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1、第四部分钻井工程实验一钻头结构实验一、实验目的(1)了解刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头的结构及工作原理。(2)了解取心钻头的作用与分类0(3)了解钻头使用后的磨损及失效状况(4)加深学生对钻头在使用过程中应注意的事项的了解二、实验器材(1)各种钻头。(2)钻头实验架。三、结构及原理钻头按结构及工作原理可分成刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头；按功用可分为取心钻头、全面钻进钻头、扩眼钻头。1.刮刀钻头1)刮刀钻头的结构刮刀钻头如图4-1-1所示，其结构可分为4部分：上钻头体、下钻头体、刀翼和水眼，如图4-1-2所示。100(1)上钻头体：位于钻头上端，其上部加工有丝扣，用以连接钻柱o(2)下钻头体：
2、焊在上钻头体的下部，侧面开有装焊刀片的槽.(3)刀翼：破碎岩石的工作刃，结构特点如下：刀翼结构角：包括刃尖角3、切削角。、刃前角A刃后角3,如图4-1-3所示。刀翼背部几何形状：刀翼的厚度随距刀刃的距离的增加而逐渐增加，呈抛物图4-1-2三翼刮刀钻头1一上钻头体；2水眼;3下钻头体；4刀翼图4-1-3刮刀钻头刀翌结构图线形。刀翼底部几何形状：包括平底、正阶梯、反阶悌、反锥形。刀翼底刃的厚度b：一般作成内薄外厚，薄厚要适当。过薄，刃尖易断；过厚，影响吃入深度。刀翼长度：要适当，过长虽能增加钻头进尺，但不利于清洁井底和破碎地层。刀翼表面及侧翼：加工有硬质合金或金刚石，以提高其耐磨性。(4)水眼：钻
3、井液流向井底的通道，内安装喷嘴。2)刮刀钻头的破岩原理刮刀钻头的刀翼在钻压W和扭转力T的作用下，以正螺旋面吃入并切削地层，井底平面与水平面成。角。主要以切削、剪切和挤压方式破碎地层。钻塑性地层时，岩石硬度小，在钻压W作用下，刀翼或齿容易吃入地层；与此同时，刃前岩石在扭转力T的作用下，不断产生塑性流动，这与刀具切削软金属类似，如图414所示。图4-1-4刮刀钻头破碎塑性岩石过程钻塑脆性岩石时，刀翼在钻压u和扭转力r同时作用下，沿“角切入岩石，使其体积破碎，如图415所示。大体分碰撞、压碎及小剪切、大剪切3个过程，即刃前岩石沿剪切面破碎后，扭转力减小，刀翼向前推进，碰撞刃前岩石，如图415（八）所
4、示；刀翼在扭转力：的作用下压碎刃前岩石，使其产生小剪切破碎，扭转力增大，如图415-(b)所示；刀翼继续挤压刃前岩石，当扭转力增大到极限时，岩石沿剪切面产生大剪切破碎，然后扭转力又突然减小，如图415(C)所示。3个过程反复进行，形成刮刀钻头破碎塑脆性岩石的整个过程03)适用地层刮刀钻头结构简单，制造方便，在软地层中可以得到高的机械钻速和钻头进尺。但钻遇硬地层或软硬交错地层时，钻头吃入困难，钻井效率低。2.牙轮钻头按钻头上牙轮的个数可将牙轮钻头分成单牙轮钻头、双牙轮钻头、三牙轮钻头、102四牙轮钻头。其中，用得最多的是三牙轮钻头.按牙齿材料可分为铳齿牙轮钻头和镶齿牙轮钻头，如图4-1-6所示。
