DZT0250-2010煤层气钻井作业规范.pdf 26页

'DZ中华人民共和国地质矿产行业标准DZ/T0250-2010煤层气钻井作业规范Specificationsforcoalbedmethanedrillingengineering2011-01-13发布2011-03-01实施中华人民共和国国土资源部发布 目次前言...........................................................................................................................................................III引言...........................................................................................................................................................IV1范围.............................................................................................................................................................12规范性引用文件.........................................................................................................................................13钻井工程设计.............................................................................................................................................23.1钻井工程设计步骤..........................................................................................................................23.2钻井工程设计书格式......................................................................................................................23.3井身结构设计..................................................................................................................................23.4井口及井控装置设计......................................................................................................................33.5钻井循环介质设计..........................................................................................................................33.6钻柱组合设计..................................................................................................................................53.7固井工程设计..................................................................................................................................63.8取芯设计..........................................................................................................................................74钻前准备及验收.........................................................................................................................................74.1钻前准备..........................................................................................................................................74.2开钻前验收......................................................................................................................................85钻井工程质量要求.....................................................................................................................................85.1井身质量..........................................................................................................................................85.2固井质量..........................................................................................................................................95.3取心质量........................................................................................................................................105.4完井质量........................................................................................................................................106钻井施工作业...........................................................................................................................................116.1钻进作业工序及技术要求............................................................................................................116.2煤层钻进要求................................................................................................................................116.3钻井循环介质性能监测及固相控制............................................................................................116.4复杂情况和事故处理....................................................................................................................116.5钻井井史........................................................................................................................................117煤层气井井控要求....................................................................................................................................127.1井控操作要求.................................................................................................................................127.2井控设备要求.................................................................................................................................128取心施工作业（绳索式取心作业）.......................................................................................................138.1场地、人员要求............................................................................................................................13I标准分享网www.bzfxw.com免费下载 8.2下钻操作要求................................................................................................................................138.3取心钻进要求................................................................................................................................138.4割心操作要求................................................................................................................................138.5提心操作要求................................................................................................................................148.6起钻、换钻头操作要求................................................................................................................149固井施工作业要求...................................................................................................................................149.1套管准备及作业............................................................................................................................149.2固井施工要求................................................................................................................................149.3套管柱试压要求............................................................................