁座上移与孔壁挤紧，同时导斜器支承环也与连接钻杆墩脱；亦可将导斜器缓慢下到孔底后，再用吊锤下打脱连接钻杆；然后提出定向装置。
　　（3）活动导斜器（俗称281楔子）
　　活动导斜器是由导斜器和定向装置两大部分组成，导斜器是由上楔体，下楔体，卡瓦，卡瓦限制接箍等组成。
　　上楔体用钻头料做成，楔口部分为圆筒形，其内端车出岩心管丝扣；上楔体的作用是稳定楔体和造斜后起拔导斜器；楔面部分是焊接而成的弧形斜面，斜度3~5度为宜。
　　下楔体用圆钢做成，外径与长度的比值为1.16：3.50，加工出与上楔体斜面相应的弧形斜面，弧形半径与外径的比值为1.16：0.5。下部有三条角度为6度04秒的斜方槽，以便装入卡瓦。
　　卡瓦共三块，沿纵向开有齿槽，卡瓦靠卡瓦限制箍限制在下楔体上，可在斜槽内作上下滑动。
　　下楔体与上楔体是套焊连接的。
　　定向装置是由两根据89毫米的岩心管。
　　（二）选择造斜孔段
　　定向钻进时，为了顺利造斜，应对造斜的起点位置加以正确的选择；一般可根据下列情况进行选择：
　　1、 根据定孔的设计要求；
　　2、 根据岩石的性质选择，经验证明，选出在中等硬度而完整的岩层中较好，因其孔壁完整而不易超径，架桥和固定偏心楔都比较容易，同时导斜钻进也容易。
　　3、 根据造斜的目的，本着增产节约的原则，尽量减少不必要的进尺，以最少的时间和代价取得最好的效果。
　　（三）孔内架桥
　　在纠正弯曲的钻孔，一般多孔定向钻进或造斜补取岩矿心时，需要在孔内一定地点架桥托住导斜的偏心楔子，常用的可靠架桥方法是用木塞堵孔；木塞用坚硬的干木制成，木塞长度一般为1.5~2米，直径比孔径略小1~2毫米，在木塞上部固定一反丝接手，以便与钻杆连接，下到预定孔深后，由孔口投入小碎石约半桶，拉紧钻具（回绳后钻具不动），开车正转，钻杆与木塞在反丝接手处脱离，将钻杆提出后，再投入一定数量的大些的碎石。.
　　当前有些钻机使用编织袋作为架桥材料，用三至五个编织袋，装入岩心管内，下到预定孔段后，开泵送入，或开泵与强墩的方法同用，待水流通畅后，起出投送钻具，再送入泥球，碎石等完成架桥。
　　在冲洗液漏失的钻孔内架桥，尤其是偏斜位高于水平线，应先行堵漏，待孔内漏失层处理完成后，将冲洗液灌至孔口，然后再架桥。大的溶洞可以下飞管（套管）隔断漏失；一般的漏失层可以采用水泥封孔，木桩隔离，编织袋、泥球、碎石、碎屑、膨胀材料、塑胶化学材料等进行堵漏。
　　偏斜扫孔时严禁无泵操作；孔内漏失层在偏斜的上部，也应处理好漏失层，不提倡顶漏施工，但由于条件限制，顶漏偏斜钻进时也应谨慎操作，不得无泵钻进。
　　（四）确定楔子的方向（即楔子的安装角）
　　根居测斜资料，在已知道斜孔段的顶角和方位角时，即可根据设计的要求（或纠斜要求）来确定楔子的方向；确定楔子方向的方法有计算法和作图法两种，
　　（五）楔子的下入及固定
　　因导斜的楔子结构和定向的方法不同，下入的方法也不相同。
　　1、 开口式楔子：一般多用铆钉（或铁丝）固定在钻杆的下端，用定向下入钻杆的方法下入钻孔，再切断铆钉将楔子留于孔底，并投入卡料将楔子卡牢固定。用钻杆定向下入法，操作复杂现在很少采用。
　　2、 闭口式楔子：当钻孔很浅而岩石又较松软时，可用套管连接定向下钻孔，在孔口将套管固定，并投入卡料将楔子卡牢，当钻孔较深时，则应用钻杆连接定向下入钻孔。
　　3、 活楔子：在介绍活楔子结构时，对其下入和定向的方法已有介绍，此处不再复述。
　　（六）造斜钻进
