定向井過程控制要求(5)

1、中國石油化工股份有限公司西北分公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QSHXB0023-2005定向井過程控制要求（試 行）2005-08-30發(fā)布 2005-10-1實(shí)施中國石油化工股份有限公司西北分公司 發(fā)布Q/SHXB0023-2005目 次前 言 1總則12適用范圍13引用標(biāo)準(zhǔn)14定義與術(shù)語解釋25 定向井、水平井設(shè)計(jì)26鉆井設(shè)備37開鉆前的驗(yàn)收38鉆井過程中的質(zhì)量控制39固井、完井過程控制510測(cè)量控制511相關(guān)安全措施612資料驗(yàn)收要求8前 言為規(guī)范西北分公司定向技術(shù)服務(wù)，提高定向技術(shù)水平，特制定本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)由中國石油化工股份有限公司西北分公司標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)歸口管理。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：中國石化西北分公司工程監(jiān)

2、督中心、西北分公司工程處。本標(biāo)準(zhǔn)未盡事宜按照中國石油化工股份有限公司西北分公司有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。本標(biāo)準(zhǔn)解釋權(quán)歸口于中國石油化工股份有限公司西北分公司標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：唐世春、魏新勇、何偉國、武波、翟科軍、李鵬、崔龍兵、李彬文、張京海、茍虹、楊子超。 定向井過程控制要求（試行）1總 則為規(guī)范西北分公司定向技術(shù)服務(wù)，提高定向技術(shù)水平，特制定本標(biāo)準(zhǔn)。2適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于西北分公司各油田作業(yè)區(qū)塊范圍內(nèi)定向井鉆井過程中質(zhì)量控制。3引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文，通過在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文，本標(biāo)準(zhǔn)公布實(shí)施之后，所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修訂，使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最

3、新版本的可能性。SY/T 6332-1997 水平井軌跡控制技術(shù)SY/T 6333-1997 水平井鉆井工藝及井身質(zhì)量要求SY/T 5954-94 開鉆前驗(yàn)收項(xiàng)目及要求SY 5251-91 石油天然氣探井質(zhì)量基本要求SY 5678-93 鉆井完井交接驗(yàn)收規(guī)則4 術(shù)語與定義4.1井斜變化率（K） 單位井段內(nèi)井斜角的變化量。以兩測(cè)點(diǎn)間井斜角變化量除以兩測(cè)點(diǎn)間井段長度的比值表示。單位：/30m或/100m。4.2方位變化率（K） 單位井段內(nèi)方位角的變化量。以兩測(cè)點(diǎn)間方位角變化量與兩點(diǎn)間井段長度的比值表示。單位：/30m或/100m。4.3全角變化率（K） 單位井段內(nèi)井眼前進(jìn)的方向在三維空間內(nèi)的角度變

4、化，既“狗腿度”。即包括井斜角變化，又包括方位角變化。單位：/30m或/100m。計(jì)算方法：1 - 井眼上端點(diǎn)處井斜角，；2 - 井眼下端點(diǎn)處井斜角，；4.4廣義調(diào)整段 用于調(diào)整井眼軌跡的井段。既可以是穩(wěn)斜段，也可以是曲率較小的增斜井段，又可以是對(duì)于特殊工藝要求的變方位、變臺(tái)階的水平井的調(diào)整井段。4.5倒裝鉆具組合 鉆大斜度定向井時(shí)，為減小鉆具 “脫壓”現(xiàn)象，將部分單位重量較輕的鉆具放置于井斜較大位置的下部井段，用于傳遞鉆壓，將加重鉆桿、鉆鋌等較重的用于提供鉆壓的鉆具放置于直井段或較小井斜段的鉆具組合。4.6目標(biāo)靶區(qū) 設(shè)定的地質(zhì)鉆探目標(biāo)。其約定了井眼軌跡在油層中變化的幾何空間范圍。參數(shù)包括目的