................................................1410健康、安全与环境管理（HSE）要求.................................................................................................1510.1健康、安全与环境管理培训及管理体系..................................................................................1510.2健康管理要求..............................................................................................................................1510.3安全管理要求..............................................................................................................................1610.4环境管理要求..............................................................................................................................1611钻井完井交接验收.................................................................................................................................1611.1交接验收程序..............................................................................................................................1611.2交接验收内容..............................................................................................................................1711.3填写www.bzfxw.com钻井完井交接验收书..........................................................................................................1712钻井工程资料汇交要求.........................................................................................................................1712.1资料文字图件要求......................................................................................................................1712.2设计资料......................................................................................................................................1712.3原始资料......................................................................................................................................1712.4成果资料......................................................................................................................................18附录A(资料性附录)煤层气钻井工程设计步骤示意图.........................................................................19附录B(资料性附录)井深结构设计流程图.............................................................................................20附录C(资料性附录)煤层气钻井优选套管与钻头匹配关系图.............................................................21II 前言本标准由国土资源部提出并归口。本标准有全国国土资源标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中联煤层气有限责任公司、中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司本标准主要起草人：王德桂、鲜保安、林建浩、徐凤银、张遂安、杨能宇、郭炳政、吴华强、王楚峰、唐兴智、张政和、鲍清英。本标准由归口单位负责解释。www.bzfxw.comIII标准分享网www.bzfxw.com免费下载 引言近年来，我国煤层气的勘探开发步伐加快，煤层气井钻井数量大幅增加，但由于煤层气与石油天然气储层特性和产出机理不同，采用的钻井工程技术与工艺也就存在一定差异。为了适应我国煤层气勘探开发的需求，规范煤层气钻井工程设计、工程质量要求、施工作业、井控要求、安全、健康、环境管理要求、完井施工、交井验收及资料汇交等，保障工程质量，促进行业发展，特制定本标准。www.bzfxw.comIV 煤层气钻井作业规范1范围本标准包括钻井工程设计、钻前准备及验收、钻井工程质量要求、钻井施工作业、煤层气井井控要求、取心施工作业、固井施工作业要求、健康、安全与环境管理（HSE）要求、钻井工程资料汇交要求及钻井完井交接验收等十项内容，规范了煤层气钻井工程作业全过程的程序和要求。本标准适用于井深在1500m以内的煤层气参数井、试验井、生产井等直井的钻井设计、施工作业、工程质量要求、资料汇交和验收等方面，对于煤成气井、浅层气井、水平井的钻井作业可参照执行，本标准未尽内容可参照其它有关石油天然气行业标准执行。