　　下好偏心楔后，开好新孔是造斜钻进的一个重要环节；为了便于偏斜和防止钻坏偏心楔子，在造斜钻进开始时，均应采用小一级的钻具，不管是合金钻进或钢粒钻进，均应使用锥形钻头，短岩心管（般为0.5~0.6米），采用轻压（300~500公斤），慢转速（70转/分钟）认真掌握水量；当新孔超出楔子斜面1.5米左右，即可提钻，提钻时不能停水，以防卡钻或带动导斜器；然后，下入打捞钻具将活楔子提出；再换用带有小径导向钻具的扩孔钻具，进行扩孔钻进，扩孔到底后，改用长1.5~1.8米原径钻具钻进，并随新孔的加深逐渐加长粗径钻具，新孔深度达3~5米后，应进行测斜检查造斜效果，经测斜验证后即可恢复正常钻进；在钻进过程中要增加测斜次数，以便了解钻孔偏斜情况和及时采取措施。
　　（七）操作注意事项
　　1、下入导斜器（偏心楔子）前应清除残留岩心，碎石，岩粉及其它残留物；
　　2、下入偏心楔子时要缓慢，如遇阻碍应上下串动，阴力消除后再下降，否则应提升上来，查明原因，疏通后再行下降，不得强行下入；
　　3、开始造斜钻进时，如遇到蹩车和阻力，应提动调整，无效时应提上钻具，以免发生事故；
　　4、下降钻具时要缓慢，防止碰撞偏心楔子，采心时要卡牢岩心防止脱落，以免扫取脱落岩心时，扫坏楔子。
　　5、钻孔已经偏斜，起下钻过程中，粗径钻具在经过偏斜器位置时（尤其是死楔子），要降低速度，保护好孔壁和偏斜器，起钻遇阻时要轻提，反复串动，轻轻转动；下钻时要降低下降可度，遇阻要反复试探，可以在提离遇阻部位转动钻具，但不得在钻具接触到阻力位时转动钻具；反复试探仍不能下入偏斜孔时，要起出钻具，用带小径导向（前端有锥形钻头）的钻具，疏通偏斜器或偏斜位。
　　一般偏斜位遇阻不能通过，原因有多种；架桥时，投料中出现虚空，偏斜器下沉，钻头下降时超过了偏斜孔；死楔子因孔壁与卡料卡得不紧，因钻进回转的敲击和起钻过程中被带起位移；岩心脱落和上部破碎岩石卡在偏斜位置；因下钻速度过快，或原本偏斜器上部与孔壁就有较大的间隙，钻头套在偏斜器上部，使其脱离孔壁挤偏到钻孔中心……等等，这些都会造成下钻遇阻，如果处理不当，会新开偏斜孔，形成一个偏斜位，多个方向不同的偏斜孔。
　　6、偏斜钻进中出现以下情况，而设计又不能变更的情况下，应考虑重新下入新的偏心楔子进行钻孔偏斜：
　　a、偏斜器被钻穿，或被钻头在偏斜钻进中破坏，不能再起到偏斜的作用时；
　　b、由于偏斜器不稳定，出现上窜、下沉、，方位角改变、一个偏斜位置出现多个偏斜孔时；
　　c、因钻孔内岩层和孔壁的原因，使偏斜困难，不易偏斜时，应选择易于偏斜的地层中造斜。
　　 预防措施
　　预防钻孔弯曲的措施
　　为了保证钻孔质量，在钻探施工过程中，贯彻预防为主，加强对钻孔弯曲的预防工作是十分必要的。
　　由于促使钻孔弯曲的原因比较复杂，在不同条件下，各种因素对钻孔弯曲的影响也不同，因此，我们必须根据每个地区和钻孔的具条件，进行具体分析，找出促使钻孔弯曲的主要矛盾，有针对性地确定预防孔斜的措施。
　　一、从设计钻孔上采取措施
　　在掌握了矿区内，不同岩层，不同孔径及不同孔段的自然弯曲规律资料的基础上，设计初级定向钻孔，是实现优质高产的重要途径；
　　（一）初级定向外孔的设计
　　1、倾角的设计
　　（1）移动孔位法
　　（2）改变钻孔倾角法
　　（3）钻孔标准设计曲线法 按设计钻孔的倾角、方位角、根据钻孔自然弯曲规律，按勘探线剖面图的比例，每25米（或50米）孔段，定出倾角和方位角值，依各孔段的倾角值在透明方格纸上绘出钻孔倾角标准线图，将透明图覆盖在勘探线剖面图上，使纵横坐标对正，曲线终点与设计见矿点重合，则曲线起点与地平面相交处即是钻孔的实际孔位；
