沿煤层定向钻进时钻具与钻孔相互作用机理的研究

沿煤层定向钻进技术广泛应用于煤层气开采、煤层瓦斯抽放及煤炭地下气化等工程领域。与其它定向钻进相比，沿煤层定向钻进的定向性要求更高。本研究采用相似材料模型试验的研究方法，对钻孔的定向规律及钻具与钻孔的相互作用机理进行了较深入的研究。探索了一条用相似材料模型法研究沿煤层定向钻进的新途径。导出了这种研究方法应遵循的相似规律，研制出了合适的相似材料模型，获得了相似材料模型物理力学性质的确定和调控方法。研究得出了钻进地层条件、钻具结构、钻进参数、开孔条件等对钻具与钻孔相互作用机理及对钻孔方向的影响规律。提出了利用钻具与钻孔相互作用机理提高钻孔定向性的措施，对定向钻进的理论研究和实际应用均有重要参考价值。