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[科普中国]-钻孔方位角

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钻孔的方位角是:从正北方向开始,顺时针方向至钻孔的轴线,与在水平面上的投影所夹的角,称为方位角。

释义钻孔方位角(azimuthal angle of hole)是指自钻孔轴在水平面投影上的某点指北方向起,顺时针方向与通过该点切线之间的夹角,称作该点或该孔深处的钻孔方位角,是确定钻孔在地下空间位置一项参数。由于弯曲钻孔在不同深度的方位角均不同,故在实际施工中,必须每隔一定的深度进行测定。1

测量条件与方法测量条件根据钻孔方位角的定义,方位角的测量必须满足两个条件:一是该角度必须是钻孔轴线上某点的切线方向与地北的夹角,二是该角度必须是水平面上的角度。

测量方法在无磁性干扰或干扰很小的孔段中,可利用地磁场定向原理;在有磁屏蔽(如在套管内)或磁干扰较大(如存在磁性矿体)的孔段中,因为磁针失去定向能力,可用地面定向原理。

(1)地磁场定向原理
地磁场定向原理是利用罗盘磁针的指北特性或磁敏感元件(磁通门)确定倾斜钻孔的方位角。因此,测量时罗盘必须处于水平状态,并且罗盘上0º线必须指向钻孔弯曲方向。为了满足这些要求,罗盘的转动轴应垂直于钻孑L弯曲平面,并且在其下部装有重块,使罗盘保持水平。此外,罗盘上0º与180º连线及框架上的偏重块都在框架的垂直平分平面内(即钻孔弯曲平面内),偏重块与180º线同侧。这样一来,在倾斜钻孔中180º线必定指向钻孔弯曲方向。
此时,0º线与磁针指北方向的夹角就是钻孔的磁方位角。2

(2)地面定向原理
在地面将一定位方向设法传到孔内各个测点。采用地面定向原理测钻孔方位角的具体方法有钻杆定向法、环测定向法和陀螺惯性定向法。2

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学