方位伽马随钻测量技术在土耳其天然.pdf

第４ ７卷第８期 ２ ０ ２ ０年８月 探矿工程 岩土钻掘工程 E x p l o r a t i o nE n g i n e e r i n gR o c k修回日期 ２ ０ ２ ０－０ ７－３ １ D O I１ ０．１ ２ １ ４ ３/ j ． t k g c ．２ ０ ２ ０．０ ８．０ ０ ６ 基金项目 中国地质调查局地质调查项目“ 土耳其卡赞 贝帕扎里天然碱矿探采方法技术合作” 编号D D ２ ０ １ ９ ０ ９ ０ ６ ０ ２ 作者简介 刘春生, 男, 汉族,１ ９ ７ １年生, 高级工程师, 探矿工程专业, 主要从事受控定向钻进连通井相关科研与设计工作, 河北省廊坊市金光道 ７ ７号,１ ８ １ １ ３ １ ５ ８ ４ ９＠q q ．c o m. 引用格式 刘春生, 陈晓林, 侯岳, 等．方位伽马随钻测量技术在土耳其天然碱溶采对接井中的应用[J]．探矿工程 岩土钻掘工程 ,２ ０ ２ ０,４ ７８ ２ ８－３ ４． L I UC h u n s h e n g,CHE NX i a o l i n,HOUY u e,e t a l ． A p p l i c a t i o no f a z i m u t h a l g a mm aMWDt e c h n o l o g y i nt r o n as o u l t i o nm i n i n gw i t h i n t e r s e c t e dw e l l i nT u r k e y[J]． E x p l o r a t i o nE n g i n e e r i n gR o c k 随钻测量; 聚集伽马; 上伽马值; 下伽马值; 地质导向; 钻遇率; 水平井; 对接井; 水溶开采; 天然碱 矿; 土耳其 中图分类号P ６ ３ ４． ７;TU ８ ７ 文献标识码A 文章编号１ ６ ７ ２－７ ４ ２ ８２ ０ ２ ００ ８－０ ０ ２ ８－０ ７ A p p l i c a t i o no fa z i m u t h a l g a mm aMWDt e c h n o l o g y i nt r o n as o u l t i o n m i n i n gw i t h i n t e r s e c t e dw e l l i nT u r k e y L I UC h u n s h e n g,CHE NX i a o l i n,HOU Y u e,L I UD a n,HEN a n I n s t i t u t eo fE x p l o r a t i o nT e c h n i q u e s,C A G S,L a n g f a n gH e b e i０ ６ ５ ０ ０ ０,C h i n a A b s t r a c tA s t h eB e y p a z a r iT r o n aM i n e i nT u r k e y t u r n s i n t o i t sm i d d l eo r l a t ep e r i o do fm i n i n g,p l e n t yo fw e l l u n i t s s i t u a t ea t t h ee d g eo f t h em i n ea r e a,w h e r et h et r o n ab e di st h i na n di t sb o u n d a r yi sh i g h l yv a r i a b l e ． W h i l ed r i l l i n g h o r i z o n t a l i n t e r s e c t e dw e l l sa t t h i sa r e aw i t hc o n v e n t i o n a lg a mm a l o g g i n gs y s t e m,i t i sv e r yd i f f i c