5、層垂深、水平位移、方位、靶心半徑、靶窗高度、前后靶寬度等。4.7中靶預(yù)測(cè) 根據(jù)實(shí)鉆井眼軌跡到達(dá)的位置及井斜、方位情況，通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序，對(duì)中靶前待鉆井眼的長度、位移、造斜率及方位調(diào)整量進(jìn)行預(yù)測(cè)。4.8跟蹤監(jiān)測(cè) 應(yīng)用有線隨鉆或無線隨鉆，對(duì)所鉆井段井眼參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量的一種測(cè)量方式。5定向井設(shè)計(jì)5.1地質(zhì)設(shè)計(jì)內(nèi)容5.1.1各目標(biāo)點(diǎn)的縱坐標(biāo)、橫坐標(biāo)、垂直深度、水平段長度、避水高度、避水程度、水平段傾角、靶體類型、靶心半徑。5.1.2井口磁偏角、磁傾角及磁場(chǎng)強(qiáng)度等參數(shù)。5.2工程設(shè)計(jì)內(nèi)容5.2.1靶點(diǎn)地質(zhì)要求基本數(shù)據(jù)（靶點(diǎn)的垂深、位移、方位、靶心半徑、靶高、靶寬）。5.2.2分段井身剖面數(shù)據(jù)

6、。5.2.3井身結(jié)構(gòu)。5.2.4分段鉆具組合、施工參數(shù)。5.2.5鉆柱摩阻分析、強(qiáng)度校核、穩(wěn)定性分析。5.2.6定向井專用工具規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量。5.2.7直井段、斜井段及水平段井眼參數(shù)測(cè)量方案。5.2.8老井開窗側(cè)鉆井，應(yīng)用陀螺在套管內(nèi)測(cè)量全井井斜、方位，求出已鉆井眼軌跡，依據(jù)甲方給定的軌跡要求，進(jìn)行剖面設(shè)計(jì)修訂，報(bào)甲方審批。5.2.9分井段鉆井液體系。5.2.10完井方案設(shè)計(jì)（包括：套管串結(jié)構(gòu)、工具規(guī)格及特殊要求；水泥漿配方及工藝設(shè)計(jì)；水泥漿基本設(shè)計(jì)及特殊要求）。5.2.11設(shè)計(jì)完成后，組織對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)審。6鉆井設(shè)備6.1鉆井設(shè)備的選擇應(yīng)滿足鉆、完井施工作業(yè)要求，轉(zhuǎn)盤的最低轉(zhuǎn)速可控制在40r

7、/min以下。6.2鉆井設(shè)備應(yīng)配備：6.2.1轉(zhuǎn)盤扭矩儀。6.2.2轉(zhuǎn)速、沖數(shù)、立壓等參數(shù)表。6.2.3液壓大鉗、液氣分離器、四級(jí)固控設(shè)備。6.2.4螺桿馬達(dá)上扣扭矩儀。7開鉆前驗(yàn)收7.1鉆井設(shè)備安裝后，對(duì)井位坐標(biāo)進(jìn)行復(fù)測(cè)。7.2開鉆前，按照設(shè)計(jì)要求對(duì)井口、套管頭、防噴器等井控裝置進(jìn)行試壓。試壓時(shí)應(yīng)有監(jiān)督旁站監(jiān)督。試壓完成后，由監(jiān)督在控制點(diǎn)合格證書上簽字確認(rèn)，驗(yàn)收合格后方可開鉆。7.3定向施工前，由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查定向工具、儀器準(zhǔn)備情況，使用的特殊配合接頭、扶正器、非磁鉆鋌、無磁承壓鉆桿等應(yīng)有鉆具探傷分級(jí)報(bào)告，螺桿鉆具出具出廠合格證書。7.4定向前，應(yīng)對(duì)已鉆直井段進(jìn)行電子多點(diǎn)測(cè)量，及時(shí)處理測(cè)斜數(shù)據(jù)

