中国地质科学院勘探技术研究所隆重召开土耳其碱矿对接井工程竣工总结大会

2007年3月16日，中国地质科学院勘探技术研究所在廊坊国际饭店隆重召开“土耳其碱矿对接井工程竣工总结会”，为首次跨出国门出色完成土耳其贝帕扎里碱矿对接井工程欢欣鼓舞。应邀参加会议的领导有：国土资源部党组成员、中国地质调查局局长孟宪来，中国地质调查局副局长王学龙，国土资源部国际合作与科技司司长黄宗理，国土资源部勘查司副司长刘连和，廊坊市副市长李怀璋，中国地质科学院党委书记张陟，中国地质大学（北京）副校长王聪，中国大陆科学钻探工程中心主任王达，国土资源部咨询研究中心咨询委员赵国隆等。《科技日报》、《国土资源报》及《中国矿业报》的记者参加了会议。     

双通道平行井在采卤对接井中的首次应用

结合土耳其贝帕扎里天然碱矿三期工程增补合同中H022UA井实例,介绍双通道平行井的轨迹设计、应用目的以及在首次应用中遇到的问题和解决措施。虽然经历了矿层抬升、靶点溶腔过小、下钻困难、钻遇未知溶腔等一系列困难,经过采取有效的技术措施,H022UA井最终对接成功,完井循环。为今后施工类似工程提供了可借鉴的经验。     

勘探技术研究所土耳其对接井二期工程提前顺利竣工

本刊讯 2006年12月1日11时52分（土耳其当地时间凌晨5时52分），贝帕扎里碱矿施工现场传来令人振奋的消息：P007A井组成功连通!至此，勘探技术研究所土耳其钻井二期工程29对井组全部实现水平定向钻进对接连通。     

定向对接连通井轨迹设计

定向钻井轨迹计算方法很多,但在轨迹处理及图示反馈上均不直观清楚。通过坐标变换,建立了以井口与靶点连线为基准参考面的定向对接连通井轨迹设计方法。比较校正平均角法和最小曲率法,通过两次坐标旋转,说明建立以井口与靶点（或靶井）连线方位为参考面的坐标系的定向对接井轨迹设计方法及优点。并且这种设计方法也可用于其它轨迹计算方法中。通过本设计方法,可及时反应自井口到靶点（靶井）的钻井轨迹与目标的误差偏离。通过EXCEL编程及图示,运用EXCEL功能及时跟踪设计,使定向对接井设计与施工简单直观。采用此法累计已成功完成的对接井达100余对。     

定向钻进控制预测技术

定向钻井技术在矿产勘探及开发、煤层气开发中正发挥重大作用。准确预测定向钻井井底井斜和方位角,可降低定向钻井成本,减少定向钻进失误。目前使用的计算方法不利于现场快速准确预测井底轨迹。本文通过对井斜、方位与造斜工具角、造斜井长和造斜率的数据处理技术,建立了井底井斜和方位增量预测模型,与通用定向井公式比,精度高,且可在井场快速预测出定向钻井井底轨迹参数。经土耳其46对对接井实际证明,大大地提高井底预测速度和防止定向钻进失误率,对指导定向钻井现场快速预测具有指导意义。     

盐卤对接井溶腔计算方法探讨

盐卤井对接施工中,能否成功对接（中靶）,一方面取决于定向井的定向精度,另一方面决定于直井溶腔的建立（通称“建槽”）是否达到设计要求。建槽未能严格按要求进行会导致溶腔与计算不符,造成对接失败或重复工作。而溶腔的设计计算,与目的（盐）层厚度、倾角及采卤方式有关。     

土耳其天然碱溶采钻井项目管理实践

土耳其天然碱溶采钻井项目包括ETI SODA开发合同一~六期和KAZAN SODA开发合同一~三期,共成功实施溶采井组200余组。海外钻井工程涉及的影响因素较多,除常规的钻井工程技术问题外,还需要适应当地的政治、法律、风俗、汇率、海运、关税等问题。项目部在实施过程中根据海外钻井工程特点以及现场施工环境,加强项目人员、设备材料、现场作业、安全及风险等方面的管理,发挥指导、管理、控制作用,降低工程风险,提高收益,确保项目顺利完工。本文就土耳其天然碱溶采对接井钻井项目人员组织管理、设备器具管理、现场作业程序管理、HSE管理及风险管理进行了介绍,总结了一些海外钻井项目管理经验。     