u l t t oe n s u r et h a t t h e t r a j e c t o r yo ft h ew e l lt ob er e m a i n e da tt h et r o n al a y e r,a n dt h ew e l ls e t sw e r ef r e q u e n t l yb l o c k e d,o re v e n a b a n d o n e dd u r i n gt h ep r o c e s so f s o l u t i o nm i n i n g ． T h en e w l yd e v e l o p e da z i m u t h a lg a mm aLWDs y s t e m,b ya d d i n g f o c u s e dg a mm a l o g g i n gp r o b e i n t oc o n v e n t i o n a lMWDi n s t r u m e n t,i sc a p a b l eo fr e c o r d i n gg a mm ad a t ao fd i f f e r e n t w i n d o wa n g l e s,t oo b t a i ng a mm ad a t ao ft h es p e c i f i e do r i e n t a t i o n ． T h ed a t ai st r a n s f e r r e df r o md o w n h o l et ot h e r e c e i v e ra t t h es u r f a c ev i am u dp u l s ea n dp r o c e s s e d ． B yc o m p a r i n gt h eg a mm ad a t aa t t o pa n db o t t o md i r e c t i o n,i t c a nb ed e t e r m i n e dt h a tt h ed r i l lb i ti sa b o u tt oe n t e rt h ec e i l i n go rf l o o ro ft h et r o n ab e d ． T h i si sa ni m p o r t a n t i n f o r m a t i o nf o r t h eMWDe n g i n e e r t oa d j u s t t h e t o o l f a c eo f d i r e c t i o n a l i n s t r u m e n t i n t i m e,t oe n s u r e t h e r a t i oo f t h e t r a j e c t o r yw i t h i nt h e t r o n ab e d ． B e s i d e s i t sa p p l i c a t i o ni nt h ew o r k o v e r t h eb l o c k e dw e l l s e t s,t h et e c h n o l o g yc o u l d a l s ob ea p p l i e dd i r e c t l yi n t ot h en e w l yc o n s t r u c t e dh o r i z o n t a lw e l l s ．