Investigación sobre la aplicación de la tecnología de perforación direccional en la exploración de yacimientos profundos
8.5.1 Diseño y uso de pozos direccionales
Durante la fase de exploración de la mina de hierro Makeng, se diseñaron y construyeron dos pozos direccionales controlados (Figura 8.4).
Figura 8.4 Trayectoria de perforación direccional
(1) Orificio ZK8321; (b) Orificio ZK7525
Las razones y propósitos del diseño son:
El pozo de rama direccional ZK8321 está diseñado para verificar el espesor de la veta de carbón en un desplazamiento de 55 a 75 m desde el punto de intersección del pozo ZK8321 en el área minera de Makeng, y para evitar el impacto de estratos superiores complejos, terreno empinado, y dificultades para negociar compensaciones por cultivos jóvenes. La profundidad del pozo de diseño es de 900 metros, como se muestra en la Figura 8.4a
La profundidad del pozo de diseño del pozo ZK7525 (coordenadas del pozo: x = 2767208Y = 39507742H=595) es de 1050 m. La cueva está situada en el borde del bosque ecológico y el camino mecanizado pasa por la zona del bosque ecológico. El departamento forestal no acepta la construcción allí. Con el fin de completar el plan de trabajo anual lo antes posible y lograr el propósito de explorar los recursos de mineral de hierro 333, después de muchas coordinaciones con el departamento forestal y los aldeanos locales, que duraron más de 4 meses, finalmente se seleccionó una nueva ubicación para el pozo. , ubicado en la dirección 15, con una distancia horizontal de 195 m (coordenadas del hoyo: x = 2767397Y = 39507774H=491), use el punto de penetración de la mina diseñado originalmente como objetivo para construir el hoyo direccional de control, como se muestra en la Figura 8.4b.
8.5.2 Método de diseño de la trayectoria direccional del eje del pozo
El diseño de la trayectoria direccional del pozo adopta el método de diseño del plano inclinado, es decir, el método de diseñar la trayectoria del pozo ramal en cualquier plano inclinado. plano en el espacio, como se muestra en la Figura 8.5. Se supone que la trayectoria de perforación de la sección de desviación es un arco y que el eje de perforación pasa a través del objetivo en línea recta después de la desviación. La trayectoria direccional del agujero diseñada por este método está en la pendiente determinada por la línea tangente entre el punto de bifurcación y el punto objetivo del agujero de bifurcación.
Figura 8.5 Diagrama de ubicación espacial del orificio principal AK y el orificio derivado KDB
El plano p es la inclinación del eje del orificio derivado el plano h es el plano horizontal que pasa por el objetivo B; ; el plano v es el tronco El plano vertical del agujero.
(1) Establecimiento del sistema de coordenadas de diseño
Establezca un sistema de coordenadas espaciales oxyz: o es la coordenada del punto de apertura (0, 0, 0 es); el ángulo de azimut positivo αx; el eje y es el ángulo de azimut positivo αx 90°;
(2) Condiciones conocidas de diseño
1) Obtenga la profundidad del orificio LK, el ángulo de vértice θK, el ángulo de acimut αK y las coordenadas del punto de ramificación del orificio principal K (XK, YK, ZK);
2) Coordenadas del pozo ramal objetivo B (XB, YB, ZB): dadas por el departamento geológico
3) Resistencia a la flexión I: Según Si el; Cuando la herramienta de perforación de diámetro puede pasar suavemente a través de la sección del orificio de desviación, se determina la seguridad de la sarta de perforación que trabaja en el orificio y la capacidad de desviación de la máquina de desviación.
(3) Pasos y métodos de diseño para la pendiente del eje direccional del agujero.
1) Encuentre las coordenadas (XC, YC, ZC) del punto de intersección C (XC, YC, ZC) entre la línea tangente del punto de bifurcación del agujero principal y el plano horizontal donde se encuentra el objetivo B. se encuentra
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2) Determine el ángulo de flexión total γ de la sección de deflexión:
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Donde: r es el radio de curvatura, m, r =; h es la longitud de C y K, h =; , l =; β es el ángulo entre KC y BK, β = ARCCOS es el ángulo entre el punto by el punto k Longitud, LBK=.