2规范性引用文件下列文件中的条文，通过本标准的引用而构成本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有文件都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列文件最新版本的可能性。GB/T8978污水排放要求GB/T11651个体防护装备适用规范SY/T5089钻井井史及班报表格式SY/T5172直井下部钻具组合设计方法SY/T527www.bzfxw.com2常规钻井安全技术规程SY/T5322套管柱强度设计方法SY/T5333钻井工程设计格式书SY/T5334套管扶正器安装间距计算方法SY/T5358砂岩储层敏感性评价实验方法SY/T5396石油套管现场验收方法SY/T5411固井施工设计格式SY/T5412下套管作业规程SY/T5526钻井设备安装技术、正确操作和维护SY/T5618套管用浮箍、浮鞋SY/T5672钻井井下事故处理基本规则SY/T5678钻井完井交接验收规则SY/T5724套管串结构设计SY/T5876-1993石油钻井队安全生产检查规定SY/T5954开钻前验收项目及要求SY/T5957井场电气安装技术要求SY/T5964井控装置组合配套规范1标准分享网www.bzfxw.com免费下载 SY/T6075评价入井流体与多层配伍性的基础数据SY/T6228-1996油气井钻井及修井作业职业安全的推荐方法SY/T6283石油天然气钻井健康、安全与环境管理体系指南SY/T6426钻井井控技术规程SY/T6543欠平衡钻井技术规范3钻井工程设计3.1钻井工程设计步骤科学系统地进行钻井工程设计是确保钻成高质量煤层气井的前提，煤层气井钻井工程设计须按如下步骤进行选择和设计，详见附录A。3.2钻井工程设计书格式煤层气钻井工程设计书参照SY/T5333设计书格式执行。3.3井身结构设计3.3.1井身结构设计依据井身结构设计的主要包括套管层次和每层套管的下入深度，以及套管和井眼尺寸的配合。井身结构设计的主要依据是地质目的、地质设计要求、地层结构及其特征、地层孔隙压力、地层水文条件、地层破裂www.bzfxw.com压力、完井方法、增产措施、生产方式及生产工具等。3.3.2井身结构设计原则a)所设计的井身结构应充分满足钻井、完井生产需要以及获取参数的需要。b）有效保护煤气层，使不同地层压力的煤气层免受钻井液的损害。c）避免漏、喷、塌、卡等井下复杂情况的发生，以实现安全、优质、快速、低成本钻井。d）在保证安全的前提下，应尽可能地简化井身结构，降低钻井成本。3.3.3井身结构设计程序井身结构设计程序应参照附录B流程进行。在实际设计中可根据具体地质条件综合考虑各方面的因素作相应的补充和完善。3.3.4套管尺寸与钻头选择3.3.4.1选择套管应该满足煤层气开采的需要。根据生产层的产能、生产管柱的尺寸、增产措施和井下作业的要求来确定。通常情况下，生产套管宜采用φ139.7mm套管；确因产水量大、地层复杂或为提高气水产量，可采用更大直径的套管；风险勘探所施工的参数井，可采用小井眼钻井（二开井径小于φ118mm）。井身结构设计选择参照附录C执行。3.3.4.2通常情况下，煤层气生产和试验井井身结构宜采用表1所示结构，根据生产需要可采用更大直径的套管。2 表1煤层气井常规钻井井身结构表单位：mm开钻程序钻头尺寸套管类型套管尺寸一开φ311.1表层套管φ244.5二开φ215.9生产套管φ139.7（或φ177.8）3.3.4.3地层条件复杂情况下，可采用表2所示的井身结构设计。表2复杂地层条件下煤层气钻井井身结构表单位：mm开钻程序钻头尺寸套管类型套管尺寸一开φ444.5表层套管φ339.7二开φ311.1技术套管φ244.5三开φ215.9生产套管φ139.7（或φ177.8）3.4井口及井控装置设计3.4.1各次开钻井口和井控装置设计，结合本规范第7章煤层气井井控技术要求，参照SY/T5964标准进行具体设计。3.4.2在对地质条件作充分了解的基础上，结合井口及井控装置进行试压设计。3.5钻井循环介www.bzfxw.com质设计3.5.1钻井循环介质设计依据根据地震资料及本构造邻近井和相邻构造的钻探情况，提高本井全井段地层孔隙压力和地层破裂压力剖面、浅气层资料、气水显示和复杂情况。然后根据地质设计提供的地层压力，掌握压力系数，在钻井设计时选定压差，并用当量循环密度进行验算，最后分段确定钻井循环介质类型、密度等技术指标以及这些指标的允许使用范围。3.5.2煤层气井钻井循环介质设计应主要考虑以下因素（不局限于这些因素）：a）尽量减少对煤储层的伤害，保护煤储层；b）稳定和保护井壁，平衡地层压力，以保障钻进施工安全；c）减少经济成本，提高钻进速度；d）润滑、冷却钻头和有效携屑。3.5.3钻井循环介质优选原则：a）取心、裸眼测试的参数井、试验井及生产井，选用清水、煤储层排采水、无粘土钻井液或优质钻井液；b）生产井（包括直井和定向井），选用优质钻井液、无粘土钻井液、清水和气体（空气、氮气、充气）循环介质及泡沫循环介质。根据增产措施和煤储层特点，亦可采用暂堵型优质粘土钻井液。3.5.4钻井循环介质性能要求3标准分享网www.bzfxw.com免费下载 3.5.4.1煤层气井所采用的钻井液应满足下列要求：a）钻井液与煤储层要有良好的配伍性参照SY/T5358、SY/T6075标准进行试验测定，并优选出能与煤储层良好配伍的优质低密度钻井液配方。b）降低固相含量在进入煤系地层前采用普通优质钻井液，粘土含量应小于6％；煤层段根据井型和录取参数的需要，可采用清水、无粘土和少量粘土优质钻井液，配备好固控设备。用清水作钻井3液，密度应控制在1.03g/cm以下。若水源充足时，可开放式循环。c）降低失水量失水量是钻井液中一项重要性能指标，为防止因钻井液滤液浸入伤害，钻进液中压失水应采用降失水剂来控制在9mL以下。d）酸碱值要适当一般PH值应控制在7.5～8.5之间。e）抑制水化、膨胀为防止泥页岩及煤储层中粘土颗粒水化分散，膨胀剥落，造成煤储层伤害，可使用钾基系列优质钻井液。f）降低钻井液密度，实行平衡或近平衡钻井使用www.bzfxw.com无粘土或少量粘土优质钻井液、清水，再配备使用优良固控设备除去有害固相，保持低密度。g）切力和动塑比适当的切力和动塑比，有利于携带悬浮钻屑，有效清洗井眼，降低激动压力和对煤储层的伤害。h）国内煤层气井常用钻井液匹配参数（见表3）。表3煤层气井煤层段钻井液性能参数密度漏斗粘度中压失水固相含量含砂量粘土含量性能3PH值g/cmsmL%%%指标1.03～1.0515～20<9<6<0.21～27.5～8.5如果钻进煤层段时钻井液规定要用清水，其性能参数可不受表3限制，但要控制密度小于1.033g/cm，含沙量小于0.2%。3.5.4.2泡沫钻井循环介质泡沫（包括充气、泡沫）作为钻井循环介质钻煤层气井，实现欠平衡或近平衡钻井，减少对煤储层的污染，参照SY/T6543有关标准进行设计。