W i t ht h eu t i l i z a t i o no ft h i st e c h n o l o g y,t h e o c c u r r e n c eo fw e l l s e tb l o c k a g e i sd r a m a t i c a l l yd e c r e a s e d ． K e yw o r d sa z i m u t h a lg a mm a;m e a s u r e m e n tw h i l ed r i l l i n g;f o c u s e dg a mm a;t o pg a mm av a l u e;b o t t o m g a mm a v a l u e;g e o Ｇ s t e e r i n g;r e s e r v o i r Ｇ e n c o u n t e r e dr a t i o;h o r i z o n t a lw e l l;i n t e r s e c t e dw e l l;s o l u t i o n m i n i n g;t r o n am i n e; T u r k e y ０ 引言 土耳其贝帕扎里B e y p a z a r i 天然碱矿位于安 卡拉市贝帕扎里镇境内, 是土耳其境内迄今为止发 现的两家最大的天然碱矿之一.该矿自２ ０ ０ ３年开 始采用对接井水溶采矿技术以来[ １], 目前矿区中部 已基本钻采完毕, 大量钻井只能在矿区边缘地带进 行布井与施工[ ２].但边缘处矿层较为复杂, 具有矿 层薄和起伏大的特点, 给对接连通钻井施工提出了 严峻的挑战.若钻井在裸眼水平开采段不能完全控 制在碱层内钻进, 有可能造成开采过程发生不同程 度的堵井, 甚至直接导致该井组报废. 在以往对接井施工中,MWD随钻测量系统加 配的是常规自然伽马短节, 籍此可判断钻头是否在 矿层中钻进.但如果钻孔穿出矿层, 仍然无法判断 钻孔轨迹是进入了顶板还是底板, 无法指导现场定 向工程师及时调整钻孔轨迹重新钻回矿层内.为了 解决该问题, 配备方位伽马地质导向随钻测井系统 势在必行.通过市场调研, 国外进口的近钻头方位 伽马地质导向测井系统结构复杂, 价格昂贵, 且使用 和维护成本高昂, 不适于在该项目中推广应用.而 国内研制的地质导向测井系统尚不成熟, 没有实现 商业化.因此, 短期内研制出一种只需具有方位伽 马功能的测井系统来解决当前项目所面临的实际困 难势在必行[ ３－８]. 结合现场实际情况, 目前该项目中已有十余套 国产MWD仪 器, 若 能 将 聚 焦 伽 马 探 头 集 成 到 MWD仪器井下串中, 钻进过程中通过脉冲器将聚 集伽马所获取的数据传输至地表, 即可实现低成本 的简易地质导向, 可满足该项目对碱层钻遇率的严 格要求. １ 方位伽马随钻测量技术 １．１ 方位伽马随钻测量原理 方位伽马也称方向伽马, 和普通伽马不同的是 它在普通伽马传感器的探头周围增加屏蔽层, 再在 屏蔽层上开出一定角度的窗口, 地层里的伽马射线 只可通过此窗口被探测到, 通过记录不同的窗口角 度和伽马计数值, 从而获得特定方向的自然伽马值, 见图１. 图１ 聚集方位伽马的测量特性图 F i g ．１ M e a s u r e m e n t c h a r a c t e r i s t i c s o f c l u s t e r e da z i m u t hg a mm a 矿区内天然碱的伽马值响应值较低, 通常小于 １ ０A P I [９], 而碱层顶底板地层的伽马响应值较大, 通 常在２ ０A P I以上, 最高可达２ ０ ０A P I [１ ０].通过对比 上、 下伽马值的变化, 即可判断钻头是进入碱层顶板 还是底板当上伽马值大于下伽马值时, 钻孔穿出 矿层钻进矿层顶板; 反之, 钻孔进入矿层底板.由此 可及时调整钻进工具面, 将钻孔轨迹重新进入矿层 内, 见图２. P P NJF NJF JF BJF BJF JEF . . . . .N 图２ 钻孔轨迹钻遇矿层顶底板示意 F i g ．２ S c h e m a t i co fb o r e h o l e t r a c kd r i l l i n ga n dm e e t i n g t o pa n db o t t o mo f o r eb e d １．２ 方位伽马主要技术性能指标 随钻测斜系统MWD的主要性能指标见表１, 方位伽马主要技术性能指标见表２. 