3) Longitud L1 de la sección del pozo inclinado:
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4) Longitud L2 de la sección estabilizadora hoyo (al objetivo):
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5) Longitud total del ramal del túnel l:
L= L1 L2 (8.5)
6) Dirección de inclinación αt:
αt=αK ω (cuando el ángulo de acimut aumenta) (8.6.1)
αt= αK-ω (cuando Cuando el ángulo de azimut aumenta) (8.6.2)
Donde: ω = 180-arccos; SKC es la longitud de proyección horizontal de K y C, SKC =; longitud de los puntos B y C, SBC =;
Figura 8.6 La relación entre la tendencia de la pendiente y el azimut del agujero principal
(a) El ángulo de azimut aumenta (αt se obtiene girando αK en el sentido de las agujas del reloj; (b) el ángulo de azimut); disminuye (αt se obtiene girando αK en el sentido de las agujas del reloj) Se obtiene girando αK en el sentido contrario a las agujas del reloj)
7) El ángulo de instalación del primer azote φ1 (el ángulo entre el plano P y el plano V en la Figura 8.5):
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8) Cálculo de las coordenadas de diseño de la sección del orificio inclinado:
Comience desde el punto de bifurcación K, perfore LZ hasta el punto F, y luego tendrá:
(a) Ángulo de flexión total γF:
γF=iLZ (8.8)
(b) Ángulo de vértice θF:
θF = arccos(cosθkcosγF-sinθksinγfcosφ1)(8.9)
(c ) Ángulo de azimut αF:
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¿αF=αK? α (al agregar el ángulo de acimut y la fluctuación) (8.11.1)
αF=αK-? α (cuando el ángulo de azimut disminuye) (8.11.2)
(d) Coordenadas (XF, YF, ZF):
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Incluye:
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9) Coordenadas de diseño de sección de pozo inclinado estable (XW, YW, ZW ) Cálculo:
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Entre ellos: XW, YW, ZW son las coordenadas de un determinado punto en la sección del pozo inclinado estable. ; Xd, Yd, Zd son las coordenadas del punto final de azote; LW es la longitud de perforación estable a partir del punto final de deflexión d y αd son el ángulo superior del pozo y el ángulo de azimut del punto de azote final respectivamente;
(4) Programación de diseño
Basado en las fórmulas de cálculo relevantes y las condiciones conocidas del método de diseño de pendientes, combinado con la poderosa función de cálculo de la tabla Excel en la computadora, un simple Se diseñó el programa Ingresar La fuerza oblicua, las coordenadas del punto de ramificación y las coordenadas del punto objetivo se pueden usar para obtener la longitud de la sección del orificio oblicuo, la longitud de la sección del orificio oblicuo, el ángulo de instalación del orificio oblicuo y el ángulo del vértice, acimut. Valores de ángulo y coordenadas de la posición de perforación.
8.5.3 Método de cálculo de las coordenadas de posición espacial del pozo
Las coordenadas de posición espacial de los pozos se calculan utilizando el método de distancia completa del ángulo promedio y la fórmula de cálculo es:
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Donde: x, y, z son los valores de las coordenadas del punto de medición inferior X0, Y0, Z0 son las coordenadas; los valores del punto de medición superior; l es el punto de medición superior e inferior. La longitud del segmento del agujero entre los puntos, m y β son los valores promedio del ángulo de vértice y el ángulo de azimut de los puntos superior e inferior; puntos de medición respectivamente; βX es la dirección positiva del eje X.
De acuerdo con la fórmula de cálculo del método de distancia completa del ángulo promedio para perforar las coordenadas de posición espacial, use una tabla de Excel para preparar un programa de cálculo de acuerdo con los datos de inclinación del orificio medidos por el giroscopio de fibra óptica, ingrese el. La profundidad del agujero, el ángulo del vértice y la suma de cada punto de medición se pueden utilizar para obtener las coordenadas de posición espacial relevantes.
