地質(zhì)導(dǎo)向操作指南

1、2021-10-241地質(zhì)導(dǎo)向操作指南2021-10-242目錄指南使用條件LWD示意圖圖例（曲線圖頭說明）方向伽瑪導(dǎo)向原理穿越界面時(shí)伽瑪曲線的反應(yīng)伽瑪曲線判斷軌跡相對(duì)地層上下的標(biāo)準(zhǔn)地層視傾角的計(jì)算方法導(dǎo)向操作原則導(dǎo)向作業(yè)流程電阻率曲線在導(dǎo)向過程中的參考意義2021-10-243一、指南適用條件 適用于SLB公司的LWD所測(cè)量的實(shí)鉆測(cè)井曲線 實(shí)鉆測(cè)井曲線中包含自然伽瑪曲線和感應(yīng)電阻曲線 自然伽瑪曲線分為地層平均伽瑪曲線和方向伽瑪曲線（對(duì)應(yīng)曲線名稱為GR_IMP_RT， GR_IMP_UP_RT 和GR_IMP_DN_RT) 感應(yīng)電阻曲線根據(jù)探測(cè)距離分為深、中、淺三條曲線（對(duì)應(yīng)曲線名稱為P34H

2、_UNC_RT，P22H_UNC_RT和P10H_UNC_RT） LWD井斜測(cè)量點(diǎn)和鉆頭位置的距離為1020米 LWD的測(cè)斜數(shù)據(jù)和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)每分鐘至少刷新一次。2021-10-244二、SLB公司的LWD示意圖TXGRRXTXTX為感應(yīng)電阻率的發(fā)射極，RX為接收極；GR為自然伽瑪傳感器2021-10-245三、曲線圖樣式第一欄：鉆速，垂深和自然伽瑪曲線第二欄：電阻率曲線，其中A34H曲線對(duì)導(dǎo)向作用較小，可不考慮第三欄：為方向伽瑪和井斜曲線下圖為本文所用曲線圖圖頭和曲線比例，深度比例一般為1:5002021-10-246四、方向伽瑪導(dǎo)向原理 方向伽瑪分為上（GR_IMP_UP_RT）和下（GR_I

3、MP_DN_RT）伽瑪。 上伽瑪（GR_IMP_UP_RT）測(cè)量的是工具經(jīng)過的井眼上方地層的伽瑪值。 下伽瑪（GR_IMP_DN_RT）測(cè)量的是工具經(jīng)過的井眼下方地層的伽瑪值 利用工具穿越界面時(shí)上下伽瑪值的大小和曲線的形態(tài)來判斷井眼相對(duì)于地層層面的上與下。 導(dǎo)向作業(yè)，就是根據(jù)實(shí)鉆曲線和鄰井資料的對(duì)比，計(jì)算地層視傾角，并依據(jù)地層的視傾角對(duì)井斜進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，使井眼軌跡保持在煤層中。2021-10-247五、LWD穿越界面時(shí)伽瑪曲線的反應(yīng)（一）向下穿過界面（上面為泥巖，下部為煤） 請(qǐng)仔細(xì)觀察曲線圖中紅框黃底的矩形區(qū)域中，在穿過界面時(shí)，自然伽瑪逐漸減??；與此對(duì)應(yīng)，下伽瑪先于上伽瑪下降。 在工具從泥巖

4、中向煤層中運(yùn)動(dòng)的過程中，LWD的平均伽瑪曲線逐漸下降，與此對(duì)應(yīng)，下伽瑪傳感器首先檢測(cè)到地層的伽瑪值降低，繼續(xù)前行，上伽瑪傳感器也檢測(cè)到地層的伽瑪值降低，反映在曲線上就是上伽瑪和下伽瑪曲線都呈下降趨勢(shì)，但下伽瑪曲線在下，上伽瑪曲線在上。2021-10-248五、LWD穿越界面時(shí)伽瑪曲線的反應(yīng)（二）向下穿過界面（上面為煤，下部為泥巖） 請(qǐng)仔細(xì)觀察曲線圖中紅框黃底的矩形區(qū)域中，在穿過界面時(shí)，自然伽瑪逐漸增大；與此對(duì)應(yīng)，下伽瑪先于上伽瑪上升。 在工具從煤層中向泥巖中運(yùn)動(dòng)的過程中，LWD的平均伽瑪曲線逐漸上升，與此對(duì)應(yīng)，下伽瑪傳感器首先檢測(cè)到地層的伽瑪值增加，繼續(xù)前行，上伽瑪傳感器也檢測(cè)到地層的伽瑪值增