相较于近钻头方位伽马测量系统, 后置方位伽 马所测值滞后于钻头９１ ２m[ １ １].若在地层倾角 变化较大的区域, 当方位伽马探头探测到井眼的上 ９２ 第４ ７卷第８期 刘春生等 方位伽马随钻测量技术在土耳其天然碱溶采对接井中的应用 表１ 随钻测斜系统主要参数 T a b l e１ M a i np a r a m e t e r s o fMWD 井斜/ 方位/ 工作温度/ ℃ 泥浆信号强度/ P S I 探测范围/ A P I ０．１０．５－２ ５１ ２ ５２ ０１ ０ ００５ ０ ０ 表２ 方位伽马主要参数 T a b l e２ M a i np a r a m e t e r s o f a z i m u t hg a mm a 灵敏度/ C P S􀅱 A P I －１ 精度/％ １ ５ ０℃ 最大 范围/ A P I 前后 计数比 角坐标分辨 率/ ８ i n井眼 薄层分辨率 /mm ８ i n井眼 ０．６ ５２１ ５ ０ ０ ０２．４７ ５/３ ６ ０２ ２ ３．５ 伽马值和下伽马值出现差异时, 钻头已进入到顶底 板夹层中, 即使及时调整钻孔轨迹, 也只能在夹层中 钻进一定距离后方能重回矿层中.钻井在矿层钻遇 率无法达到要求时, 需要回撤钻具, 将钻头后退至矿 层内再进行侧钻分支, 才能保证钻孔轨迹完全在矿 层内穿行.而在地层倾角变化相对较缓的区域, 当 方位伽马探头探测到上、 下伽马值的变化后, 及时调 整工具面, 钻孔将紧靠矿层的边界重新回到矿层中, 可避免盲目猜测钻孔穿出矿层后进入的是顶板还是 底板, 减少不必要的钻进工作量[ １ ２]. １．３ 方位伽马随钻测量系统仪器组成 方位伽马测量系统包括地面测量接收系统和井 下串两大部分组成 见图３ , 其中地面测量接收系 统由操作软件运行电脑、 压力传感器、 司钻显示器和 专用接收机等组成, 井下串部分包括脉冲发生器、 方 位伽马探管、MWD探管和电池筒等组成[ １ ３]. J J.JJ  .87 6P1“ 图３ 方位伽马测量系统的组成 F i g ．３ C o m p o s i t i o no f a z i m u t hg a mm am e a s u r e m e n t s y s t e m ２ 矿区地质概况及开发情况 该矿区碱矿层主要赋存于粘土层和含沥青页岩 组成的河卡H i r k a 地层中, 埋深在２ ５ ０４ ３ ０m之 间.其围岩主要为河卡组的油页岩、 粘土岩、 凝灰岩 及白云质石灰岩, 矿体以透镜状形态产出, 共有３ ３ 层厚度在０ 􀆱 ４２m的天然碱矿层, 总厚度在矿区 边缘为２ 􀆱 ５m, 中心部位达３ ４m[ １ ４].矿层在垂直方 向上可分为上、 下２个矿段, 上部天然碱矿段展布面 积８k m ２, 含矿段厚度４ ０m, 其中有６个主矿层, 编 号为U １U ６, 矿层总厚度在８２ ０m, 平均总厚度 约１ ２m; 下部天然碱矿段与上矿段之间有２ ０２ ５ m的含粘土岩、 凝灰岩、 油页岩的隔层, 下矿段展布 面积５ 􀆱 ５k m ２, 矿段总厚度在４ ０６ ０m, 共１ ６个矿 层, 其中有６个主矿层, 编号为L １L ６, 矿层总厚度 在３１ ５m, 平均总厚度在７８m, 见图４. 当前, 该矿区碱矿层的开发已进入第六期项目, 井组主要布置在矿区边缘区域 见图５ , 该区域矿 层厚度普遍较薄, 在０ 􀆱 ８１ 􀆱 ２m之间, 且矿层起伏 较大.水平井施工中, 钻孔轨迹极易钻出矿层, 导致 ０３ 探矿工程 岩土钻掘工程 ２ ０ ２ ０年８月 P . . 图４ 碱矿地层 F i g ．４ T r o n ao r e f o r m a t i o n 图５ 贝帕扎里矿区井组布置 F i g ．５ L a y o u t o fw e l l g r o u p i nB e y p a z a r im i n i n ga r e a 水平开采段不能完全在碱层内, 后期水溶开采时易 产生堵井隐患. 