Equipo de perforación direccional
(1) Equipo principal
El equipo principal para perforación direccional se muestra en la Tabla 8.12.
Tabla 8.12 Equipo principal para perforación direccional
(2) Parámetros técnicos de las herramientas de perforación con tornillos
La estructura de las herramientas de perforación con tornillos se muestra en la Figura 8.7, 4 LE65- 3. Los parámetros técnicos de las herramientas de perforación de tornillos se muestran en la Tabla 8.13.
Figura 8.7 Diagrama estructural de las herramientas de perforación de tornillos
Tabla 8.13 Parámetros técnicos de las herramientas de perforación de tornillos 4LZ-65-3
(3) Desviación de perforación de la perforación de tornillos conjunto de herramientas
El conjunto de herramientas de perforación de tornillo para deflexión es: tubo de perforación con extracción de núcleos con cable S75, herramienta de perforación de motor de tornillo de junta direccional (1 tubo exterior doblado, preparado en fábrica), broca de perforación de desviación de sección corta de tubo central.
8.5.5 Instrumentos de orientación inclinada y operaciones de orientación
(1) Instrumento de medición de orientación
Para controlar la construcción de orificios direccionales, se utiliza la fibra óptica JTL-40GX Inclinómetro giroscópico (Figura 8.8) Orientación. El giroscopio de fibra óptica (larga vida) es un giroscopio inclinómetro de búsqueda automática. Puede buscar el norte de forma independiente sin calibración de dirección en el suelo, y el valor de azimut obtenido es el ángulo de azimut norte verdadero de la desviación del pozo, lo cual es muy conveniente de usar. El ángulo superior del instrumento se mide mediante un sensor de aceleración de la gravedad.
El giroinclinómetro de fibra óptica JTL-40GX se puede utilizar en cualquier región (hemisferio norte y sur) y en cualquier situación (magnético, no magnético, pozo abierto, pozo entubado y tubería de perforación). Aunque es caro, tiene muchas ventajas, como alta precisión, tamaño pequeño, peso ligero, pequeña deriva del cero en acimut, larga vida útil y fácil mantenimiento. Principales indicadores técnicos:
Rango de medición del ángulo de vértice: 0° ~ 45°, precisión de medición 0,1°, resolución 0,01;
Rango de medición de azimut: 0° ~ 360°, precisión de medición 2 ° (cuando el ángulo del vértice es mayor que 1°);
Método de medición: medición puntual;
Tiempo de búsqueda del norte: ≤2min;
Profundidad de medición: 2000 metros.
El instrumento de fondo de pozo con giroscopio inclinómetro de fibra óptica JTL-40GX se puede utilizar para inclinación y orientación instalando herramientas de corrección y zapatas guía. Al instalar la zapata guía, asegúrese de que la ranura de posicionamiento de la zapata guía y la línea de posicionamiento en la parte superior del instrumento estén en la misma línea de bus. Una vez completada la instalación, el instrumento se baja sobre la herramienta de orientación de la herramienta de perforación y la llave para la orientación de desviación de la herramienta de perforación caerá en la ranura de posicionamiento. Esto es lo que se llama codificación. Después de escribir, gire la herramienta de perforación y mida el ángulo de la punta, el ángulo acimutal de la herramienta final y el ángulo vertical de la herramienta final. Cuando el ángulo de azimut de la herramienta final es el ángulo de azimut de la herramienta diseñado, se completa el posicionamiento de batido.