5、1)牙轮钻头的结构牙轮钻头由壳体、巴掌(牙爪)、牙轮、牙齿、牙轮轴承、牙轮轴、水眼、储油三封补偿系统等组成，如图4-1-7所示。，“忧齿一牙轮都头他)幡齿二牙轮怯头图4-1-6三牙轮钻头图4-1-7牙轮钻头结构1一牙爪；2一牙轮；3-牙轮轴;4-止推块；S-衬套；6-镶齿；7一滚珠；8-镇铳合金；9一耐磨合金;10第二密封；11密封圈;12压力辛隍膜；13护膜杯；14一压盖;15一喷嘴;16一喷嘴密封圈;17一喷喷卡关;18一传压孔(1)壳体：上部车有丝扣，下接巴掌.(2)巴掌：上接壳体，下带牙轮轴。(3)牙轮：由合金钢制成的锥体，内有轴承跑道及台肩。牙轮锥面或铳出牙齿，或镶装硬质合金，有两种
6、或多种锥度，即单锥、复锥，如图4-1-8所示。牙轮推顶有可能超过钻头中心，超过的距离即为牙轮超顶距，如图4-1-9中C即为超顶距。(4)牙齿：分铳齿及镶齿。铳齿：铳加T而成，楔形。相关参数有齿高、齿距、齿尖角等，如图4-1-10所示为提高牙齿的耐磨性，通常在齿面上敷焊硬质合金。在钻软地层时，牙齿间易积存岩屑，产生泥包O为解决这一问题，在布齿时，使各牙轮的牙齿齿圈互相嗤合，一个图4-1-9副推及主锥引起超顶I一钻头中心轴线；2牙轮中心轴线；一超顶距牙轮的齿圈间积存的岩屑由另一牙轮的齿圈牙齿剔除，此即为牙轮钻头的自洗。其所对应的钻头为自洗牙轮钻头，如图4-1-11所示。山而做知的硬质合金粉图4-1
7、-10铳齿结构示意图1齿尖角；一齿顶距镶齿：材料为硬质合金，通过粉末冶金的方法压制烧结而成。体部（镶于齿孔内部分）圆柱形，外部（壳体以外部分）形状即齿形，因所钻岩石性能、齿的材料性质等不同而不同，如图4-1-12所示。（5）牙轮轴承：由牙轮内腔、轴承跑道、牙掌轴颈、锁紧元件等组成。轴承和牙齿一样，也是决定钻头寿命长短的一个重要因素，是钻头的薄弱环节。牙轮钻头轴承有大、中、小和止推4副，中轴承锁紧牙轮根据轴承的密封与否，可分为密封和非密封两类；根据轴承副的结构，可分为滚动轴承和滑动轴承两大类，如图4-1-13所示。滚动轴承结构：滚柱一滚珠一滚柱一止推；滚柱一滚珠一滑动一止推。滑动轴承结构：滑动一
8、滚珠一滑动一止推；滑动一滑动（卡关）一滑动一止推。（6）牙轮轴：小轴端部为第一道止推轴承；小轴颈部台肩为第二道止推轴承。图4-1-11牙轮布置方案Uiift小曲帆能用勺顺A|UffiJfsME三窗勺服妨於解图4-1-13钻头轴承结构(7)水眼：钻井液由钻柱内部进入井底的通路。非喷射式钻头的水眼仅在钻头体的适当位置开孔并焊上水眼套；喷射式钻头则要在水眼处安装硬质合金喷嘴，且对水眼有关的钻头结构有特殊要求，如流动阻力小、射流特性好、有利于清除岩屑等。105(8)储油密封补偿系统：该系统由传压孔、压力补偿膜、油杯、密封件等组成,能保持轴承腔内的油压与井内钻井液柱压力相平衡。当轴承腔内油压降低时，储油
9、杯中的润滑油在钻井液柱压力作用下补充到轴承腔内，使压力升高，起到压力补偿的作用；当轴承腔内的油压升高时，则润滑油流入储油杯，存储润滑脂。该系统在起到储存和向轴承腔内补充润滑脂作用的同时，还可防止钻井液进入轴承腔和防止漏失润滑脂。其中，有效密封是关键。2)牙轮钻头的基本参数(1)钻头直径4:如图4-1-14所示。(2)牙轮轴线偏移值：是指牙轮轴线沿钻头旋转方向平移一段距离S,如图4-1-15所示(3)牙轮轴线与钻头轴线夹角:如图4-1-14所示。(4)牙轮几何形状尺寸：牙轮几何形状尺寸包括主锥角2,副推角2,背锥角27、牙轮总高匕牙轮最大外径4,如图4-1-14所示。图4-1-14牙轮钻头结构参