土耳其天然碱矿水平对接井水溶开采技术回顾

土耳其是世界上最早应用定向对接井进行天然碱商业化开采的国家,其所使用的核心技术——对接井水溶开采技术,就是引进我国自主研发的定向水平对接井水溶开采技术。与常规旱采方法相比,该技术具有劳动强度低、人工成本少、不排放尾矿、绿色环保等优点。在过去10多年里,我国以对接井水溶开采技术为依托,深度参与了土耳其贝帕扎里和卡赞两大碱矿从试验到生产的开发,在整个工程实施过程中持续对开采井组模式、定向器具、井底钻具总成、测井仪器等进行了改进,尤其是磁中靶系统方面取得了突出成果和广泛应用,开发了第四代“慧磁”钻井中靶导向系统,设计施工了三井组模式。一方面,通过该项技术的应用使土耳其天然碱资源得到广泛开发,其纯碱工业在世界上占有了一席之地;另一方面,通过广泛的生产实践进一步推动了定向钻探技术的发展,提升了我国定向水平对接井技术水平。     

井中激发极化法在矿产资源勘探中的作用

通过介绍井中激发极化法（简称井中激电）地-井方式寻找井旁、井底盲矿的基本原理以及野外应用实例;介绍井中激电井-地方式探测深部盲矿、圈定矿体走向的原理和实例;介绍井中激电井-井方式探测井间盲矿实例,较系统地综述了井中激电（电阻率）在矿产资源勘探中的作用。     

土耳其卡赞天然碱矿溶采对接井质量控制措施

土耳其卡赞天然碱矿水溶采卤对接井施工项目技术规范中对工程质量的要求非常严格。由于矿区地质构造复杂、地层倾角大、含水层多等原因,易出现直井易斜、岩心采取率低、固井质量差,水平对接井轨迹控制难等问题。针对这些问题,在前期施工经验的基础上,通过调查研究、方案优选等手段,分别提出了针对性的措施,有效地解决了这些钻井难题,优化了钻井工艺,从而保证了施工质量,加快了施工进度。该项目钻井质量控制成果对于今后类似工程的施工具有一定的借鉴意义。     

多分支水平对接井技术在土耳其天然碱溶采中的应用

多分支井钻井技术是水平井技术的延伸和发展,是一种提高采收率及提高油气开采经济效益的技术手段,该技术已被广泛应用到油气田开发,但是用于开采可溶性矿产方面还不很常见。本文以土耳其卡赞天然碱溶采工程中的H032井为例,介绍了该技术在天然碱水溶开采中的应用。通过定向钻井技术,在一口主井中分支出2条平行井眼,分别与2口直井对接连通,形成2条采矿通道。在分析碱矿开采中应用多分支水平对接井技术施工难点的基础上,重点介绍了分支井钻井工艺技术,包括井身结构设计及优化、悬空分支技术、钻头及钻具组合设计及优化、钻井液设计等。     

H024U井施工工艺及精确中靶技术措施

水平井H024U用于连通第一靶点直井V024和第二靶点直井V024U。在该井组施工过程中,采用了先进的对接井施工工艺与具有高技术含量和自主知识产权的高精度磁测中靶系统。结合土耳其贝帕扎里天然碱矿三期工程16口水平井的施工经验,精心设计和控制钻井参数,以最佳准确度成功命中第二靶点,实现了井组精确连通的目的。     

土耳其天然碱矿水平对接井井下事故预防与处理

土耳其卡赞和贝帕扎里天然碱矿定向水平对接井项目,是目前为止世界上规模最大的水平对接井项目,钻井工作量大和技术要求高是该项目的2个主要特点。本文将钻井施工中经常发生的卡钻、井漏、钻具脱落等井下事故及复杂情况进行梳理归纳,结合实际案例对事故原因进行剖析,对比不同处理方法所取得的不同效果,最后提出一些安全有效的事故预防和处理措施。为类似钻井工程预防井下事故及处理措施提供一些借鉴。     