3.5.4.3气体钻井循环介质气体（包括空气、氮气）作为钻井循环介质钻煤层气井，实现欠平衡或近平衡钻井，有利于防4 止对煤储层的污染，参照SY/T6543有关标准进行设计。3.6钻柱组合设计钻柱组合设计包括钻头、钻铤、钻杆、扶正器以及其他底部钻具组合的选择和设计，在参照SY/T5172标准的前提下，根据煤层气井的特殊性，具体要求如下。3.6.1钻头要在综合考虑地层类型、钻头成本、钻井成本、水力参数及钻机成本的基础上，合理选择和设计煤层气井钻进钻头，普通井钻头尺寸选择按照3.3.4.2执行，取煤心钻头按照3.8.3.3执行。3.6.2钻铤3.6.2.1钻铤尺寸及组合的确定原则a)为保证套管能顺利下入井内，钻柱中最下段钻铤应有足够大的外径；b）钻铤柱中最大钻铤外径应保证在打捞作业中能够套铣；c）在大于190.5mm的井眼中，应采用复合（塔式）钻铤结构（包括加重钻杆）、相邻两段钻铤的外径差一般不应大于25.4mm，最上一段钻铤的外径不应小于所连接的钻杆接头外径，每段钻铤长度不应小于一个立柱；d)根据防斜打直技术要求，选用钻铤直径时，视具体情况，可采用“满眼”钻具，也可采用“钟摆”钻具，必要时还可以采用变径稳定器甚至“随钻控制技术”；e）钻具组合的刚度应大于所下套管的刚度。3.6.2.2钻铤www.bzfxw.com重力的确定根据设计的最大钻压确定所需钻铤的总重力，然后确定各种尺寸钻铤的长度以确保中性点始终处于钻铤柱上。所需钻铤的总重力可按式（1）计算：PKmaxsw=.................................................（1）cKf其中：rmK=-1...............................................（2）frc式中：wc──需钻铤的总重力，kN；Pmax──设计的最大钻压，kN；Ks──安全系数，考虑实际钻井摩擦力、反弹力、井斜等影响，一般条件下取1.25，当钻铤柱中加钻具减震器时，取1.15；3ρm──钻井液密度，g/cm；3ρc──钻铤钢材密度，g/cm。3.6.2.3钻进时，轴向拉、压应力中性点必须位于钻铤上部。5标准分享网www.bzfxw.com免费下载 3.6.3钻杆常用φ127mm钻杆。取心时，选用钻杆内径应满足绳索式取心器内筒通过。若小井眼钻进可选用φ63mm或φ73mm钻杆，小井眼取心选用φ89mm钻杆。3.6.4稳定器对于地层倾角大，软硬交错互层多的易斜地区。应采用稳定器，以实现“满眼”或“钟摆”钻进，通常采用螺旋式稳定器。3.7固井工程设计3.7.1套管设计3.7.1.1套管串结构设计a)设计原则：有利于固井施工和提高固井质量；满足钻井作业和完井增产压裂措施需要；满足特殊地层条件井（如泥岩膨胀、腐蚀性产层、异常压力地层等的需要）。b）参照SY/T5724套管串结构设计标准。3.7.1.2套管柱强度设计a)设计原则：依据套管所受的外载，根据套管的强度建立一个安全的平衡关系。套管强度≥外载×安全系数b)设计时www.bzfxw.com先按抗挤强度自下而上进行设计，同时进行抗拉强度和抗内压强度校核。当设计到抗拉强度或抗内压强度不满足要求时，选择比上一段高一级的套管，改为抗拉强度或抗内压强度设计，并进行抗挤强度校核，一直到满足设计要求为止。c）参照SY/T5322-2000标准进行套管柱强度设计。d）要综合考虑完井方式和增产作业的需要。e）煤层气生产井，生产套管和技术套管应使用API标准套管，表层套管可考虑使用API限用套管。3.7.1.3套管柱附件要求3.7.1.3.1浮鞋、浮箍要满足SY/T5618规定的要求。3.7.1.3.2套管扶正器安装间距及数量参照SY/T5334规定的方法进行计算。3.7.1.3.3完井深度在1000m以浅的煤层气直井，生产套管在目标层上下范围内每二根套管至少装一只扶正器。完井深度在1000m以深的煤层气直井、定向井和井径井斜大及方位急骤变化的井段要适当加密。环空水泥返深处要加一只扶正器。3.7.2固井施工设计3.7.2.1参照SY/T5411标准规定的固井施工格式进行煤层气井固井施工设计。3.7.2.2水泥返高计算，可用下列方程式计算煤储层能够承受的最大水泥浆高度：Ch＝（Fd/10-ρm）×hd/（ρc-ρm）.................................（3）6 式中：Ch——最大环空水泥浆液柱高度，m.Fd——煤储层破裂梯度，kPa/m；3ρm——固井时井内钻井液密度，g/cm；hd——煤层深度，m；3ρc——最大水泥浆平均密度，g/cm。3.7.2.3水泥浆密度计算方法ρs=Fd/10-100Po/hw...............................................（4）式中：3ρs——最大水泥浆平均密度，g/cm；Fd——煤储层破裂梯度，kPa/m；Po——固井时水泥浆流动压力和摩阻压降之和，MPa；设计时一般取4MPa～5MPa。hw——煤层气井垂深，m。3.8取芯设计3.8.1为使煤心中气体损失量最小，推荐选用绳索式半合管取心工具取心，同时应保证煤岩心直径大于60mm。3.8.2为减少煤心在起出过程中的气体损失量，提升时间限定为：井深1000m以浅，取心内筒从提芯开始至出井口www.bzfxw.com时间小于20min，从出井口到煤心装罐完时间小于10min。井深1000m以深，取心内筒从提心开始至出井口时间不大于0.02min/m×H（H为井深，m）。3.8.3取心钻具组合3.8.3.1常规井径取心：φ215mm取心钻头+φ178mm绳索式半合管取心工具+φ177.8mm钻铤（内径≥95mm）6根+φ127mm钻杆（内径≥95mm）+133.3mm方钻杆。3.8.3.2小井眼取心：φ118mm（或φ95mm）取心钻头＋φ118mm（或φ95mm）扩孔器＋φ90mm绳索式半合管取心工具＋φ89mm绳索取心钻杆。3.8.3.3煤层顶、底板及煤层可采用PDC取心钻头、硬质合金取心钻头或金刚石取心钻头。3.8.4取心参数应结合现场实钻煤层特征具体制定，推荐参数见表4。表4煤层气井绳索取心施工工程参数钻压转速排量井段kNr/minL/s煤层段20～5040～506～8非煤层段40～6060～6510～154钻前准备及验收4.1钻前准备7标准分享网www.bzfxw.com免费下载 4.1.1煤层气井钻前准备包括道路修建、井场布置、设备搬运及安装、钻井工程准备等内容。4.1.2道路准备：道路修建应能承受施工作业各型车辆的通行，并使道路正对井场大门。4.1.3井场准备：根据煤层气井钻井施工作业、压裂施工作业和排采作业的要求，并考虑到降低钻井成本的需要，1500以浅的井井场面积一般为30m×40m，特殊情况的井和1500m以深的井应适当加大。4.1.4设备安装：设备的摆放和安装程序按各型钻机要求进行，要做到“平、稳、正、全、牢”。