10、数图4-1-15牙轮钻头的牙轮移轴3)牙轮钻头的破岩机理(1)冲击、压碎作用。纵向振动产生的冲击力和静压力(钻压)一起使牙齿对地层产生冲击、压碎作用，形成体积破碎坑。纵向振动是指牙轮在运动过程中，其中心上下波动，使钻头做上下往复运动。引起纵向振动的原因一是单、双齿交替接触井底；二是井底凹凸不平。(2)滑动剪切作用。牙轮牙齿的径向滑动和切向滑动对井底地层产生剪切作用，破碎齿间岩石。牙轮的超顶和复锥引起的切向滑动剪切掉牙齿之间的岩石。移轴引起的轴向滑动剪切掉齿圈之间的岩石O(3)射流的冲蚀作用.由喷嘴喷出的高速射流对井底岩石产生冲蚀作用，辅助破碎岩石。4)适用地层从极软到极硬、研磨性很强的地层均可
11、适用。3 .金刚石钻头金刚石钻头按切削齿材料可分为天然金刚石钻头、聚晶金刚石复合片（PDC）钻头、热稳定聚晶金刚石（TSP）钻头，如图4-1.16所示。图4-1-16金刚石钻头1 ）金刚石钻头总体结构金刚石钻头为无活动部件的整体式钻头。由钻头体、冠部、水力结构（包括水眼或喷嘴）、保径结构、切削齿等部分组成，如图4-1-17所示。天健今刚右法金TSPttPDCtt图4-1-17金刚石钻头结构(1)钻头体：上部柱体车制丝扣和钻柱连接，下部与冠部胎体烧结在一起(钢质冠部与钻头体则一体化).(2)冠部：与钻头体相连，由碳化鸽胎体或钢质材料制成，是钻头切屑岩石的工作部分o其工作面镶装有金刚石材料切削齿，
12、且布置有水力结构；侧面镶装保径齿，为保径部分。(3)水力结构：提供钻井液流出的通道。水力结构分两类，一类用于天然金刚石和TSP钻头，另一类用于PDC钻头。对于前者，钻井液从中心水孔流出，经钻头表面水槽分散到钻头工作面各处冷却、清洗、润滑切削齿，最后携带岩屑从侧面水槽及排屑槽流入环空。对于后者，钻井液从水眼中流出，经各分流元件分散到钻头工作面各处冷却、清洗、润滑切削齿。(4)保径：在钻头侧面镶装金刚石，保证井径不致缩小。所镶金刚石密度视岩石研磨性及硬度而定。(5)切削齿：按材料分为天然金刚石、聚晶金刚石复合片(PDc)、热稳定聚晶金刚石(TSP)；按镶装在胎体上的形式分为表镶式、孕镶式、表孕式。
13、2 )天然金刚石钻头、热稳定聚晶金刚石(TSP)钻头结构(1)冠部剖面几何形状常用冠螂面几何形状包括：双推阶梯形、双锥形、B形、脊圈式B形，如图4-1-18所示。图41-18金刚石钻头不同冠部形状（八）双雄阶梯形体)双慢形(2)水力结构。均采用水孔-水槽式水力结构。钻井液从水孔中流出，经水槽流过钻头工作面，冲洗每一粒金刚石的岩屑，并冷却每一粒金刚石。常用的水力结构有4种类型：逼压式水槽、辐射形水槽、辐射形逼压式水槽、螺旋形水槽，如图4-1-19所示。(3)金刚石粒度及排列粒度：根据地层而定，地层软，粒度大；地层硬，粒度小。排列：常见方式有交错排列、圆周排列、脊圈排列3种，如图4-1-20所示。