Figura 8.8 Giróscopo inclinómetro de fibra óptica JTL-40GX
(2) Determinación del ángulo de acimut de la herramienta del extremo del instrumento
Fórmula de cálculo del ángulo de azimut de la herramienta del extremo del instrumento α ：
α=αt α2 α3 (8.15)
Entre ellos: αt es la dirección de la pendiente, calculada según el diseño α2 es la diferencia de combinación de las herramientas de azote, y toma un valor positivo cuando se aumenta la orientación. Al reducir la orientación, tome un valor negativo, α 2 = h. La diferencia de combinación de la herramienta de batido se puede medir por la diferencia entre las posiciones de la generatriz del tubo exterior doblado y. la clave de posicionamiento, y la longitud del arco h (mm) desde este punto hasta la posición clave de la junta de orientación, d es el diámetro exterior de la junta direccional (mm α3 es el ángulo de torsión inverso (el ángulo de torsión causado por); el par inverso cuando la herramienta de perforación de tornillos está trabajando en el fondo del agujero, afecta la precisión de la orientación y debe controlarse y eliminarse), α 3 = 57,3 k : mt es el par de salida de la herramienta de perforación de tornillos (n·m) ; l es la longitud de la sarta de perforación (m); g es el módulo elástico de corte de la tubería de perforación (n/m2) es la distancia de inercia de la sección de la sarta de perforación (m4, donde d1 y d2 son las); diámetros interior y exterior de la sarta de perforación); K = 0,4 ~ 0,8 coeficiente de corrección empírico.
(3) Puntos técnicos de operación direccional
1) Antes de usar el instrumento, calibre el instrumento para asegurarse de que la ranura de posicionamiento de la zapata guía y la línea de posicionamiento en la parte superior del instrumento Están en la misma línea de autobús.
2) Conecte los cables entre instrumentos de fondo de pozo, cables, paneles de operación, etc. Verifique correctamente si el anillo de sellado está intacto, aplique mantequilla para asegurar el sellado y apriete las roscas en la conexión del instrumento.
3) Ensamble correctamente las herramientas de perforación y el dispositivo de posicionamiento, mida con precisión la diferencia de combinación y elimínela mediante cálculo.
4) Instale un fino cable de cobre en la zapata guía del giroscopio, fíjelo firmemente y determine la posición ("incrustación").
5) Cuando el instrumento ingresa al pozo, el cabrestante debe ser operado por una persona dedicada para controlar la velocidad de descenso; cuando la distancia es de 3 ~ 5 m desde la posición, la velocidad se puede acelerar adecuadamente; Asegúrese de que el punto clave se introduzca a una determinada velocidad. Para determinar si se ha introducido una pulsación de tecla, puede levantarla varias veces y medir el ángulo de azimut de la herramienta después de cada posicionamiento. Si la diferencia no es mayor a 3, significa que se ha ingresado la clave.
6) Conecte la junta de elevación direccional especial a la parte superior del tubo de perforación con cable, gire lentamente el tubo de perforación en el sentido de las agujas del reloj y mida el ángulo de acimut de la herramienta cada vez hasta que el instrumento alcance el valor requerido. antes de sacarlo. Compruebe si el cable fino de cobre está desconectado; de lo contrario, deberá redirigirlo.
7) Al levantar el instrumento, asigne una persona especial para vigilar la abertura. Cuando el instrumento se acerque al orificio, deje de usar el cabrestante y saque el instrumento del orificio manualmente para evitar dañarlo.
8.5.6 Tecnología de perforación antidesviación para taladrado de tornillos
1) La preparación e inspección antes de colocar la herramienta de perforación de látigo son las siguientes:
(a ) Inclinación Antes de perforar, limpie cuidadosamente el fondo del pozo para lograr "tres noes y un nivel" (sin núcleo residual, cortes de roca ni materias extrañas de metal, el fondo del pozo debe ser plano) y el polvo de piedra en el fondo. del orificio no debe exceder los 0,3 m
(b) Limpieza y lavado Para el sistema de circulación de líquido, levante el cabezal de ducha del tubo de succión de la bomba de agua a más de 0,3 m del fondo de la piscina, y envuélvalo con una gasa para evitar que la suciedad entre en el tubo de alta presión.