5、加，反映在曲線上就是上伽瑪和下伽瑪曲線都呈上升趨勢(shì)，但下伽瑪曲線在上，上伽瑪曲線在下。2021-10-249五、LWD穿越界面時(shí)伽瑪曲線的反應(yīng) 請(qǐng)仔細(xì)觀察曲線圖中紅框黃底的矩形區(qū)域中，在穿過界面時(shí)，自然伽瑪逐漸增大；與此對(duì)應(yīng)，上伽瑪先于下伽瑪上升。 在工具從煤層中向泥巖中運(yùn)動(dòng)的過程中，LWD的平均伽瑪曲線逐漸上升，與此對(duì)應(yīng)，上伽瑪傳感器首先檢測(cè)到地層的伽瑪值增加，繼續(xù)前行，下伽瑪傳感器也檢測(cè)到地層的伽瑪值增加，反映在曲線上就是上伽瑪和下伽瑪曲線都呈上升趨勢(shì)，但上伽瑪曲線在上，下伽瑪曲線在下。（三）向上穿過界面（上面為泥巖，下部為煤）2021-10-2410五、LWD穿越界面時(shí)伽瑪曲線的反應(yīng) 請(qǐng)

6、仔細(xì)觀察曲線圖中紅框黃底的矩形區(qū)域中，在穿過界面時(shí)，自然伽瑪逐漸減??；與此對(duì)應(yīng)，上伽瑪先于下伽瑪下降。 在工具從煤層中向泥巖中運(yùn)動(dòng)的過程中，LWD的平均伽瑪曲線逐漸下降，與此對(duì)應(yīng)，上伽瑪傳感器首先檢測(cè)到地層的伽瑪值減小，繼續(xù)前行，下伽瑪傳感器也檢測(cè)到地層的伽瑪值減小，反映在曲線上就是上伽瑪和下伽瑪曲線都呈下降趨勢(shì)，但上伽瑪曲線在下，下伽瑪曲線在上。（四）向上穿過界面（上面為煤層，下部為泥巖）2021-10-2411六、伽瑪曲線判斷軌跡相對(duì)地層上下的標(biāo)準(zhǔn) 平均伽瑪曲線下降時(shí)，下伽瑪曲線先隨著下降，則軌跡相對(duì)地層向下；上伽瑪曲線先隨著下降，則軌跡相對(duì)地層向上。 平均伽瑪曲線上升時(shí)，下伽瑪曲線先隨著

7、上升，則軌跡相對(duì)地層向下；上伽瑪曲線先隨著上升，則軌跡相對(duì)地層向上。 穿過界面時(shí)自然伽瑪變化的速度與軌跡和地層間夾角成正比；夾角大，變化快，夾角小，變化慢。 以上規(guī)律不僅適用于工具穿過頂?shù)装迮c煤層界面，也同樣適用于工具穿過夾矸與煤層的界面。2021-10-2412七、地層視傾角的計(jì)算方法電阻率自然伽瑪1.340.70.981.291.6816.5/1.726.5 / 2.449/0.719.538.5 / 3.830106508086.570.51.342.043.024.31 根據(jù)地層對(duì)比的原則（如上圖所示），判斷你所要計(jì)算的兩點(diǎn)在煤層中的相對(duì)位置，同時(shí)利用井斜數(shù)據(jù)計(jì)算這兩點(diǎn)的垂深。 （假定

8、煤層厚度始終不變） 根據(jù)上面的結(jié)果計(jì)算這兩點(diǎn)的煤層底板垂深，即可計(jì)算出兩點(diǎn)間的平均地層傾角。實(shí)鉆LWD曲線直井測(cè)井曲線2021-10-2413八、導(dǎo)向操作原則 當(dāng)一個(gè)標(biāo)志點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)立即計(jì)算該點(diǎn)和上一個(gè)標(biāo)志點(diǎn)之間的平均地層傾角，并盡可能快地依此進(jìn)行操作。 當(dāng)井斜比預(yù)計(jì)的地層傾角差3度以上時(shí)是很危險(xiǎn)的(不易應(yīng)付地層變化)，即便還沒有看見危險(xiǎn)的跡象也應(yīng)適當(dāng)調(diào)整井斜至合理的區(qū)間。 調(diào)整井斜時(shí)，應(yīng)結(jié)合煤層中旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)的井斜自然變化情況、軌跡在煤層中的位置和煤層的厚度，適當(dāng)加大或減小井斜的調(diào)整幅度。 由于鉆頭距LWD的測(cè)點(diǎn)還有一段長(zhǎng)度，調(diào)整井斜時(shí)一定要考慮目前鉆頭在煤層中的位置。2021-10-2414