　　2、方位角的设计
　　（1）移动孔位偏离勘探线安装法
　　（2）在原期探线上扭转安装法（即改变设计方位角）一般情况下，扭转方位角度为钻孔方位角偏离斜度的一半（递增度数）
　　（二）应注意的几个事项
　　1、钻进过程中应严格遵守有关技术操作规程
　　2、按要求及时测斜，及时作图，及时分析研究，以指导钻进工作
　　3、当钻孔设计方向弯曲时，应及时采取措施，加以纠正
　　如钻孔上漂过缓时，采用短岩心管钻进；若效果不明显，加以纠正。
　　如钻孔上漂过急时，采用带扶正器钻具钻进，若效果不明显时，可采用5~7米钢粒钻头一端连接取粉管接头，一端锯水口后直接钻进。
　　如钻孔方位角增大过急时，采用反转纠斜。
　　如钻孔方位角变化过缓时，可采用活楔子导斜器纠斜。
　　如钻孔方位角与顶角同时变化过缓时，采用大钻头，小径岩心管钻具纠斜。
　　如钻孔方位角增大过急，顶角上漂过缓时，采用大钻头，小径岩心管钻反转钻进纠斜。
　　二、把好设备、安装、开孔关，确保安装、开孔质量
　　（一）检修好机械设备
　　做到回转器无毛病，如立轴导管、立轴枢纽不松动，变角机构要牢靠，油压钻机在滑轨上不松不旷，钻机在轻载荷下不沉头，也不仰头。
　　（二）把好安装关
　　为了确保设备安装平衡正确，应做到：
　　1、确保地基坚实、平整，基台辅设水平、周正、牢固；
　　2、钻机安装必须水平、周正、稳固，天车、立轴和孔口三点必须成一直线；
　　3、严格按设计要求检查立轴方向、角度；
　　（三）把好开孔关
　　把好开孔是防斜的基础，开孔钻进时应做到：
　　1、 开孔时用的钻具要直，粗径钻具要随钻孔加深逐次加长，直至正常长度（7米）以上；最好使用短机上钻杆，紧上下卡盘时要注意保持钻具中心，使用合金钻头以轻压慢转钻进。
　　2、 孔口管要下正，即方位和顶角完全符合设计要求，孔口管一定要下牢，上端管壁要填塞紧；上下钻具应防强力冲打孔口管，避免孔口管偏斜变形。
　　三、抓好换径和扩孔工作
　　（一）抓好换径工作
　　换径前应清除孔底残留岩心，最好用磨孔平面钻头带捞渣清理孔底，清换径时一定要用导向钻具，导向钻具要同心，导向管应适当加长，小径钻具要短，随着小径钻孔有加深小径名具应逐次加长，直至6米以上才可去掉导向钻具，换径后应进行测斜检查。
　　（二）抓好扩孔工作
　　扩孔时要带小径导向钻具，导向钻具要同心，小径导向管要保持一定长度。
　　四、增强钻具的导向性和稳定性
　　根据目前普通口径钻进所用的管材条件，为了增强钻具的导向性能，钻具结构符合：“长、刚、粗、重、支、反、直”等要求。
　　1、长：系指粗径钻具要有一事实上长度，以增加导向作用，一般粗径钻具长为7~10米左右为宜。
　　2、刚：要求岩心管要有一定刚度，以保证在大压力、大扭矩负荷下不发生变形，最好采用高频表面淬火岩心管或厚壁无缝钢管做岩心管。
　　3、粗：系指适当地增大岩心管接箍和异径接头的直径，以增大粗径钻具的导向性，异径接头的直径可根据具体情况确定；为增大异径接头的抗磨性，可用莱利特合金补强。
　　4、重：要求粗径钻具有一定重量，或用钻铤加压，以改善整套钻具的工作条件。
　　5、支：系指在钻杆上加胶箍以扶正钻杆，减少钻杆弯曲和磨损，或在粗径钻具上方适当位置接扶正器，以增强钻具回转时稳定性，扶正器可用短岩心管，两头接导径接头制成；为了增加耐磨性，可在异径接头表堆焊莱特合金补架。
　　6、反、合金或钢粒钻进时，可采用孔底喷射式反循环钻具钻进，减小孔壁环状简隙，增加钻具导向性。