4.1.5钻井工程准备4.1.5.1钻井工程设计书必须在开钻前送达钻井队，并制定钻井施工技术措施，全面进行交底。4.1.5.2准备符合规定的各类钻井工具、仪器、仪表和器材。4.1.5.3检查好钻具、各类配合接头，配套打捞工具。4.1.5.4作好下井钻具的丈量和记录。4.1.5.5准备好各种生产用原始记录表格、报表。4.1.5.6按技术要求调校仪表，保证灵敏、准确；高低压管线、油水管线按规定试压合格，保证灵通，无跑、冒、滴、漏现象。4.1.6钻井循环介质准备4.1.6.1监测钻井循环介质的各种仪器配套齐全，性能良好。334.1.6.2准备足够量的钻井循环介质，性能达到设计要求，一般一开准备50m～60m的粘土浆。4.1.6.3各种www.bzfxw.com符合要求的处理剂一次到位。4.2开钻前验收煤层气井钻井工程的钻前验收内容包括井场布置、设备安装、钻井工程准备、HSE等。开钻验收项目参照SY/T5954进行验收，不符合要求的要限期整改，经整改达到规定标准后才能开钻。健康、安全和环境管理检查验收按照本标准第10章执行。5钻井工程质量要求5.1井身质量5.1.1钻井深度：钻达设计井深或完钻要求井深，以转盘面至井底，校核后钻具实长为准的钻井深度。5.1.2全角变化率应符合表5规定。表5直井井身质量要求标准测量井深井斜全角变化率水平位移井陉扩大率井斜测量间距m（8）（8）/25mm%m0~500≤2≤1.4（联系三点）≤17普通层段≤25，25500~1000≤3≤30煤层段≤408 1000~1500≤4≤40注：表中参数的计算参照SY/T5088-2002进行。5.1.3全井最大井斜角如表5所示，当地层倾角大于15°，则最大井斜角适当放宽1°~2°。5.1.4钻井过程中以单点测斜监测照片为准，照片随原始资料上交保存。5.1.5交井以完钻电测连续测斜资料为准，测点读值≤25m，特殊情况要加密，最后一测点距离完钻井底不大于10m。5.1.6测斜数据采用计算机进行处理，均采用平均角法或曲率半径法。5.1.7井径扩大率根据井身结构和地层情况划分为不同井径扩大率，一般地层要求井径扩大率≤25%，煤层井段井径扩大率≤40%。5.1.8对有特殊要求的井，井斜控制应在单井设计中拟定。5.1.9一般直井最大全角变化率应符合表5的要求，如果连续三个测点的计算值超过表5的规定，则该井身质量不合格。5.2固井质量5.2.1固井质量总体要求5.2.1.1固井质量应达到地质工程设计要求，并能经受合理的射孔、压裂考验，满足正常情况下的排采需要。www.bzfxw.com5.2.1.2固井施工前，取现场水对设计使用的水泥按油井水泥及其试验方法的国家标准进行水泥试验。试验内容包括：稠化时间、滤失量、强度和流变性能实验等。48h水泥石抗压强度必须大于14MPa，稠化时间满足施工要求，控制最小漏失量。5.2.1.3表层套管固井必须用水泥车，G级水泥固井，水泥浆必须返出地面，否则从井口反挤。套管要居中，替浆量要准确，严禁替空，不许有活动及窜漏等现象。5.2.2质量要求5.2.2.1套管鞋位置应尽量靠近井底。表层套管口袋＜1m；技术套管口袋1m~1.5m；生产套管口袋1.5m~2m。5.2.2.2最下一层目的煤层底界距人工井底≥40m，人工井底至管鞋≥10m。5.2.2.3设计水泥返高应超过最上一层目的煤层顶界150m，实际封过顶界不少于50m。其中要求合格的水泥环段不少于30m，不得有串漏现象。5.2.2.4技术套管靠近管鞋5m内必须封固合格。5.2.3水泥环胶结质量评价标准（如表6）表6水泥胶结质量评价标准等级优良合格基本合格不合格第一界面声幅值≤10%10%＜声幅值≤20%20%＜声幅值≤30%声幅值＞30%9标准分享网www.bzfxw.com免费下载 第二界面地层波强、清晰地层波较强、较清晰地层波较弱、可辨认地层波弱、难辨认5.2.4套管试压5.2.4.1套管柱试压应于声幅测井、人工井底符合设计要求后进行。试压标准按9.3的表8和表9执行。试压压力不超过套管抗内压屈服强度的80%。5.2.4.2套管规格严格按设计要求选用，如有变动必须经甲方同意。对现场使用的套管必须有厂家提供的各项性能指标数据，并且均达到3.7.1.1的要求，提供套管检验合格证书。5.2.4.3套管柱试压介质与井内介质相同或用清水。冬季试压井口部分的液体应换成柴油，以防影响试压效果。5.2.4.4固井质量不合格的井，必须采用补救措施，经补救达到上述要求的视为固井质量合格。5.2.4.5符合上述标准为合格。5.3取心质量5.3.1目的煤层取心推荐使用绳索式取心工具进行取心。5.3.2取心收获率按照取心长度与取心钻井进尺比值进行计算，全井块煤取心收获率≥80%，粉煤取心收获率≥60%，其它岩层取心收获率≥90%。5.3.3煤心提升时间限定为：井深1000m以浅，取心内筒从提心开始至出口时间小于20min，从出井口到煤心装罐完时间小于10min。井深1000m以深，取心内筒从从提心开始至出口时间不大于0.02min/m×H(www.bzfxw.comH为井深，m)。5.3.4煤心直径应不小于60mm，对于粉煤不做严格限制。5.3.5取心质量符合本标准5.3.2和5.3.3为合格。5.4完井质量5.4.1做好完井井眼准备，以保证完井电测、下生产套管、固井等作业顺利进行。5.4.2套管上扣扭矩必须满足表7要求，使用套管液压大钳、自动记录扭矩仪和采用符合API标准的套管螺纹脂。表7套管上扣扭矩标准紧扣扭矩套管尺寸钢级壁厚kN·mmmmm最小最大平均φ139.7J557.72251041903350φ139.7N807.72354059004720φ177.8J558.05319053004240φ177.8J559.19373062204980φ177.8N808.05450075005990φ177.8N809.195270880070405.4.3按设计装好井口，并试压达到本标准5.2.4要求。10 5.4.4完井井口装置必须符合设计要求，装好套管头，井口套管接箍顶部必须保持水平，距地面以上高度（生产套管接箍顶部与地面齐平）要求小于0.3m。5.4.5试压完立即用丝堵或盲板法兰将井口封牢，并电焊井口标记。6钻井施工作业6.1钻进作业工序及技术要求参照SY/T5272标准规定的基本原则进行钻进施工作业。6.2煤层钻进要求6.2.1钻进煤层前根据钻煤通知书，制定钻进煤层的具体措施，严格执行守煤制度。6.2.2进入煤层前应检查好取心工具，调校仪表，检修好设备，调整好钻井循环介质性能，保证井眼畅通才能钻开煤层。6.2.3钻进煤层顶板时钻时明显加快就割心，要限制回次取心进尺，一般不超过1m。最大不超过1.5m。6.2.4钻进煤层前复查钻具。6.2.5要做分析化验的井，通知解吸人员和仪器提前上井，作好取煤样准备。6.2.6取心时，每层煤的第一回次煤心进尺不超过0.5m，以便检查取心工具的可靠性，以后每回次取煤心进尺一般为0.5m，最多不超过1.5m。