14、3)聚晶金刚石复合片(PDC)钻头结构PDC既具有金刚石的硬度和耐磨性，又具有碳化鸽合金的结构强度和抗冲击能力其弱点是热稳定性差，350节以上加速磨损；抗冲击能力较差钻头分胎体PDC图4-1-20金刚石在钻头上的不同排列方式钻头和钢体PDC钻头o(1)冠部剖面几何形状。F包括内推、外推、顶部、侧面、肩部及保径5要素。(2)水力结构。采用水眼或喷嘴供给钻井液，通过切削齿的排列分配钻井液的方式保证切削齿的清洗、冷却和润滑。(3)切削齿排列及布齿方式。一般有3种：刮刀式、单齿式、组合式，如图4-1-21所示。(4)切削齿工作角0包括后倾角a及侧倾角,如图4-122所示。后倾角:起到保护切削齿，延长寿
15、命的作用；（八）制刀式（b）单钝式（C）W合式图4-1-21PDC钻头切削齿排列及分布形式侧倾角:在钻头旋转时，切削刃面对切屑产生向外侧的推力，有利于向外排除岩屑。三4-1-22PDC钻头切削齿工作角4）金刚石钻头工作原理（1）PDC钻头破岩机理。PDC钻头主要以切削方式破碎岩石o切削刃在钻压作用下吃入地层，刃前岩石在旋转力作用下发生剪切破坏。切削塑性岩石和脆性岩石的过程类似于刮刀钻头。由于多个切削齿同时工作，井底岩石自由面多，因此破岩效率高0金刚石切削刃耐磨性高，钻头寿命长，单只钻头进尺高。（2）天然金刚石钻头和TSP钻头破岩机理。在钻进某些硬地层时，在钻压作用下压入岩石，使与金刚石接触的岩
16、石处于极高的应力状态而使岩石呈现塑性。在塑性地层（或岩石在应力作用下呈塑性的地层），使前方的岩石内部发生破碎或塑性流动，脱离岩石基体，形成岩屑，称为犁削。在脆性较大的岩石中，在钻压和扭矩作用下所产生的应力使岩石表现为脆性破碎，即属于以剪力和张力形式破碎岩石O在坚硬岩石中，主要靠金刚石的棱角实现微切削、刻划等方式来破碎岩石。4 .取心钻头取心钻头是钻取岩心的工具，它的切削刃分布在同一圆心的环形面上，对岩石进行环形破碎，形成岩心。取心钻头的类型有很多，目前使用的有刮刀式取心钻头、牙轮取心钻头、金刚石取心钻头。各种取心钻头如图4-1-23所示。图4-1-23取心钻头1)牙轮取心钻头有四牙轮取心钻头和
17、六牙轮取心钻头。2)刮刀式取心钻头与全面钻进刮刀钻头相同，在刀刃部镶焊硬质合金，刮刀片对称均布在环形面上，钻头多作成阶梯状。3)金刚石取心钻头其结构形式与全面钻进金刚石钻头相似，有天然金刚石取心钻头、PDC取心钻头、TSP取心钻头。四、实验步骤(1)讲解刮刀钻头的结构及原理.(2)讲解牙轮钻头的结构及原理.(3)讲解金刚石钻头的结构及原理。(4)讲解取心钻头的分类。五、思考题(1)刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头的结构要素是什么？(2)刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头的破岩机理是什么？实验二钻井液流变参数测定实验一、实验目的(1)掌握六速旋转粘度计的使用方法.(2)测定钻井液流变参数。(3)绘制钻