　　7、直、要求所用钻杆、岩心管要笔直，连接后要同心，以增加回转时的稳定性。
　　五、采用合理的钻进方法和钻进工艺
　　1、正确地根据地层特点选择钻进方法，在可用合金的地层尽可能不用钢砂钻进；坚硬的地层，有条件应采用金刚石钻进以减少钻孔弯曲。
　　2、合理地确定钻进技术参数及操作技术
　　根据岩层的研磨性，软硬，体积破碎性能，抗压能力等，选择水量，转速和轴向压力，在不同的岩层，合理采用不同的回次进尺长度。
　　合理选择内外径，尽可能的减小岩心管与孔壁的间隙。
　　当岩石换层时，钻孔最容易弯曲，根据换层时钻孔弯曲的一般规律，在岩层由软变硬时，轴心压力要适当减轻，一般为正常钻进压力的三分之二，钻具转数也应适当降底，当岩层由硬变软时，轴心压力也要适当降底，一般为正常给进钻压的三分之一，并适当加长粗径钻具。
　　在钻进松散地层或破碎带时，要加长粗径钻具，采用优质泥浆，并严格控制冲洗液量，以保护孔壁，使孔径不致过大；在换径或扩孔时，也应采用小的技术参数钻进。
　　3、采用反正转钻进
　　采用反转与正转交替钻进来控制钻孔方位的变化，实践证明是很有效的方法；因反转下正转时，钻头的回转阻力相反，钻孔方位的变化也相反，因此采用反转与正转交替钻进，可控制钻孔方位的变化。
　　4、正确选择钻具的配合，钻杆与岩心管的选择应考虑回转钻进中的弹性振动对钻孔的影响，一般深度大于500米的钻孔，直径较细的钻杆柔性增强，伸缩性增大，钻具回转钻进中因周期性弹情振动，所产生的俯冲压力也大；选择合理的钻具组合搭配，可以减小钻具的伸缩性，减轻对钻头的俯冲压力，降低钻孔的弯曲度。
　　而绳索取芯，钻杆与岩心管同径，所以弹性振动的俯冲压力相对于早先的细直径钻杆带动粗径岩心管钻进，要小得很多，钻孔的空间稳定性也较好。但是绳索取芯钻具在复杂地层中也有其局限性，比如在难以取芯的泥岩混合地层中，由于需要无泵钻进，而采用金刚石钻进的绳索取芯钻进，就不得不改用一般合金钻进，以取得较高的岩矿芯回采率。
　　5、另外，冲击回转钻进对防止钻孔弯曲也有效；冲击回转钻进所产生的脉冲压力，瞬间爆发，在同等的钻进参数下，钻头能更多的克取破碎岩石，但由于没有或极少的俯冲压力，所以对于预防钻孔弯曲，提高钻效是不错的选择；但是在低硬度地层中不宜使用。
　　6、选择更新的钻探工艺，控制钻孔弯曲。利用新工艺，新技术，采用综合手段，使钻孔按照设计方案和路线行进。但对于新技术不能一味的崇拜，也要有所取舍，钻探应以满足地质的目的为首要要求，但也要兼顾其它。
　　施工中应考虑对环境的影响，其中对农田、水环境、山林的危害；有些地质钻探施工过的地方，因泥浆、油脂、施工垃圾等污染，造成三、五年内庄稼减产甚至无收。所以，一些新的工艺，也会伴随着新材料的产生，这些材料将随着施工队伍的流动漫延到乡野，给人们的生活、生存环境造成危害。
　　
　　孔斜原因 预防方法
　　地基不稳固，孔口护壁管不正，易斜 在山区或河岸施工，填方不宜过多，并应夯实。孔口护壁管要下好，应用测斜仪或水平尺测量，达不到要求时重新下之
　　天车、立轴中心线（回转器中心线）钻孔不在同一垂线上。 开孔前，校正立轴，使天车，立轴在同一垂线上，并固定紧螺丝
　　开孔时，机上钻杆弯曲，上重下轻造成上摆，岩心管太短，压力过大机上钻杆被压弯，造成孔斜。 选用调直的机上钻杆，用升隆机吊直钻具，采用高转速，小压力钻进。岩心管逐渐加长，从0.5米、1米、2米、4米、6米，直到8米。
　　扩孔时钻头没导向，或导向过短，特别是用筒状钻头扩孔，最易扩斜。 加长钻头体，长径比大于2，钻头下加小于原径的导向，其与原长径比大于15。尽量采用矛式钻头扩孔，筒状只适于短距离扩孔，或套取事故钻具时用。
