一种联通井钻进过程中校正目标点位置的方法

技术领域

本发明涉及一种联通井钻进过程中校正目标点位置的方法，尤其适用于无水硫酸钠 (Na₂SO₄)矿井的钻进过程。

背景技术

钻井水溶法开采无水硫酸钠(Na₂SO₄)矿层的矿井通常包括目标井和联通井，参见附图 1，其中目标井可以是竖直井或者造斜井，目标井的下端点D位于无水硫酸钠矿层之中且靠 近矿层底板，附图1中所示的目标井为竖直井。所述的联通井通常包括竖直段、造斜段和裸 眼段，其中从地面井口位置A到造斜点B之间为竖直段，从造斜点B到目标点C之间为造 斜段，从目标点C到目标井的下端点D为裸眼段，一口高质量的无水硫酸钠开采井，其裸 眼段应当尽量平行于无水硫酸钠矿层底板，且位于矿层之中靠近矿层底板的位置。同时裸眼 段的长度为250米以上，接近300米为宜。因此，造斜段末端，即目标点C的位置对于无 水硫酸钠开采井的质量有至关重要的影响。在目标井已经确定的情况下，对于联通井的设计 首先要根据已有的地质数据设计好目标点C的位置，但是由于地质情况的不确定性，通常 设计的矿层底板深度与实际矿层底板深度之间会有±20米或更大的误差，多数情况下，这 种误差对钻井影响不大，但是在钻进无水硫酸钠矿井时，由于无水硫酸钠矿层的厚度通常在 6至20米之间，上述设计误差对无水硫酸钠开采井的质量会产生很大影响，甚至出现目标 点C偏移到实际矿层之外，造成部分井段报废。

发明内容

本发明的目的在于提供一种联通井钻进过程中校正目标点位置的方法，不仅可以消 除设计误差，将井底调整到矿层中合适的深度，而且可以控制井底的水平位置。

本发明所述的这种联通井钻进过程中校正目标点位置的方法，包括以下步骤：

1、确定标志层：根据地质资料，在地面至目标点C之间选择至少一个标志地层。选择标志 地层的原则是从本地区范围内稳定的地质层之中，选择具有代表性的地质层作为标志地层；

2、钻进过程中，根据钻时数据、岩屑分析、组合测井结果实时确定各标志地层的实际深度；

3、根据各标志地层的实际深度与理论深度之间的差距修正目标点深度和/或造斜点深度。

更进一步的，选择标志地层的原则是从本地区范围内稳定的地质层之中，选择硬度、 电阻率和/或密度特征较为明显的地层作为标志地质层。并且在钻进过程中，根据钻时、地 层电阻率和/或地层密度数据，实时测量各标志地层的实际深度。

更进一步的，所选标志地层与相邻地层之间的硬度差大于2级。

更进一步的，所选标志地层与相邻地层之间的电阻率差大于60欧姆米。

更进一步的，所选标志地层与相邻地层之间的密度差大于0.3克/立方厘米。

本发明的优点在于：可以有效消除钻井设计误差，同时操作简便，易于实施，采用 本发明可缩短钻井施工周期，确保达到矿井设计开采回采率，杜绝返工现象发生。

附图说明

以下结合附图和实施例对本发明做进一步描述。

附图1为水溶法开采无水硫酸钠矿井的结构示意图。

附图2为本发明所述的目标点修正过程示意图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种校正目标点位置的实例，本实施例所述的无水硫酸钠开采井如附图2所示。

根据钻井设计，本实施例中联通井目标点C的深度2009米，造斜点B的深度为 1780米，裸眼段4长度为270米，参见附图2a。

根据地质资料，从地面到目标无水硫酸钠矿层底板之间，根据所选标志地层与相邻 地层之间的硬度差大于2级的原则，选择相对稳定的地层作为标志地层，本实施例中确定了 共3层标志地层，各标志地层的矿层情况、理论深度参见下表及附图2a。

实际钻进过程中，随时记录钻时数据和岩屑分析，根据相关数据判断井的下端是否 到达各标志地层，并在到达某标志层时及时测得该标志地层的实际深度数据，相关数据参见 下表及附图2b。

每一次测得标志地层的实际深度数据后，根据该标志地层实际深度与理论深度之间 的差距修正目标点C和造斜点B的深度。每一次修正的结果参见下表。

下面对于本实施例的钻进和修正过程进行详细描述：

首先根据钻井设计方案钻进联通井的竖直段2，并随时注意各标志地层的实际深度与理论深 度之间的差别，本实施例中，钻进至垂深1710M时，其钻时从之前的20分钟/米变化为50 分钟/米，随后在43分钟后岩屑中发现大量石膏碎末，据此判断，第一标志地层的其实际垂 深为1710M，比该地质层的理论深度要深，其偏差为10米。因此将目标点C深度从其理论 深度2009米修正到2019米，并且进一步将造斜点B的深度从其理论深度1780米修正为 1790米。

根据上述修正，钻进至1790M时开始造斜，向C点（其深度已经修正到2019米） 进行定向钻进。

钻进至垂深1912M时，其钻时从之前的17分钟/米变化为60分钟/米，随后在49分 钟后岩屑中发现大量石盐碎末，据此判断，第二标志地层的其实际垂深为1912M，比理论垂 深深12米。因此将目标点C深度从其理论深度2009米修正到2021米，并且进一步根据新 的C点位置按照常规方法确定新的造斜力度。

钻进至第三标志地层时发现实际深度仍然比理论深度深12米，因此，目标点C的深 度保持为2021米，并按前述造斜力度顺利完成造斜段3的钻进。

实施例2：

本实施例提供一种校正目标点位置的实例。根据钻井设计，本实施例中联通井目标点 C的深度2241米，造斜点B的深度为2012米，裸眼段4长度为280米。

根据地质资料，从地面到目标无水硫酸钠矿层底板之间，根据所选标志地层与相邻地 层之间的电阻率差大于60欧姆米，和所选标志地层与相邻地层之间的密度差大于0.3克/立 方厘米的原则，选择相对稳定的地层作为标志地层，本实施例中确定了共4层标志地层各标 志地层的矿层情况、理论深度参见下表。

实际钻进过程中，利用随钻测量设备，随时测量井的末端的电阻率和密度参数，根 据相关数据判断井的下端是否到达各标志地层，并在到达某标志层时及时测得该标志地层的 实际深度数据，相关数据参见下表。

每一次测得标志地层的实际深度数据后，根据该标志地层实际深度与理论深度之间 的差距修正目标点C和/或造斜点B的深度。每一次修正的结果参见下表。