方位伽马随钻测量系统在该矿区主要有２个方 面的应用, 其一是对已经完成的对接连通井组在开 采初期产生的堵井事故进行修复, 找出堵井孔段, 并 重新在碱层内钻进连通; 其二是用于新施工的水平 井, 能确保水平开采段在碱层内钻进, 可大大降低堵 井事故的发生. ３ 方位伽马地面组装测试 方位伽马井下串部分在下井前需要进行地面组 装与测试工作, 为此专门设计加工了一套专用的回 转试验台架 见图６ , 通过标定的高放源进行地面 测试.每次入井前均需进行地面测试, 检验方位伽 马的可靠性和准确性, 测试合格后方可下井进行测 量[ １ ５]. 图６ 方位伽马地面测试 F i g ．６ A z i m u t hg a mm ag r o u n dt e s t １３ 第４ ７卷第８期 刘春生等 方位伽马随钻测量技术在土耳其天然碱溶采对接井中的应用 ４ 方位伽马随钻技术在H ０ ５ ５井堵井事故修井中 的应用 ４．１ H ０ ５ ５井基本情况 水平井H ０ ５ ５于２ ０ １ ８年７月与垂直井V ０ ５ ５ A 对接连通完井, 水平钻进过程中, 通过常规伽马随钻 测量获得碱层钻遇率为７ ８％, 井径为１ ５ ２ 􀆱 ４mm.８ 月份连接地面管线后开始生产, ９月１ ５日开始出现 注水压力异常, ９月２ １日注水压力明显升高, 出卤 量逐渐减少至完全不出卤水, 该井组产生了堵井事 故, 等待修井. ４．２ 修井施工过程 ４．２．１ 探井, 寻找堵卡点 组装方位伽马随钻测量系统, 随造斜钻具组合 入井, 井深２ ９ ６m处出技术套管后, 进入水平裸眼 开采段, 采取开泵循环泥浆的措施, 钻具下入至井深 ３ ８ １ 􀆱 ５m处明显遇阻, 判断该处应为第一个堵井卡 点 . 在该卡点后约５ ０m的孔段内, 原随钻普通伽 马值显示偏高, 原钻孔轨迹钻出矿层. ４．２．２ 判断矿层顶底板 在卡点处, 通过方位伽马探头探测获取地层上 伽马值和下伽马值, 再复合钻进４ 􀆱 ５m, 井深３ ８ ２ 􀆱 ０ ３ ８ ６ 􀆱 ０m, 继续进行测点取值 见表３ , 可判断钻 孔轨迹是进入矿层顶板还是底板, 为下一步造斜钻 进提供依据. 表３ 钻孔堵井处上下伽马值 T a b l e３ T h eu p p e ra n d l o w e rg a mm av a l u e s a t t h ep l u g g e db o r e h o l e 井深/m 伽马值/A P I ３ ８ １ 􀆱 ５ 上伽马 ２ 􀆱 ３５ 􀆱 ０２ 􀆱 ３２ 􀆱 ５５ 􀆱 ０５ 􀆱 ２４ 􀆱 ７ ５ 􀆱 ０ 下伽马 ９ 􀆱 ２７ 􀆱 ０６ 􀆱 ２７ 􀆱 ５５ 􀆱 ７５ 􀆱 ３７ 􀆱 ８ ６ 􀆱 ８ ３ ８ ２ 上伽马 ４ 􀆱 ３３ 􀆱 ０２ 􀆱 ９４ 􀆱 ２５ 􀆱 ６５ 􀆱 ９４ 􀆱 ３ ５ 􀆱 ０ 下伽马 ９ 􀆱 ５７ 􀆱 ７８ 􀆱 ２８ 􀆱 ５９ 􀆱 ７５ 􀆱 ９７ 􀆱 ８ ６ 􀆱 ８ ３ ８ ４ 上伽马 ５ 􀆱 １５ 􀆱 ０４ 􀆱 ３４ 􀆱 ５５ 􀆱 ０５ 􀆱 ２４ 􀆱 ７ ５ 􀆱 ６ 下伽马 ９ 􀆱 ８ １ ０ 􀆱 ０８ 􀆱 ２７ 􀆱 ５９ 􀆱 ７６ 􀆱 ３７ 􀆱 ９ ８ 􀆱 ８ ３ ８ ６ 上伽马 ６ 􀆱 ３５ 􀆱 ８７ 􀆱 ３７ 􀆱 ５５ 􀆱 ４６ 􀆱 ２６ 􀆱 ７ ５ 􀆱 ３ 下伽马１ ２ 􀆱 ２９ 􀆱 ０ １ １ 􀆱 ５ １ ３ 􀆱 ５ １ ５ 􀆱 ７ １ ５ 􀆱 ３ １ ５ 􀆱 ８１ ６ 􀆱 ８ 该堵卡区间经过４个测试点的方位伽马值对比 分析, 其上伽马值均小于下伽马值, 且随着继续往前 钻进, 下伽马值明显升高, 说明碱层可能位于钻孔上 方, 原钻孔轨迹钻出碱层已进入矿层底板内. ４．２．３ 侧钻分支 回撤钻具至井深３ ６ ４m处, 该点经测量后钻孔 完全在碱层内, 且该点位置的原钻孔轨迹有利于侧 钻分支.通过调整工具面, 定向侧钻造斜, 新井眼钻 出后将钻孔轨迹向上调整, 靠近矿层中部钻进.