(c) Compruebe cuidadosamente si la conexión entre la tubería de succión de la bomba de agua y la tubería de alta presión es firme, si las juntas, válvulas, asientos de válvula y prensaestopas de la bomba de agua están apretados, si el la bomba de agua drena uniformemente y si hay fugas de aire, fugas de agua o fugas de aceite. Al mismo tiempo, verifique si el manómetro de la bomba es sensible y confiable.
(d) Compruebe cuidadosamente si la culata está montada correctamente y vuelva a probar las herramientas de perforación mal montadas.
(e) Realizar una prueba de funcionamiento sin carga de la herramienta de perforación de tornillo en el suelo y verificar la presión de arranque de la bomba, la presión de funcionamiento normal de la bomba, el estado de funcionamiento estable y las condiciones de conmutación de la válvula de alivio de la Atornille la herramienta de perforación bajo diferentes cantidades de bombas y mantenga registros. Las pruebas en tierra muestran que la herramienta de perforación con tornillo solo se puede bajar al interior del orificio después de que funcione normalmente para garantizar un funcionamiento confiable en el orificio.
2) Después de bajar la herramienta de perforación a una posición determinada y completar la orientación, use los mandriles superior e inferior para sujetar el tubo de perforación móvil, use un inversor de torsión (Figura 8.9) para apretar la vertical. tubo guía del eje para evitar la rotación, y la dirección direccional está marcada en la tubería de perforación móvil.
3) Baje lentamente la herramienta de perforación hasta el fondo del orificio, luego levante la herramienta de perforación a 0,3 ~ 0,5 m del fondo del orificio y encienda la herramienta de perforación con tornillo. Cuando la presión de la bomba aumente al valor normal, baje lentamente la herramienta de perforación hasta el fondo del pozo y aumente gradualmente el WOB hasta el valor requerido antes de perforar.
4) Al perforar de forma oblicua, aplique WOB uniformemente para reducir la vibración de la herramienta de perforación (ligera).
Figura 8.9 Dispositivo antirotación sencillo casero
5) Mantener inalterados los parámetros de antidesviación de perforación. Asigne a una persona especial para que cuide la bomba de agua y observe los cambios en la presión de la bomba en cualquier momento para juzgar y analizar correctamente la situación en el pozo: si la presión de la bomba aumenta repentinamente, levante la herramienta de perforación inmediatamente para restaurar la presión de la bomba. a la normalidad, si se encuentra que la bomba se está frenando y el tratamiento no es efectivo, apague inmediatamente la bomba, el alivio de presión y la inspección de elevación del taladro;
6) Durante el proceso de perforación, siempre preste atención a la dirección de acimut marcada en la tubería de perforación móvil. Si descubre que el tubo de perforación móvil está torcido, deje de perforar inmediatamente y reajústelo.
7) Cuando se utiliza una culata con una gran resistencia, se debe utilizar una combinación de latigazo y estabilización, y la longitud de la culata debe controlarse razonablemente para que la resistencia promedio de la sección de la culata sea no más de 0,5/m.
8) Cada vez que se perfora un puntal, se debe realizar reparación y ampliación del pozo, y se debe medir el efecto del puntal a tiempo para determinar los parámetros del siguiente puntal. Seleccione las herramientas de reparación y escariado del pozo y sus parámetros técnicos de acuerdo con las condiciones de formación. En términos generales, si la diferencia de diámetro del orificio escariado es inferior a 5 mm, puede utilizar una broca cónica para agrandar el orificio; por el contrario, utilice una broca con un dispositivo guía para agrandar el orificio;
9) Al perforar de forma oblicua, los pequeños núcleos extraídos de la broca oblicua deben empaquetarse en cajas de núcleos especiales, y se debe determinar el número de veces, la longitud oblicua, la longitud del núcleo, la profundidad del orificio, etc. marcado. Debe registrarse y colocarse en la caja de núcleos para su custodia.