6.3钻井循环介质性能监测及固相控制6.3.1现场必须使用合格计量监测仪器。6.3.2正常钻进时每小时测量一次钻井循环介质密度、粘度，每班测量一次全套性能。6.3.3井下遇异常情况时加密测量。6.3.4认真填写实测的钻井循环介质班报表、日报表。6.3.5对钻井液有特殊要求的井应使用四级净化设备，即振动筛、除砂器、除泥器及离心机进行固相控制。6.4复杂情况和事故处理钻遇井下复杂情况和事故的处理，参照SY/T5672标准规定的基本原则进行处理。6.5钻井井史6.5.1钻井井史内容如下：a）地质设计；b）基础数据表；c）主要钻井设备配套表；d）井身结构；11标准分享网www.bzfxw.com免费下载 e）钻具组合；f）钻头与水力参数表；g）钻井循环介质性能；h）时效分析表；i）测斜记录；j）取心记录；k）钻头使用记录；l）钻时记录；m）各次开钻井口装置图和完井井口装置图；n）井身结构图；o）井径记录；p）套管强度计算（生产套管）；q）下入井内套管（油管）记录；r）固井记录；s）井内事故及复杂情况；t）钻井生产进度分析图表；u）钻井日志v）钻井工程技术总结。6.5.2钻井井史内容参照SY/T5089填写钻井井史要求，由现场钻井工程师使用兰黑或碳素墨水填写。填写要求实事求是，数据准确，字迹工整清晰。7煤层气井井控要求7.1井控操作要求7.1.1为保证煤层气井的安全钻进，防止煤储层和煤系地层中的游离气聚集造成液柱压力失去平衡而造成井涌、井喷，参照SY/T6426钻井井控技术规程执行。7.1.2进入煤系地层前，要求所有上岗人员熟悉井控放喷防火制度，并组织放喷防火演习。7.1.3进入煤系地层和煤储层时要严格执行坐岗观察制度，以及时发现溢流现象和井涌，并立即采取措施控制井喷。7.1.4井控操作人员必须持井控操作上岗证上岗。7.2井控设备要求7.2.1参数井、试验井原则上须安装液压防喷器。小井眼的参数井及地质资料清楚、无游离气或游离气很少的试验井由施工单位确定是否安装液压防喷器，但必须加强一次井控技术，并向甲方通报。7.2.2地质资料不清楚或游离气可能较多的生产井原则上要安装液压防喷器，其他井施工单位可以12 不装液压防喷器，但必须加强一次井控技术，并向甲方通报。7.2.3煤层气井可选用FZ28-14或2FZ35-21等单闸板或双闸板液压防喷器及其配套的液压控制系统和节流管汇，在二开或三开时安装使用。试压10MPa，30min压降小于0.5MPa为合格。8取心施工作业（绳索式取心作业）8.1场地、人员要求8.1.1井场应配备拆装工具平台，便于岩煤心出筒装罐。8.1.2井场前距钻台30m左右应有能摆放绳索式取心绞车的场地。8.1.3井场夜间钻台、场地灯光亮足，能满足夜间取心作业要求。8.1.4取心作业分工明确，各负其责，确保安全。8.1.5取心专业技术人员负责钻台取心作业参数控制、绳索绞车的操作，并负责取心工具上下钻台的安全和拆卸、组装的技术指导。8.1.6取心专业人员负责工具的调试、检查、维修、保养。8.2下钻操作要求8.2.1组装好的取心外筒在井口用大钳逐一紧扣，并放入内筒检查装配间隙是否合适。8.2.2井场钻具在进行取心前应进行通径检查，保证内筒顺利通过。8.2.3严格控制下放速度，以防水眼堵塞。中途遇阻以冲为主，少划或不划眼，严重遇阻改用牙轮钻头通井划眼至畅通为止。8.2.4取心工具下到距井底3m～5m处应循环钻井循环介质。8.2.5井内循环压力正常，井底无沉砂、掉块，井眼畅通无阻，方可投入取心内筒。8.2.6小井眼取心内筒可直接投入。大井眼取心内筒应使用矛头和绳索吊下去，到位后利用脱卡装置将其脱开，并提出矛头和绳索。8.2.7内筒投入后，若泵压低于正常泵压0.5MPa～1MPa，则可能内筒不到位，应找出原因及时处理，泵压达到要求后方可进行取心钻进。8.3取心钻进要求8.3.1取心钻进前，转速和排量调到设计值。8.3.2取心钻进开始时，应在距钻头接触井底后逐渐施加钻压至设计值。在施加钻压过程中，监控进行井下情况，及时调整各项参数。8.3.3取心钻进遇软层停钻循环，判断是否进入煤层。8.3.4送钻尽可能均匀，应紧跟钻压，同时严禁顿钻、溜钻、中途停泵、停转盘或上提方钻杆。8.3.5取心钻进中途不得调整钻井循环介质性能。8.3.6取心钻井发生漏失时，先堵漏成功后再继续取心，禁止干钻取心。8.4割心操作要求13标准分享网www.bzfxw.com免费下载 钻到预定进尺后，停泵，停止回转，上提0.3m～0.5m左右，实施割心。注意上提钻具时应一次完成。若地层较硬或钻遇煤层夹矸时，可适当磨心后，再割心。8.5提心操作要求8.5.1卸开主动钻杆，将打捞器上的钢丝绳分别穿过准备好的两组滑轮。8.5.2用绞车钢丝绳将打捞器均匀送下，距内筒打捞头约50m，适当提高下放速度，以确保捞住内筒。不能放得太多，防止钢丝绳打绞、跳槽。8.5.3上提初期应缓慢，内筒进入钻杆后可加速，随时注意指重表，以防卡死。8.5.4上提遇卡上下活动无效时，将内筒脱开丢在钻具内，如不能脱开，则拉断打捞器的安全销，提出钢丝绳，起钻处理。8.5.5在提心过程，注意随时往井内灌注钻井循环介质，以保持井内压力和保证煤层气含量测定质量。8.6起钻、换钻头操作要求8.6.1起钻中严禁强拉。8.6.2严禁用取心工具特殊装置进行冲击。8.6.3上卸钻头要注意保护取心钻头的切削刃。9固井施工作业要求9.1套管准备及作业9.1.1套管现场验收，参照SY/T5396标准进行验收，不合格和手续不全者必须整改。9.1.2下套管作业规程，按SY/T5412标准规定的作业规程精心细致组织施工。9.2固井施工要求9.2.1表层水泥浆返至地面。39.2.2生产套管固井应采用水泥浆密度≤1.6g/cm、抗压强度大于14MPa的空心微珠水泥固井。水泥浆上返至最上一个目的煤层以上150m。9.2.3为保证全井平均水泥浆当量密度不超过最大水泥浆平均密度可采用变密度固井。9.2.4如果目的煤层不能承受常规密度水泥浆液柱压力，可采用低密度注水泥或分级注水泥固井。9.2.5固井作业要有甲方指派的监理进行现场监督，注灰要均匀，水泥浆密度要稳定。9.3套管柱试压要求9.3.1试压时间9.3.1.1安装放喷气的井需进行表层套管试压，表层套管柱试压在注水泥结束24h后进行。9.3.1.2技术套管和生产套管试压，应在注水泥浆24h~48h后内进行。9.3.2试压方法14 9.3.2.1用井口试压工具连接井口试全井套管柱、井口。9.3.2.2试压介质采用清水或管内循环介质。9.3.2.3采用水泥车或其它专用试压设备。9.3.3试压标准9.3.3.1表层套管柱试压6MPa，30分钟降压不大于0.5MPa为合格。9.3.3.2技术套管柱试压要求如表8。表8技术套管试压标准套管外径试压压力30分钟降压mmMPaMPaφ219.712≤0.5φ244.58≤0.59.3.3.3生产套管柱试压要求如表9。