18、井液的流变曲线。石油工程专业实验指导书必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必必(4)了解钻井液流变性能与钻井工程的关系二、实验器材(1)六速旋转粘度计。(2)高速搅拌器。(3)温度计。(4)量杯。(5)容量为IO1.的水桶。(6)搅拌棒。(7)毛刷。(8)钻井液。(9)毛巾。三、实验原理参见工程流体力学实验九的实验原理。四、实验步骤(1)准备适量的钻井液。(2)通电检直仪器，安装内筒和外筒。(3)注入钻井液至浆杯标线处。(4)抬升升降台使浆杯的液位接近外筒标线，拧紧升降台旋钮。(5)启动电机。(6)把速度调节到600rmin,待稳定后，读对应读数并记录.(
19、7)把速度调节到300rmin,待稳定后，读对应读数并记录。(8)把速度调节到200rmin,待稳定后，读对应读数并记录.(9)把速度调节到100rmin,待稳定后，读对应读数并记录。(10)把速度调节到6rmin,待稳定后,读对应读数并记录。(11)把速度调节到3rmin,待稳定后，读对应读数并记录。(12)调速度至600rmin,旋转1015s,关闭电机，静止IoS,用3rmin启动电机，迅速读取最大读数并记录O112(13)调速度至600rmin,搅拌1015s,关闭电机，静止IOmin,用3rmin启动电机，迅速读取最大读数并记录O(14)关闭电机，松开升降台，下移浆杯，取出浆杯，把钻
20、井液倒入搪瓷杯中.(15)清洗浆杯，擦净仪器上的污物，清洗毛巾，把用品摆放整齐,五、实验数据记录及处理1.实验记录及计算数据实验记录数据及计算数据填于表4-2-1中基于(-0.511下的流变参数计算公式。(1)柳砧度(表观粘度)：(4-2-1)式中HAV一视粘度或表观粘度，CP或mPa.松；Aoo一转速为600rmin时所对应的转角读数。(2)塑性粘度：MPV=，600一如0式中性V塑性粘度，CP或mPa.松；%oo转速为300rmin时所对应的转角读数。(3)动切应力：0.511IAJOOpv)(422)113(423)(4-24)(4-25)(4-2-6)(4-2-7)(4)流性指数：0=
21、3.321g厂式中n一流性指数，无量纲。(5)稠度系数：O.511U=si式中K稠度系数,pa.Se(6)初切：=0.511品式中gio一初切fpa；为一中间静止IoS的表盘读数。(7)终切：=0.511金式中GlO终切，pa;身一中间静止Iomin的表盘读数。(8)切应力-:=0.511：式中切应力，Pa；J各转速下的表盘读数。(9)速度梯度g：?=1.703K式中g一速度梯度，S-；dN一转速(600,300,200,100,6,3rmin).3.流变曲线的绘制以!为横坐标，以F为纵坐标绘制流变曲线，如图4-1所示。d.六、注意事项(1)拔插头时不能直接搜电线。(2)拨动开关时不要用力过猛
22、，以免损坏。(3)上移浆杯时不要太快，以免钻井液超出外筒标线。(4)仪器出现异常时应立即关闭电源开关并报告指导教师。图4-2-1流变曲线图七、思考题(1)六速旋转粘度计的实际用途是什么？(2)钻井液的流变参数与钻井作业有什么联系？(3)分别用宾汉模式和指数模式回归曲线，并将回归曲线与实测曲线相比较，判断哪种模式的曲线更接近实际曲线？实验三钻井液常规性能测定实验一、实验目的(1)掌握钻井液密度的测定方法O(2)掌握钻井液漏斗粘度的测定方法。(3)掌握钻井液滤失量的测定方法。(4)掌握钻井液PH值的测定方法。(5)掌握钻井液泥饼厚度的测定方法.(6)掌握钻井液静切力的测定方法。二、实验器材和药剂(