8.5.7 Construcción del pozo de rama direccional ZK8321
La perforación direccional controlada del pozo de rama ZK8321 comenzó a 560 metros de distancia del pozo ZK8321 el 19 de junio de 2065438. Las herramientas de perforación con tornillo y giroscopio inclinómetro de fibra óptica JTL-40GX avanzadas nacionales se utilizan para inclinación, orientación, medición y perforación, 2065438
(1) Condiciones del estrato
0 ~ 272 m, arenoso lutita, limolita, lutita, arenisca fina, arenisca fina con lutita, etc.
272 ~ 356,48 m, gabro erosionado;
356,48 ~ 390,80 m, pórfido de cuarzo triturado
390,80 ~ 800 m, que contiene tiras de pedernal Caliza bandeada, mediana; -piedra caliza de capas gruesas, caliza arcillosa y cuevas;
800 ~ 805 m, cuerpo de mineral de hierro; 805 ~ 863,93 m, arenisca estacional de grano medio-fino, limolita medio-fina y arenisca de cuarzo.
(2)Estructura de perforación del orificio principal ZK 8321 (Tabla 8.14)
Tabla 8.14 Estructura de perforación del orificio principal ZK8321
Continúa
( 3) Coordenadas de diseño geológico
Las condiciones dadas en el diseño geológico son los valores de coordenadas del orificio, el punto de ramificación y la posición del objetivo en relación con el "sistema de coordenadas de Beijing", como se muestra en la Tabla 8.15.
Tabla 8.15 Puntos de coordenadas geológicos dados
(4) Diseño de trayectoria del agujero de rama ZK 8321.
Sistema de coordenadas: el eje Z es positivo hacia arriba, el ángulo de azimut positivo del eje X es 0° (norte verdadero), el ángulo de azimut positivo del eje Y es 90° y el punto de apertura es el origen del coordenadas. En este sistema de coordenadas, de acuerdo con las coordenadas geológicas y la profundidad del agujero, el ángulo del vértice y el ángulo de acimut del punto de bifurcación, la trayectoria del agujero de bifurcación se diseña de acuerdo con la fuerza de la punta del látigo I = 0,5/m. Los resultados son los siguientes: <. /p>
1) Orificio derivado La longitud (hasta el objetivo) es de 251,620 metros, entre los cuales: la longitud de la sección del orificio inclinado l 1 = 27,805 metros, la longitud de la sección del orificio estabilizador L2 = 223,14 metros <; /p>
2) La dirección de la pendiente αt = 150,796;
3) El ángulo de flexión total γ = 13,902, que es el aumento del ángulo de acimut, y el primer ángulo de instalación φ1 = 42,398 <; /p>
4) Ángulo de par de reacción ψ = 7,248;
5) Fibra óptica El ángulo de la herramienta del giroscopio es β = α t ψ β=αt ψ=158,024.
La ubicación espacial de la trayectoria de diseño del pozo ramal ZK7321 se muestra en la Tabla 8.16.
Tabla 8.16 Tabla de posición espacial de la trayectoria del diseño del pozo del ramal ZK7321
(5) Construcción del agujero del ramal
Construcción del agujero del ramal ZK8321 el 3 de mayo de 2012, profundidad del agujero 560 m, después de 5 perforaciones con barrena, la barrena perforó 14,92 m, de los cuales la tercera y cuarta vez de perforación oblicua encontraron cuevas (se encontraron 10 cuevas entre 590 y 603,79 m). Además, hay un trozo importante que cae al agujero. Después de aplicar lechada de cemento para proteger el agujero, barra los agujeros excéntricos del cemento y luego el agujero pasa a través de la formación de la cueva y luego se inclina. El pozo fue finalmente cerrado el 8 de agosto de 2012, con una profundidad de 839,01m. Vea las coordenadas del punto mineral (-65.084, 81.480, -800.874).
Los principales parámetros técnicos y efectos de deflexión de la perforación con tornillos se muestran en la Tabla 8.17 y la Tabla 8.18.