先 后在井深３ ９ ６m和４ ３ ４m处进行２次方位伽马测 量, 见表４ 表４ 侧钻分支中上下伽马值 T a b l e４ T h eu p p e ra n d l o w e rg a mm av a l u e s i ns i d e t r a c k i n gb r a n c h 井深/m 伽马值/A P I ３ ９ ６ 上伽马 ３ 􀆱 １５ 􀆱 ３４ 􀆱 ６２ 􀆱 ５５ 􀆱 ３４ 􀆱 ２４ 􀆱 ５ ５ 􀆱 ３ 下伽马 ３ 􀆱 ７６ 􀆱 ０５ 􀆱 ２５ 􀆱 ５４ 􀆱 ６３ 􀆱 ９５ 􀆱 ９ ３ 􀆱 ８ ４ ３ ４ 上伽马 ２ 􀆱 ８３ 􀆱 ７５ 􀆱 １６ 􀆱 ５５ 􀆱 ４４ 􀆱 ２３ 􀆱 ７ ４ 􀆱 ５ 下伽马 ４ 􀆱 ２４ 􀆱 ０５ 􀆱 ５５ 􀆱 ５４ 􀆱 ７３ 􀆱 ３５ 􀆱 ８ ４ 􀆱 ８ 由此可判断出经过侧钻分支后的钻孔轨迹完全 在碱矿层内钻进, 实际钻进结果与测井显示结果一 致. ４．２．４ 连通完井 侧钻分支通过堵井卡点后, 钻孔轨迹调整进入 到矿层中部, 水平段后半段钻进过程中, 参考原钻孔 轨迹 原井眼的常规伽马值显示均在碱层内 , 按照 原钻孔轨迹的垂深, 平行贴近原钻孔轨迹钻进至与 垂直井V ０ ５ ５连通完井.该井组修复后效果良好, 目前未出现堵井迹象. ５ 方位伽马随钻技术在H ０ ７ ６新开水平井施工中 的应用 ５．１ H ０ ７ ６井基本情况 水平井H ０ ７ ６与垂直井V ０ ７ ６ A为一新设计连 通井组, 两井井距为３ ６ ５m,V ０ ７ ６ A井技术套管下 至主采层U ６碱矿层 平均厚度１ 􀆱 ２m 内, 有效水 平开采段长约２ ０ ０m. ５．２ 钻进施工情况 ５．２．１ 钻遇第一个伽马值异常点 三开扫塞后, 下入方位伽马随钻测斜仪＋螺杆 造斜钻具组合, 从技术套管管鞋处开始水平段钻进, 钻进采用滑动钻进与定向造斜相结合的方式, 严格 按照预先设计的钻孔轨迹进行钻进, 每钻进一单根 进行一次伽马数据采集, 在钻进至井深５ ２ ５m时, 伽马值开始出现异常, 具体数据记录见表５. 在井深５ ２ ３、５ ２ ４、５ ２ ５m处开始进行方位伽马 数据采样, 判明钻孔轨迹在矿层中的位置, 见表６. 通过连续３m的方位伽马值的测量, 对比上、 下伽马值的变化, 下伽马值明显升高, 说明钻孔正逐 渐由矿层中向矿层底板靠近.定向工程师根据分析 结果及时调整钻进工具面, 将钻进方式由复合钻进 ２３ 探矿工程 岩土钻掘工程 ２ ０ ２ ０年８月 表５ H ０ ７ ６井井深、 垂深与伽马值对应表 T a b l e５ C o r r e s p o n d i n g t a b l eo fw e l l d e p t h,v e r t i c a l d e p t h a n dg a mm av a l u e i nH ０ ７ ６ 井深/m垂深/m 伽马值/A P I ４ ３ ８ 􀆱 ９４ ２ ９ 􀆱 ９２ 􀆱 ３ ４ ４ ８ 􀆱 ４４ ３ ９ 􀆱 ４３ 􀆱 １ ４ ５ ８ 􀆱 ０４ ４ ９ 􀆱 ０２ 􀆱 ９ ４ ６ ７ 􀆱 ６４ ５ ８ 􀆱 ６４ 􀆱 ２ ４ ７ ７ 􀆱 １４ ６ ８ 􀆱 １３ 􀆱 ５ ４ ８ ６ 􀆱 ７４ ７ ７ 􀆱 ７５ 􀆱 １ ４ ９ ６ 􀆱 ３４ ８ ７ 􀆱 ３４ 􀆱 ６ ５ ０ ５ 􀆱 ９４ ９ ６ 􀆱 ９３ 􀆱 ５ ５ １ ５ 􀆱 ４５ ０ ６ 􀆱 ４４ 􀆱 ９ ５ ２ ５ 􀆱 ０１５ １ ６ 􀆱 ０６ 􀆱 ８ ５ ２ ５ 􀆱 ０１５ １ ６ 􀆱 ０７ 􀆱 １ 表６ H ０ ７ ６ A井水平钻进中上下伽马值 T a b l e６ T h eu p p e r a n d l o w e rg a m m av a l u e s i nH ０ ７ ６h o r i z o n t a l d r i l l i n g 井深/m 伽马值/A P I ５ ２ ３ 上伽马 ３ 􀆱 １３ 􀆱 ３４ 􀆱 ２３ 􀆱 ５２ 􀆱 ４４ 􀆱 １３ 􀆱 ５ ４ 􀆱 ３ 下伽马 ５ 􀆱 ７６ 􀆱 ２６ 􀆱 ２６ 􀆱 ５５ 􀆱 ６４ 􀆱 ９５ 􀆱 ９ ７ 􀆱 ８ ５ ２ ４ 上伽马 ４ 􀆱 ４５ 􀆱 ０４ 􀆱 ２２ 􀆱 ５４ 􀆱 ３４ 􀆱 ６３ 􀆱 ５ ５ 􀆱 １ 下伽马 ７ 􀆱 ７６ 􀆱 ３５ 􀆱 ２５ 􀆱 ８６ 􀆱 ６４ 􀆱 ９５ 􀆱 ８ ６ 􀆱 ８ ５ ２ ５ 上伽马 ３ 􀆱 １５ 􀆱 ３４ 􀆱 ３２ 􀆱 ５５ 􀆱 ０４ 􀆱 ２４ 􀆱 ７ ５ 􀆱 ３ 下伽马 ６ 􀆱 ９６ 􀆱 ９７ 􀆱 ２７ 􀆱 ５６ 􀆱 ６７ 􀆱 ９７ 􀆱 ９ ８ 􀆱 ２ 改为滑动钻进, 全力增斜, 将钻孔轨迹抬升, 重新钻 入矿层, 并保持在矿层中部钻进, 同时根据实际钻遇 结果对原钻孔轨迹设计进行修改. 