8、，保證直井段井眼軌跡滿足定向要求,若修改井身剖面設(shè)計(jì),應(yīng)報(bào)甲方審批。7.5單點(diǎn)、多點(diǎn)測(cè)量儀器應(yīng)經(jīng)西北分公司指定的儀器校驗(yàn)中心進(jìn)行校驗(yàn)，并出具合格證書后方可使用。7.6定向井施工作業(yè)前，技術(shù)服務(wù)單位應(yīng)制定定向施工生產(chǎn)運(yùn)行計(jì)劃書，HSE作業(yè)指導(dǎo)書。7.7專用工具配備要求-無磁鉆鋌、無磁承壓鉆桿-加重鉆桿-斜臺(tái)階鉆桿（根據(jù)井斜超過20以上的井段長度配備）-隨鉆震擊器-打撈工具7.8井下馬達(dá)配備-單彎外殼體井下馬達(dá)-同向雙彎外殼體井下馬達(dá)-異向雙彎外殼體井下馬達(dá)7.9測(cè)量儀器配備-多點(diǎn)測(cè)斜儀-有線隨鉆測(cè)斜儀-無線隨鉆測(cè)斜儀-陀螺測(cè)斜儀（用于斜向式老井開窗側(cè)鉆作業(yè)及上部已下套管井井眼軌跡監(jiān)測(cè)）8鉆井過程

9、中質(zhì)量控制8.1井身質(zhì)量要求8.1.1造斜點(diǎn)處的井斜角、水平位移滿足設(shè)計(jì)要求。8.1.2實(shí)鉆軌跡按設(shè)計(jì)準(zhǔn)確鉆入靶窗、靶心半徑內(nèi)。8.1.3水平段軌跡不超出設(shè)計(jì)靶區(qū)，超出一點(diǎn)為不合格井。8.2測(cè)量數(shù)據(jù)要求8.2.1定向井井身質(zhì)量評(píng)定項(xiàng)目采用多點(diǎn)測(cè)斜儀、陀螺測(cè)斜儀測(cè)量數(shù)據(jù)。不同儀器的測(cè)量誤差為：井斜誤差0.2，方位誤差0.5。8.2.2直井段測(cè)量數(shù)據(jù)的間距30m。8.2.斜井段，長半徑水平井測(cè)量間距15m，中半徑水平井測(cè)量間距10m，短半徑水平井測(cè)量間距3 m。8.3直井段井身質(zhì)量控制8.3.1直井段每鉆進(jìn)200300m測(cè)單點(diǎn)一次，對(duì)易斜井段每鉆進(jìn)50100m測(cè)單點(diǎn)一次。每開次中完后測(cè)電子多點(diǎn)，測(cè)

10、量間距30m一點(diǎn)。8.3.2井底井斜、閉合水平位移超過設(shè)計(jì)界限時(shí)，必須采取補(bǔ)救措施。采取措施后，仍影響到下部造斜井眼軌跡控制時(shí)，需回填部分井段。8.4定向過程控制8.4.1定向過程運(yùn)行機(jī)制8.4.1.1定向施工作業(yè)，由定向方下達(dá)技術(shù)作業(yè)指令，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督、定向方和執(zhí)行方（鉆井作業(yè)隊(duì)）三方簽字實(shí)施。8.4.1.2根據(jù)軌跡控制情況，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督組織生產(chǎn)協(xié)調(diào)會(huì)，定向方及時(shí)向監(jiān)督提供實(shí)鉆動(dòng)態(tài)及實(shí)鉆井眼軌跡測(cè)量數(shù)據(jù)。8.4.2下鉆前過程控制要求8.4.2.1下鉆前對(duì)入井鉆具丈量、檢查，入井動(dòng)力鉆具，應(yīng)進(jìn)行地面測(cè)試。測(cè)試內(nèi)容包括：a）、旁通閥檢查。b） 、動(dòng)力鉆具提離轉(zhuǎn)盤面時(shí)驅(qū)動(dòng)接頭短節(jié)與本體的軸向間隙值測(cè)量。c