Tabla 8.17 Parámetros técnicos de la perforación con tornillos
Tabla 8.18 Efecto de deflexión de las herramientas de perforación con tornillos
(6) Cálculo de la posición espacial real de los orificios de las ramas
p >
Los resultados del cálculo de la posición espacial de los puntos de perforación se muestran en la Tabla 8.19, utilizando el método de distancia completa equiangular.
Tabla 8.19 Resultados del cálculo de la posición espacial
Continuación
(7) Finalización de los indicadores técnicos y económicos de perforación
Metraje del pozo de rama ZK8321 279,01 m, el número de meses de perforación es 3,10, la eficiencia de perforación es 90,08 m/mes de perforación; el número de meses es 2,56 y la eficiencia mensual es 109,18 m/mes;
El tiempo acumulado mensual es de 1840h, incluyendo: 404h de tiempo puro de perforación, 1036h de tiempo auxiliar y 400h de tiempo de parada de perforación por accidente (175h por accidentes en el pozo, 15h por daños en el equipo y 210h por otros).
8.5.8 ZK7525 controla la construcción del pozo direccional
La profundidad del pozo diseñada para el ZK7525 es de 950 metros. La perforación comenzó el 26 de junio de 2013 y finalizó el 30 de febrero de 2013. La profundidad del pozo. mide 972,49 metros..
(1) Condiciones estratigráficas
0 ~ 31,98 m, capa de suelo flotante
31,98 ~ 690,94 m, lutita arenosa, limolita; , lutita, arenisca fina, arenisca fina mezclada con lutita, etc.
690,94 ~ 904,43 m, que contiene caliza rayada sílex, caliza estratificada de espesor medio, caliza arcillosa, pórfido de cuarzo, yacimiento de mineral de hierro y diabasa;
938,26 ~ 972,49; metros, pórfido riolítico, limolita medio-fina, conglomerado arenoso cuarcítico.
(2) Estructura de perforación
La estructura de perforación de ZK7525 se muestra en la Tabla 8.20.
Tabla 8.20 Estructura del pozo ZK7525
Continuación
(3) Coordenadas de diseño geológico
Los valores de las coordenadas del pozo y el objetivo son los siguientes. Se proporciona el "sistema de coordenadas de Beijing" en diseño geológico. Consulte la Tabla 8.21 para obtener más detalles.
Tabla 8.21 Puntos de coordenadas geológicos dados
(4) Base de diseño para la trayectoria del pozo direccional ZK7525
El diseño de la trayectoria adopta el método de diseño de plano inclinado. Base de diseño:
1) Sistema de coordenadas: el eje Z está orientado hacia arriba, el eje X está orientado a 0° (norte verdadero), el eje Y está orientado a 90° y el punto de apertura es el origen de las coordenadas. ;
2 ) Fuerza oblicua: I = 0,5/m;
3) Punto de inicio K: profundidad del agujero 95,59 m, ángulo de vértice 1,02, ángulo de acimut 83,2, coordenadas (- 0,27, 1,36, -95,58);
4) Las coordenadas del objetivo B (-189,776, -32,959, -893) las proporciona el departamento de geología.
(5) Construcción del pozo direccional
El pozo ZK7525 se construyó el 28 de junio de 2013, con una profundidad de pozo de 95,59 m. Después de 21 inclinaciones direccionales, se utilizó la cuña excéntrica. inclinación direccional 5 veces, con un metraje de 13.09 m; la herramienta de perforación de tornillo se desvió 16 veces, con un metraje de 43.33 metros, dos de las cuales fueron reorientadas por posicionamiento incorrecto mediante cementación el 31 de diciembre de 2013, la profundidad final del pozo fue; 972,49 m, y las coordenadas reales de prospección fueron (-153,69, -7,33, -881,99), verificaron el estado de los yacimientos profundos y lograron el propósito geológico.
Los principales parámetros técnicos y efectos de deflexión de la perforación con tornillos se muestran en la Tabla 8.22 y la Tabla 8.23. Según las estadísticas, la eficiencia de perforación de este pozo es baja, con una eficiencia de perforación promedio de 0,15 m/h.