9、九、導(dǎo)向作業(yè)流程 搜集整理鄰井資料和該區(qū)域的構(gòu)造資料 根據(jù)該區(qū)域的構(gòu)造資料和水平井設(shè)計(jì)軌跡，了解鉆井過程中煤層的起伏，標(biāo)出各拐點(diǎn)的井深，做到心中有數(shù)。 根據(jù)直井電測(cè)曲線中的自然伽瑪曲線得出煤層中每個(gè)自然伽瑪標(biāo)志點(diǎn)在煤層中的具體位置，數(shù)據(jù)精確到分米。 根據(jù)鄰井資料了解各標(biāo)志點(diǎn)的穩(wěn)定性（如夾矸是否在全區(qū)穩(wěn)定發(fā)育等）。 根據(jù)直井電測(cè)曲線中的電阻率曲線初步判斷LWD在煤層中不同位置時(shí)的電阻率曲線的反應(yīng)和穿過頂?shù)装褰缑鏁r(shí)極化角的大小和形態(tài)。（一）導(dǎo)向前期準(zhǔn)備2021-10-2415九、導(dǎo)向作業(yè)流程（二）導(dǎo)向操作流程u同向變化是指鉆頭向下同時(shí)自然降斜或者鉆頭向上同時(shí)自然增斜。u反向變化是指鉆頭向下同時(shí)自然

10、增斜或者鉆頭向上同時(shí)自然降斜。u反向調(diào)整井斜的幅度應(yīng)根據(jù)鉆頭在煤層的位置、井斜的自然變化幅度和煤厚等情況適當(dāng)調(diào)整，以糾正鉆頭的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)橐?。?jì)算地層傾角鉆進(jìn)觀察是否出現(xiàn)標(biāo)志點(diǎn)是否與井斜之差大于2是鉆頭相對(duì)地層的運(yùn)動(dòng)方向與井斜自然變化特征鉆頭在上部增斜或在下部降斜同向變化反向變化否否是反向調(diào)整井斜2021-10-2416九、導(dǎo)向作業(yè)流程計(jì)算垂深使用的井斜數(shù)據(jù)應(yīng)盡可能地反映實(shí)際井斜的變化情況，不得僅僅使用靜態(tài)測(cè)斜數(shù)據(jù)，記錄時(shí)應(yīng)考慮數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?。任何時(shí)候不能僅憑預(yù)測(cè)進(jìn)行操作，要等到確實(shí)發(fā)生預(yù)期的變化后再確定操作方法。使用普通鉆桿鉆進(jìn)時(shí)，由于每個(gè)立柱需鉆一定進(jìn)尺后(視井深有所不同)才能滑動(dòng)鉆進(jìn)，所以

11、在每柱的后半部分應(yīng)提前考慮是否需要調(diào)整井斜以使下一步可以接立柱安全地旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，以利于提高工程時(shí)效。進(jìn)入頂或底板后應(yīng)將井斜調(diào)整至與地層23度或更高的夾角，盡快使鉆頭進(jìn)入煤層，待鉆頭運(yùn)行至接近煤層中部時(shí)再快速調(diào)整井斜，使之接近地層傾角。具體數(shù)據(jù)還要根據(jù)煤層的井斜自然變化特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。盡可能避開軟煤；盡可能少地在夾矸中運(yùn)行。經(jīng)常和定向井工程師交流，了解井底井斜的變化情況，每次調(diào)整井斜前應(yīng)和定向井工程師充分溝通，明確提出導(dǎo)向?qū)钡囊?。?jīng)常和鉆井工程師進(jìn)行交流，了解目前的鉆井參數(shù)變化情況，并將目前鉆頭在煤層中的位置和有無異常地質(zhì)信息等通報(bào)給他們，使工程人員對(duì)井下的地質(zhì)情況有較充分的了解，做到有的放矢

12、，安全快速的進(jìn)行鉆井作業(yè)。（三）導(dǎo)向操作注意事項(xiàng)2021-10-2417十、電阻率曲線在導(dǎo)向過程中的參考意義 當(dāng)LWD穿過界面時(shí)，由于界面兩邊地層電阻率存在差值，在該處的曲線就會(huì)發(fā)生畸變，如右圖所示的曲線形態(tài)叫極化角。 極化角的大小與電阻率的差值成正比，與夾角成反比。（一）感應(yīng)電阻率曲線特征_極化角2021-10-2418十、電阻率曲線在導(dǎo)向過程中的參考意義頂板與煤層的極化角由于與頂板接觸的煤層煤質(zhì)好，電阻率高，故頂板界面的極化角的畸變值高（二）實(shí)鉆曲線中的極化角底板與煤層的極化角由于與底板接觸的煤層煤質(zhì)差，電阻率低，故頂板界面的極化角的畸變值低在實(shí)鉆過程中，可以根據(jù)極化角的大小和形狀定性判斷鉆遇泥巖的頂?shù)装鍤w屬及軌跡與地層的夾角，用于與自然伽瑪?shù)呐袛嘞嗷ビ∽C。2021-10-2419十、電阻率曲線在導(dǎo)向過程中的參考意義u 由于深感應(yīng)電阻率可以測(cè)到距傳感器較遠(yuǎn)處的電阻率變化，當(dāng)深感應(yīng)電阻率曲線下降時(shí)，說明井身軌跡在靠近邊界，此時(shí)應(yīng)密切關(guān)注其他曲線的變化，發(fā)現(xiàn)問題，