表9生产套管试压标准套管外径试压压力30分钟降压mmMPaMPaφ139.720≤0.5φ177.820≤0.510健康、安全与环境管理（HSE）要求10.1健康、安全与环境管理培训及管理体系10.1.1煤层气钻井施工队伍必须经过HSE培训，关键岗位要持证上岗。钻井队要设立HSE管理小组和健康、安全员；10.1.2执行国家和当地政府有关健康、安全与环境保护法律、法规的相关文件；10.1.3煤层气钻井健康、安全与环境管理体系、组织机构、管理程序和警示标志，参照石油天然气钻井健康、安全与管理体系指南SY/T6283标准执行。10.2健康管理要求10.2.1劳动保护用品按GB/T11651有关规定发放，并根据钻井队所在区域的特殊情况发放特殊劳保用品；10.2.2进入钻井作业区的人员必须严格执行人身安全保护规定；10.2.3钻井队医疗器械和药品配置要根据钻井队所在区域特点进行配置；10.2.4制定饮食管理制度；10.2.5搞好营地卫生；10.2.6对员工的身体健康进行定期检查；10.2.7对有毒药品及化学处理剂的管理要严格执行有关管理制度；10.2.8搞好生活垃圾处理，注意饮用水安全卫生，防止传染病。15标准分享网www.bzfxw.com免费下载 10.3安全管理要求10.3.1要设立安全标志牌（位置、标识等）；10.3.2对设备定期进行安全检查与维护：a）钻井设备安装技术、正确操作和维护按SY/T5526标准执行；b）开钻验收项目及要求参照SY/T5954-1994标准书格式执行；c）猫头及钢丝绳的安全要求按SY/T6228-1996标准中第10.5和10.6执行。10.3.3井场电器安装技术要求按SY/T5957标准执行；10.3.4易燃易爆物品的管理要求执行有关规定；10.3.5井场灭火器材和防火安全要求：a）井场灭火器材的配备按SY/T5876-1993中3.1款执行；b）各种灭火器的使用方法、日期、应放位置要明确标识清楚。10.3.6井场动火安全要求，按SY/T6228-1996标准中第8章执行；10.3.7井控要求及措施按本标准第9章和钻井设计的要求执行。10.3.8营地安全要求：a）设置烟火报警器；b）按规定配套一定数量的灭火器；c）用电设备的安全装置按要求配备；d）防火安全管理制度齐全。10.4环境管理要求10.4.1钻井作业期间环境管理要求a）本着“谁污染、谁治理”的原则，按照国家颁布的各项法规和当地环保部门的标准要求执行；b）废水、废钻井液要设置专门的排放坑，井场污水排放应符合GB/T8978的规定；c）钻屑、废料要分别集中堆放和处理；d）钻井液处理剂要集中堆放，并有“上盖下垫”的防护措施；e）要制定落实保护地下水源的技术措施。10.4.2钻井作业完成后环境管理要求完井后井场要做到：“工完、料净、井场清”，做好地貌恢复工作。10.4.3营地环境保护要求营地应保证清洁、平整、无杂物。11钻井完井交接验收11.1交接验收程序16 11.1.1建立健全钻井工程施工作业监理制度，在工程施工作业期间，甲方要委托钻井工程监理驻井对钻井工程施工全过程进行监督，落实重大技术措施和质量保证措施，协调钻井、取心、地质录井、测井、测试、固井等施工单位工序衔接，协作配合。11.1.2交接验收程序。钻井完井7天内，由施工单位向甲方项目经理部发出待交井申请书，由项目经理部组织交接的双方人员到现场进行交接验收。11.2交接验收内容11.2.1井身质量11.2.2取心质量11.2.3固井质量11.2.4完井质量11.2.5井场环保11.2.6钻井工程资料汇交，按本标准12.3内容进行交接验收。11.3填写钻井完井交接验收书按SY/T5678和甲方验收项目书进行填写交接验收。12钻井工程资料汇交要求12.1资料文字图件要求所有工程资料的文字和图件必须符合油气行业通用标准和长期保存的要求。12.2设计资料12.2.1钻井工程施工设计书（开钻前送到甲方），6份。12.2.2固井工程施工设计书（生产套管固井前送到甲方），2份。12.3原始资料参照SY/T5089钻井井史和原始报表格式12.3.1钻井井史，原件1份，复印件1份。12.3.2钻井工程班报表，原件1份，复印件1份。12.3.3钻井工程日报表，原件1份，复印件1份。12.3.4钻井液班报表，原件1份，复印件1份。12.3.5钻井液日报表，原件1份，复印件1份。12.3.6井下复杂情况事故报告，原件1份，复印件1份。12.3.7钻时记录，原件1份，复印件1份。12.3.8钻具记录，原件1份，复印件1份。12.3.9单点测斜记录与卡片，原件1份，复印件1份。17标准分享网www.bzfxw.com免费下载 12.3.10钻头记录卡片，原件1份，复印件1份。12.3.11套管记录，原件1份，复印件1份。12.3.12井控原始记录，原件1份，复印件1份。12.3.13HSE原始记录，原件1份，复印件1份。12.4成果资料12.4.1固井施工技术总结报告2份。12.4.2取心施工技术总结报告2份。12.4.3钻井液技术总结报告2份。12.4.4钻井工程技术总结报告胶印件10份；光盘1份。a)钻井地质、工程基本数据；b)钻井工程施工作业过程中主要技术措施；c)钻井工程施工作业过程中应用了哪些新技术新方法；d)钻井工程施工作业过程中成功经验，失败教训及其分析。18 附录A（资料性附录）煤层气钻井工程设计步骤示意图研究、理解地质概况收集资料并分析钻根据地质概况和钻和工程任务井工程条件井目的制定设计原则钻井设备组合优化套管柱设计井身结构设计设计钻井循环介质优化及钻优化钻井工艺技术钻柱设计头水力参数设计制定健康、安全与环工序安排取心设计固井设计境管理措施图A.1煤层气钻井工程设计步骤示意图19标准分享网www.bzfxw.com免费下载 附录B（资料性附录）井身结构设计流程图工程任务与钻井工程条件分析生产因素地质因素其它因素气水产量地层结构及其特征生产方式和生产工具气层位置清除钻屑完井方法水文地质条件修井和再完井增产措施孔隙压力破裂压力确定最优生产套管规格和下深确定套管结构和井身结构设计系数确定三开井径和井深确定二开井径和井深确定合理表层套管规格和下深确定一开井径和深度确定各层套管、钻头的尺寸和水泥返深图B.1井深结构设计流程图20 附录C（资料性附录）煤层气井钻井优选套管与钻头匹配关系图套管和衬管101.6114.3127139.7钻头和井径120.6149.2155.6165.1200套管和衬管168.3177.8193.7219.1244.5钻头和井径200215.9219.1241.3266.7311.1套管尺寸225.4244.5273298.4349.4钻头和井径269.9311.1364.6431.8套管尺寸298.4349.2406.5508钻头和井径364.6431.8508660.4套管406.4508609.6762注1：数据的单位均为mm（毫米）。注2：实线箭头代表常用配合，虚线箭头代表不常用配合。图C.1煤层气钻井优选套管与钻头匹配关系图21标准分享网www.bzfxw.com免费下载'