经过约２ ０m的定向增斜钻进, 钻孔轨迹逐渐 抬升, 经过几组方位伽马值的对比, 可确认钻孔已离 开底板, 见表７. 表７ 增斜后H ０ ７ ６井井深、 垂深与伽马值对应表 T a b l e７ C o r r e s p o n d i n g t a b l eo fw e l l d e p t h,v e r t i c a l d e p t ha n d g a mm av a l u e i nH ０ ７ ６a f t e r i n c r e a s i n gh o l ea n g l e 井深/m垂深/m 上伽马值/A P I下伽马值/A P I ５ ２ ９ 􀆱 ６５ ２ ０ 􀆱 ０４ 􀆱 ３８ 􀆱 ２ ５ ３ ４ 􀆱 ６５ ２ ５ 􀆱 ６４ 􀆱 ６９ 􀆱 ４ ５ ３ ９ 􀆱 ６５ ３ ０ 􀆱 ６４ 􀆱 ９９ 􀆱 ５ ５ ４ ４ 􀆱 １５ ３ ５ 􀆱 １５ 􀆱 １１ １ 􀆱 ０ ５ ４ ９ 􀆱 １５ ４ ０ 􀆱 １５ 􀆱 ５１ ０ 􀆱 ４ ５ ５ ３ 􀆱 ７４ ４ ９ 􀆱 ０５ 􀆱 ９１ ０ 􀆱 １ ５ ６ ３ 􀆱 ３５ ５ ４ 􀆱 ３４ 􀆱 ６８ 􀆱 ５ ５ ７ ２ 􀆱 ７５ ６ ３ 􀆱 ７３ 􀆱 ５６ 􀆱 ７ ５ ８ ２ 􀆱 ３５ ７ ３ 􀆱 ３４ 􀆱 ９５ 􀆱 ３ 据钻进过程中对方位伽马值的分析对比, 已确 认钻孔离开底板, 按照矿层１m的厚度预估, 将钻 孔轨迹上抬０ 􀆱 ５ m, 并保持在这个垂深继续钻进. 钻进以复合稳斜钻进为主, 钻进过程中随时获取井 眼上伽马值和下伽马值数据.定向滑动钻进时, 至 少每钻进一个单根进行一次上伽马值和下伽马值的 测量, 密切关注两者的差值变化, 确保钻孔轨迹始终 在矿层内钻进. ５．２．２ 钻遇第二个伽马值异常点 第一个伽马值异常点后, 通过及时调整钻进方 向, 钻孔轨迹重新进入矿层内.在继续钻至井深 ６ ４ ０m时, 出现第二个伽马值异常点, 仍然按照上述 方法, 在异常点位置进行方位伽马密集取点测量. 首先应确认钻孔是穿出矿层进入底板还是顶板, 再 调整钻孔轨迹的钻进方向, 将钻孔重新进入矿层内. ５．２．３ 连通完井 水平井H ０ ７ ６在经过２个方位伽马值异常点 后, 通过及时调整钻孔轨迹, 在钻头尚未完全进入顶 底板时快速将钻孔重新进入矿层内, 最终与垂直井 V ０ ７ ６ A对接连通.整个水平段完全控制在１m左 右的碱矿层中钻进穿行, 后期采卤效果良好. ６ 结语 方位伽马随钻测量系统的开发与应用, 解决了 土耳其贝帕扎里碱矿区边缘区域的有效开采问题, 也节省了大量因堵井导致修井和重复钻进的费用与 时间, 尤其是利用了该项目已有的MWD仪器, 做 到常规MWD随钻定向测量、 普通伽马随钻测量和 方位伽马随钻测量的灵活转换, 既发挥着原有仪器 的效率, 又增加了地质导向的新功能. 但测量滞后是该方位伽马随钻系统的弱点, 不 能及时反应出钻头处的地层特性是与近钻头方位伽 马的最大区别.建议在项目后续实施中, 加强对解 决近场无线通信传输的研究, 将聚焦伽马探头置于 钻头后方, 以达到国外近钻头方位伽马等同的测量 效果. 参考文献R e f e r e n c e s [１] 向军文, 胡汉月, 刘志强．土耳其天然碱矿３ ０对对接井钻井工 程[J]．中国井矿盐, ２ ０ ０ ７,３ ８５ ２ ５－２ ８． X I AN GJ u n w e n,HU H a n y u e,L I UZ h i q i 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