23、1)搅拌器。(2)密度计。密度计结构如图4-3-1所示。图4-3-2马氏漏斗粘度计图4-3-1密度计1一评杆；2-游动硅码；3一刀口；4-水平泡；5一杯盏;6-钻井液杯；7一刀蛰;8一底座；9一挡臂；IO-调节器；11一填料；12-调节器盖(3)马氏漏斗粘度计.马氏漏斗粘度计实物如图4-3-2所示。(4)失水仪。失水仪结构图如图4-3-3所示，实物图如图4-3-4所示。(5)PH试纸。(6)钢板尺。(7)浮筒切力计。ZNQ型浮筒切力计如图4-3-5所示。(8)搪瓷杯。(9)秒表。(10)温度计。(11)搅拌棒。图4-3-3失水仪结构图I-旋钮；2一通飞头;3通气体；4手柄；5减压阀；6压力表；
24、7一支架;8输出部件;9一姬阀；10-三头;11一钻井液杯；12量简图4-3-4三联失水仪图4-3-5浮筒切力计I-刻度尺；2一浮筒；3一钻井液杯(12)毛巾。(13)毛刷。(14)恒温水浴锅。三、实验步骤1.密度的测定(1)用清水检测起点误差，并记录误差值O(2)装入适量的钻井液，旋紧盖子，挤出多余的钻井液。(3)读取平衡时的读数并做好记录。(4)旋开盖子，把钻井液倒入搪瓷杯中O(5)清洗密度计并摆放整齐o2.漏斗粘度的测定(1)用左手指堵住出口，把清水注入漏斗中。(2)手指松开的同时按秒表，当承接容器注满时停秒表。(3)读时间并记录。(4)用钻井液代替清水，重复前述步骤.(5)清洗漏斗中的
25、污物，把仪器摆放整齐。3.滤失量和滤饼厚度的测定(1)打开总气瓶开关.(2)用减压阀调气压至07Mpa.(3)将钻井液注入到浆杯中，放一张滤纸，旋紧盖子。(4)使浆杯的气孔朝上，接入出气口。(5)出液口放置一支量筒。(6)打开气阀加压，同时启动秒表，读取瞬时滤失量。(7)分别记录1,5,10,15,20,25和30min对应的滤失量的值.(8)关闭气阀，排出浆杯内的余气。(9)取下浆杯，拧开杯盖，取出泥饼，用钢板尺测量泥饼的厚度并记录(10)清洗浆杯，把仪器摆放整齐04.钻井液PH值的测定(1)取一张PH试纸，浸入钻井液后取出。(2)迅速读取PH值并做好记录。(3)用过的试纸放入指定地点，不要
26、随地乱扔。5.用浮筒切力计测静切力(1)取适量钻井液，充分搅拌。(2)静止IOS后，放入浮筒，读静切力值。(3)再次充分搅拌钻井液。(4)静止IOmin后，放入浮筒，读静切力值。(5)彻底清洗用过的仪器，擦干，摆放整齐.(2)在如图4-3-6所示的坐标系中绘制滤失曲线。30O5IO1$20时BlZmifi30505221续表项目数值温度/节压力pa静切力初切pa终切paPHfS图4-3-6钻井液滤失曲线五、思考题(1)怎样减小测定钻井液密度的误差？(2)漏斗粘度与六速旋转粘度计所测的粘度有何区别?(3)滤失量与时间有何关系？(4)滤饼与滤失量之间有何关系？(5)钻井液的PH值范围是多少？(6)