Tabla 8.22 Tabla de parámetros técnicos de perforación inclinada con tornillo
(6) Cálculo de agujeros direccionales La posición espacial real
Los resultados del cálculo de la posición espacial del punto de perforación se muestran en la Tabla 8.24, utilizando el método de distancia completa equiangular.
Tabla 8.23 Efecto de deflexión direccional
Tabla 8.24 Resultados del cálculo de posición espacial
Continuación
(7) Finalización de los trabajos técnicos y indicadores económicos
El metraje de perforación direccional ZK7525 es de 876,10 m, los meses de perforación son 6,50, la eficiencia de perforación es de 134,78 m/mes de perforación es de 6,22, la eficiencia mensual de la estación es de 140,80 m/mes de estación es; 4480h, de los cuales: El tiempo puro de perforación es 1093h, el tiempo auxiliar es 1153h y el tiempo de accidente de parada de perforación es 2234h (1360h para accidentes en el pozo, 54h para daños al equipo y 820h para otros).
(8) Problemas técnicos solucionados con los agujeros direccionales ZK7525.
1) Se completa el establecimiento de los segmentos de desviación de dirección. Durante la perforación constante, la formación está naturalmente inclinada severamente y el acimut cambia en una pequeña tendencia. Solución: medir la inclinación en el tiempo y seleccionar estratos favorables para la corrección.
2) La profundidad del hoyo es de 497 ~ 518 m, y el estrato colapsó cuando se expuso al agua, causando todas las fugas en el hoyo, haciendo imposible mantener la estabilidad de la pared del hoyo con barro. A través de 12 secciones, se resolvió con éxito el problema de protección de la pared.
3) Debido a las repetidas inyecciones de cemento, cómo barrer el cemento de forma segura y rápida se ha convertido en la clave. Después de muchas prácticas, se ha formado un método relativamente factible: dentro de 4 a 6 horas después de verter el cemento, use una aleación φ 50 para lavar el cemento y reserve una columna de cemento de 15 a 20 m 24 horas después de la cementación, use una sola tubería del mismo; diámetro para enjuagar el cemento Barrer hasta 5 m por encima de la sección a cementar después de 48 horas de cementación, utilizar una herramienta de perforación del mismo diámetro para barrer el cemento;
Comprensión y experiencia
La perforación direccional se lleva a cabo en la zona minera de Makeng con condiciones geológicas particularmente complejas. Debido a las restricciones de las condiciones estratigráficas en el área minera, la sección inclinada está compuesta por múltiples cavernas y estratos rotos, que es la primera de su tipo en China. La perforación direccional de ZK8321 y ZK7525 se completó con éxito utilizando herramientas de perforación de tornillo y nuevos inclinómetros giroscópicos de búsqueda automática. Se optimizó sistemáticamente la forma de la sección y la trayectoria del pozo para controlar la perforación direccional, y se discutió la selección de equipos y herramientas, el método direccional de desviación, desviación y perforación estable y otros métodos técnicos, con el fin de utilizar la tecnología de perforación direccional para mineral de hierro profundo. exploración. Experiencia valiosa acumulada. La práctica de aplicación de esta tecnología ha demostrado que la tecnología de perforación direccional tiene ventajas obvias en la exploración minera profunda:
1) Reducir la reubicación e instalación de equipos, ahorrar terrenos aeroportuarios, cimientos planos y la carga de trabajo de perforación por encima de los puntos de ramificación, acortar el período de construcción y ahorrar costos.
2) Los orificios de las ramas pueden evitar secciones de orificios complejas y dañinas, como la capa superior suelta y rota y la formación de cuevas, lo que es beneficioso para la seguridad de la construcción y puede mejorar en gran medida la eficiencia de la construcción.
3) Utilice orificios direccionales para explorar yacimientos en entornos ecológicos frágiles o áreas protegidas y proteger el entorno ecológico.
Creemos que el uso de tecnología de perforación direccional para la exploración minera profunda no solo es factible, sino también necesario y digno de promoción y aplicación.