钻具的原理是：在YL－54螺杆钻上配备不同角度弯接头、弯外壳和偏心短节等造斜工具，在钻压作用下，钻孔向一方弯曲，实现同径连续定向钻进。在钻进时又在螺杆钻上部设置随钻监测仪，将钻进数据传送至地面仪表，然后据仪表记录，通过螺杆及时调整造斜工具面向角，实现随钻测量定向钻探。 成果包括：φ54毫米螺杆钻、ZS－1型或PS－1型随钻定向监测仪、DD－1型单点定向仪，造斜表镶金刚石钻头、TMS型能缆水龙头、JDK－1型抗反扭矩器。 这套器具可用于地表建筑、地形、平地基、修路及按矿体产状和勘探网度施工定向孔；在勘查盲矿体时，施工大斜度孔的定向钻探；在补采岩矿心时以定向分支代替坑道；在处理孔内事故时，绕过事故孔段；矫正钻孔弯曲；在开采煤成气时，施工定向分支孔；在开采薄油层时，施工水平定向孔；在地热田、地下水开采时，施工双向定向孔等等 。 成果中螺杆钻填补了国内空白，接近国外产品水平；定向仪器在国内属首先研制，单点定向仪与国外水平相同；造斜钻头属国内领先，主要指标高于美国钻头，达国际先进水平；定向方法及施工工艺达国际先进水平。 2100433B

受控定向钻探技术是人为定向，控制地下钻孔施工轨迹的钻探技术。在皇城山矿区器及配套器具，采用均角全距检测计算法，分别以“自上而下”和“自施工工艺完成了两 组双控底定向孔，钻孔质量达到预定目的。主要特了受控定向孔的施工工艺。2、人工弯曲段弯曲强度大。3、系统地采用的纠斜理论和具体方法。 2100433B

定向钻探，采用人工控制和专门的钻进技术，使钻孔（井）按设计要求的轨迹钻进的方法。

用这种钻进技术完成的钻孔（井）称为定向孔（井）。其应用领域主要是石油、天然气、地质矿产、水井和地热钻探，其次是用于环境监测和治理等。定向钻探的主要优点是：能较准确地钻到目的层，增加单井油气或地下水产量，当采用丛式井和多底井时可节省占用陆地面积、减少钻探设备搬迁工作量，节约钻探工作量和钻探工程成本等。钻进技术方法主要有人工偏斜楔法、孔（井）底涡轮钻和泥浆马达（又称液动螺杆钻）和孔（井）底电钻法，并辅以随钻测量技术以随时自动测量并调控钻孔（井）方向。定向孔的深度一般可钻几百米至千米，大位移井接近万米。按照不同应用领域，不同地质构造和矿层产状以及所处地形地理位置，实际采用的定向孔（井）有直孔、斜孔、水平孔、对接孔（用于溶盐采卤、用于煤层气化开发）、分岔孔（用于地下水和地热开发）、定向孔、大位移井（用于海底油气陆采或海上开采）等（见图）。 2100433B