　　扩孔时，小径堵塞，由大径换小径未加导向，分层观测起拔止水后扩孔易斜 小径堵塞，扩孔时，需首先选小眼，大径变小径时，需加长导向管。
　　在扩孔开孔时，地层软，扩孔与小孔级配差别大，钻头前导向短，易斜。 扩孔开孔时，下部加长导向，大压力，高转速可防斜。
　　地层软硬不均，坍塌严重，（如砂层），溶洞易斜 可采用加长岩心管，以及采用普通合金钻头，使孔径和岩心管间隙减小
　　两翼或多翼全面钻头，翼片轴不对称 要使翼片对称，全面钻进时，应加钻铤和导向。
　　在软地质层钻进时，冲洗液性质不合理，泵量过大，至使冲塌孔壁，加大钻孔弯曲 改善冲洗液性能，钻进时减少泵量
　　










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(θ)、方位角(α)3个参数确定。<BR\>　　钻孔弯曲：又称孔斜；由于自然地质因素及钻探工艺因素会造成钻孔弯曲，使钻孔偏离原来设计的顶角与方位角。孔斜不仅会给施工带来困难,降低钻探效率,易诱发孔内事故，而且会歪曲矿体形态与产状，影响勘探结果的准确程度。所以按一定距离测斜和防斜在钻探施工中是非常重要的。<BR\>　　钻孔纠斜是钻探行业内基本的作业方法，一般的纠斜主是要是纠正超过质量指标的孔段或者岩层；造成钻孔倾斜的原因很多，但是总的归纳起来不外乎两大因素：一是地质因素，二是所采用的钻进工艺和钻探技术欠妥。<BR\>　　一、地质因素的影响（客观因素）</DIV\></DIV\></DIV\></TABLE\>',blogUrl:'blog/static/13844701020103197253516',isPublished:1,istop:false,type:2,modifyTime:0,publishTime:1271633135016,permalink:'blog/static/13844701020103197253516',commentCount:0,mainCommentCount:0,recommendCount:0,bsrk:-100,publisherId:0,recomBlogHome:false,attachmentsFileIds:[],friendstatus:'none',followstatus:'unFollow',pubSucc:'',visitorProvince:'北京',visitorCity:'未设置',isWeekend:true,taobaoVersion:6,taobaolink:"http://g.163.com/a?CID=4399&Values=3931351846&Redirect=http://ju.atpanel.com/?url=http://www.tmall.com/?ad_id=100040497852881d4a61&am_id=&cm_id=&pm_id=",taobaobgimage:"http://blog.163.com/newpage/images/taobaolayerbg5.jpg",mset:'000',mcon:'',srk:-100,remindgoodnightblog:false,isBlackVisitor:false,isShowYodaoAd:false} 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