27、为什么要测静切力?实验四单点照相测斜仪实验一、实验目的(1)了解磁性单点照相测斜仪的结构和原理。(2)掌握读井斜角和方位角的方法。二、实验器材和药剂(1)磁性单点照相测斜仪.(2)秒表。(3)2号电池。(4) 5号电池。(5)洗相液。(6)胶片。(7)阅读器。三、井下结构测斜仪井下结构如图4-4-1所示。其中，单点照相测斜仪的机心由电池筒、计时器、单孔照相机和角单元4部分组成。四、实验原理1.测井斜角的原理在单点照相测斜仪的角单元中心悬挂着一个十字形重锤。不管仪器外壳如何倾斜，重锤始终指向重力方向o当仪器在井内某深度处静止测量时，照相机对着罗盘面照相。由于罗盘面是透明的，所以十字形图形也被照在
28、底片上。当仪器处于垂直时，十字形重锤在底片的正中心。井斜角越大，十字形重锤偏离底片的中心越远，所以可通过计量十字形重锤与底片中心的距离测出井斜角的数值。2 .测方位角的原理在单点照相测斜仪的角单元中有一罗盘，它由一顶尖支撑，并且为透明的罗盘液120所悬浮，因而罗盘可灵活转动。不管仪器外壳如何转动，罗盘始终指向地磁的南北极，所以仪器所在的方位可由罗盘测出。当仪器在井内某深度处静止测量时，照相机对着罗盘面照相，由于罗盘面是透明的，所以罗盘刻度图形也被照在胶片上o通过阅读胶片即可测出仪器所在的磁方位角，再查出当地的磁偏角，即可获知真实方位角。图4-4-1单点照相测斜仪测斜部件图1旋转接头；2旋转挂头
29、；3径向缓冲器；4一铜接头；5像胶悬挂器；6外保护筒；7一单点测斜仪机心；8一株胶保护器；9-铜接头；10一加长杆；11一底部减震器3 .照相原理在单点照相机测斜仪的机心中有一个单孔相机，暗室内装有圆形胶片，暗室外有3只电灯泡，当到达计时器设定的时间时灯泡点亮，光线穿过角单元的透镜射入罗盘和重锤，然后返回，经罗盘上的透镜聚焦后，进入单孔射到圆形底片上，从而在底片上感光成像。感光底片记录了井斜角和磁方位角的位置。4 .真方位角真方位角一磁方位角十东磁偏角真方位角一磁方位角一西磁偏角五、操作步骤1.测量前的准备工作(1)无磁钻挺长度及测角装置位置的选择。无磁钻挺长度根据各地区磁场强度、预计的井眼最
30、大井斜角和方位角进行选择。根据地磁水平强度，地球分为3个区域。我国按一磁区选择。无磁钻挺长度选择如图4-4-2所示。曲线以下使用无磁钻挺长度不少于9.14m,测角装置的位置在无磁钻挺中心以下0.91-l.22m;曲线以下使用无磁钻挺长度不少于18.28m,测角装置的位置在无磁钻挺中心以下2.443.50m。(2)仪器保护筒及加长杆不得弯曲。IO203040SO60708090方位角/(,)9C80706050403020图4-4-2磁区无磁钻挺长度选择(3)各部连接螺纹和。形密封圈应完好无损(4)定向鞋与定向连接器两者需在同一母线上，定向鞋键槽内铅销安装必须牢固，无任何刻痕。2.主机检查(1)
31、测角装置内罗盘转动灵活，透明液无气泡，量程与井底预计井斜角相适应。测角装置上架校验合格后方能下井.(2)照相机灯泡完好，胶片室按钮灵活。(3)电池性能必须良好。3.计时器检直向电子计时器的电池筒内装入3节2号电池，正极朝向计时器；按图连接电池筒和电子计时器，将照相机与计时器压紧，时间调至0,按下启动按钮，这时灯泡亮7.5s。当计时器与照相机接触时，照相机灯泡持续发亮，说明电池装反，应取出重装；当灯泡亮过7.5s后，灯泡继续发亮，说明电池电力不足，应更换新电池o4.装胶片装胶片示意图如图4-4-3所示。图4-4-3装胶片示意图1一测角装置和照相机；2装胶片；3按钮A5.连接测角装置和照相机(1)