矿盐地层水平定向钻进对接技术应用

以山东肥城海晶盐化有限公司100万t/a卤折盐采输卤工程钻井项目中H17/H18对接井为例,首先介绍了定向钻进对接技术在采卤井中的应用以及定向钻孔轨迹设计,在对地层详细勘探的基础上对定向钻孔进行可靠精确的轨迹设计是钻探施工的基础。其次,介绍了定向水平井的施工工艺。本项目关键技术是MWD无线测斜仪技术和旋转磁铁测距系统（RMRS）,以及钻进时钻井液选取和参数调控。MWD无线测斜仪技术和旋转磁铁测距系统（RMRS）可以实时测量钻进方向,进而根据工程需要调整钻进方向,保证了中靶作业成功连通。本项目施工过程中的难点及所采取的技术对策可为同类钻井施工提供借鉴和指导依据。     

土耳其卡赞碱矿对接井分层同时开采设计方案探讨

土耳其卡赞天然碱矿采用了对接井水溶开采的方法,目前已成功完成了100余组对接井组,创造了显著的社会与经济效益。为了提高矿山的利用率,根据现有情况和地质条件,本文针对卡赞碱矿四期钻井工程,提出了3种分层同时开采碱层的可选方案进行探讨。在总体方案已基本确定的情况下,提出了分层同时开采的布井原则,并对3种方案进行了简要阐述及各项指标对比。本文选择了具有钻井工作量少、工期较短及投资费用较低等优点的可选方案C（1口水平井+2口垂直井）,详细阐述了垂直井施工、水平井施工及溶采操作,并提出了一些技术问题与建议。该分层同时开采方案对于天然碱矿的多层同时开采及回采率提高具有一定的指导作用和借鉴意义。     

三维地质建模在土耳其天然碱对接井设计中的应用

三维地质建模是从三维的角度对矿产进行描述和研究,与传统方法相比,具有时间短且数据精确的优越性,对工程决策和科学管理具有重要的意义,目前已经成为矿产开发与地质研究的重要手段之一。将三维地质建模方法应用于土耳其贝帕扎里天然碱矿对接井四期工程设计中,取得了很好的效果。结合工程应用,介绍了三维地质建模应用于对接井设计的方法。     

特殊地质条件下定向对接复杂井组的工艺设计

H001LA井为土耳其贝帕扎里采集卤钻井三期工程中的定向水平对接井,在三期设计里处于由不同目标矿层和多种井组型式组成的复杂井组中。在钻井施工中,遇到了目标矿层缺失、地层起伏大、涌水严重、钻遇巨大溶腔和地层坍塌等严重问题。经过问题分析,通过对3个可行性方案的比较,采用了成本低、工期短和更加安全的施工方案,最终顺利完井。     

土耳其贝帕扎里矿区边缘对接井施工中的问题分析与处理

土耳其贝帕扎里天然碱矿是土耳其现已发现的2个天然碱矿之一,现今采矿区域到达矿区边缘,为了在规范条件下最大程度提高资源回采率,需在矿区边缘布置对接井组对矿区边缘的矿产进行水溶开采。矿区边缘地质条件复杂,多条褶皱带和断裂带位于本文研究区域。在前期钻井施工过程中,发现此区域有明显的地质异常情况,如首采层的尖灭、呈V形变化、倾角大且不规则变化等。针对贝帕扎里矿区边缘对接井组施工中出现的几个典型异常问题,采用了套管锻铣技术、方位伽马配合定向钻进及“慧磁”中靶系统、增加勘探井布井密度等技术措施,有效地解决了出现的问题。     

新型卤水补给采集井AK1井施工工艺

AK1井是在土耳其Beypazari天然碱矿老矿区选址并钻进形成的新型卤水补给采集井。该井采用中国地质科学院勘探技术研究所自行研制的SDC-1500型车载钻机钻进施工,并下入带有悬挂器的特殊套管串成井。该井创新性地使用负压抽采模式采取地下卤水。其单井出卤量3倍于生产井,有效缓解了矿加工厂卤水供应量不足的情况,提高了生产效率。     

中低温热储及其井中热场

中低温地下热水有着广阔的开发利用前景。其成因及赋存规律的研究,是合理勘探、开发的基础。本文从地层、构造及水文地质条件入手根据地热传导原理,研究了传导型热领教的发育条件,划分了主要热储类型在此基础上,对井（孔）中热场及井液温度变化规律进行了分析,给出了井液温度分布曲线及井液温度变化与地层的对应关系。这一成果,对勘探开发地下热水有积极的意义。