32、用左手水平方向拿住装在一起的测角装置和照相机，将装片器的出口卡入照相机进口吻合好。(2)用左手食指压住按钮A,同时用右手拉出装片器插板，随后压回原位，左手食指松开按钮A,移开装片器。(3)拉出装片器插板，如压不回去，说明装片器内无胶片。(4)检查按钮A底部，若见红环或红点，说明没有装进胶片，应重新按前面步骤装片。6 .定时、启动和下井测量(1)按图4-4-1所示的顺序连接主机各部件。(2)定时应根据地区、组装速度和井深确定(3)电子计时器定时、启动：电子计时器表面有两个时间旋钮，其中一个盘标有1.Z.,9数字，另一个盘标有10,20,，90数字，两个表盘上的数字单位都是min。选定好时间，按下
33、启动按钮，发光二极管开始闪烁，计时器开始工作，同时开始记录时间。(4)将仪器装入保护筒，连接保护筒与加长杆(或定向杆)o(5)用钢丝绳将仪器由管柱内送到预定测量位置或从管柱内投入到预定测量位置，在预定时间内可间断上下活动钻具。(6)仪器拍照后即可活动钻具，起出仪器。7 .洗胶片(1)洗相罐内倒入1213罐高的显相液，并盖好。(2)将照相机的槽口与洗相罐的唇部吻合好，如图4-4-4所示。(3)洗相罐手柄放在开的位置，用食指按下相机按钮A,感觉到有胶片掉入洗相罐内后，松开照相机按钮A,并检查照相机按钮A处应有红环或红点，表明胶片已进入洗相罐，若无红环或红点，则应重新卸片。(4)轻轻晃动洗相罐，温度
34、为2027节，显影4min温度每增加3节，显影时间相应缩短30s;温度每降低3节，显影时间相应延长30s(5)打开洗相罐，取出胶片，用清水冲洗30S,并晾干(6)测量中用两只测角装置交替使用。8 .读胶片(1)阅读010o和Oo20。的胶片(见图中4-5)可借助读片器(见图44-6)阅读。把胶片放到读片器上，读片器中心点与胶片中心点重合，读片器上法线准确通过十字形中心。此时法线指示的罗盘刻度值为方位角，十字形中心所在的同心圆表示井斜角。图4-4-5测斜胶片I一方位角；2一井斜角；3一工具面角(2)阅读0。90。的胶片，井斜角由水平线和刻度尺交叉点的读数决定，方位角通过垂直线和罗盘上刻度交点阅读
35、。如果胶片模糊不清，可借助读片器刻度阅读o(3)读片时并斜角精确到0.25,方位角精确到1。9 .确定磁偏角杳表得出磁偏角的数值。六、注意事项(1)保护筒：仪器由井内取出后先用清水冲洗并用棉纱擦干净。如果仪器停用半年以上，必须将各螺纹刷干净，并涂上润滑脂，戴上护帽，水平放置在室内通风处。(2)计时器每半年至一年保养校验一次。(3)仪器用完后必须取出电池。(4)测角装置：严禁用手或粗布触摸镜头，应使用镜头纸轻轻擦净镜头，并戴上护帽。(5)照相机：照相机与电池接触盘必须保持干净，灯泡在爆光100次以上时必须更换，灯碗应使用镜头纸或脱脂棉轻轻擦净，戴上护帽。(6)保护筒.形圈和扶正棒要经常检直更换O(7)仪器用完后，各部件应拆开并戴上护帽，放在仪器箱内。(8)测量胶片、显相液应低温避光保存。七、实验数据记录及处理将所测数据及计算数据填入表4-4-1中o表4-4-1测斜数据井号并深井斜角磁偏角磁方位角真方位角八、思考题(1)简述测斜仪的结构和原理。(2)如何计算真方位角？(3)90角单元与20o角单元结构有何区别？