11、） 、開泵檢查旁通閥關(guān)閉情況，馬達(dá)起動(dòng)排量及泵壓值，驅(qū)動(dòng)頭運(yùn)轉(zhuǎn)情況。d） 、鉆頭上扣時(shí)應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)上扣扭矩。e） 、所有入井工具應(yīng)測(cè)量鉆具外徑、內(nèi)徑，并有詳細(xì)的記錄。8.4.2.2按照SY/T 5619的相關(guān)規(guī)定，配備非磁鉆鋌和無磁承壓鉆桿的長度，以消除地磁的影響。8.4.3鉆具組合選擇要求8.4.3.2井斜20以下井段鉆桿應(yīng)為18斜坡鉆桿。8.4.3.3采用有線測(cè)量方式時(shí)鉆具組合：鉆頭+彎外殼井下動(dòng)力鉆具+定向接頭+無磁鉆鋌（或無磁加重鉆桿）+斜坡鉆桿+加重鉆桿+鉆桿。8.4.3.4采用無線隨鉆測(cè)斜方式時(shí)鉆具組合：鉆頭+彎外殼井下動(dòng)力鉆具+MWD定向接頭+無磁鉆鋌（或無磁加重鉆桿）+斜坡鉆桿+

12、加重鉆桿+鉆桿。8.4.4下鉆過程控制要求8.4.4.1下鉆進(jìn)入裸眼井段，應(yīng)控制下放速度。8.4.4.2遇阻嚴(yán)禁開泵劃眼。8.4.5鉆進(jìn)過程控制要求8.4.5.1造斜段a）、合理確定裝置角。依據(jù)設(shè)計(jì)和地層的巖性及可鉆性，選用合適的鉆具組合，實(shí)鉆井眼軌跡應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。b）、井斜角小于6，以磁性工具面角為基準(zhǔn)；井斜角大于6，以重力工具面角為基準(zhǔn)。c）、施工中，根據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量情況及時(shí)作出實(shí)鉆井眼軌跡圖，與設(shè)計(jì)軌道進(jìn)行對(duì)比，做出下部軌跡控制預(yù)測(cè)。d）、靶區(qū)要求嚴(yán)格的水平井，鉆至井斜60之前投測(cè)電子多點(diǎn)一次，校核實(shí)鉆井眼軌跡，保證精確中靶。e）、連續(xù)造斜井段長度不得超過100m。f）、大斜度段鉆進(jìn)，每鉆

13、進(jìn)100-200米或鉆進(jìn)時(shí)間達(dá)到48小時(shí)進(jìn)行短程起下鉆，以消除可能形成的“巖屑床”。g）、鉆具組合不滿足軌跡控制要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)起鉆更換鉆具組合。h）、鉆井參數(shù)與技術(shù)措施應(yīng)結(jié)合井眼的實(shí)鉆情況。i）、依據(jù)井斜變化，采用倒裝鉆具組合，合理確定鉆柱不同組件的長度。j）、測(cè)量的井眼參數(shù)及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算。k）、依據(jù)當(dāng)前的井眼參數(shù)，做下部的待鉆井眼預(yù)測(cè)，選擇合適的鉆井參數(shù)和造斜井下馬達(dá)。l）、根據(jù)中靶預(yù)測(cè)結(jié)果，選擇造斜馬達(dá)和造斜方式，達(dá)到中靶要求。m）、鉆井過程中，除甲方下達(dá)了變更靶區(qū)調(diào)整意見外，否則嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)靶區(qū)為目標(biāo)進(jìn)行井眼軌跡控制。n）、進(jìn)入目的層前，加強(qiáng)定向技術(shù)服務(wù)與地質(zhì)錄井部門溝通。及時(shí)反

14、饋實(shí)鉆地層與設(shè)計(jì)地質(zhì)分層的符合率。o）、鉆過靶窗A點(diǎn)后，測(cè)電子多點(diǎn)，確保準(zhǔn)確入靶。8.4.5.2水平段a）、進(jìn)行倒裝鉆具的組配，保證井眼軌跡在靶體內(nèi)運(yùn)行。b）、根據(jù)鉆速情況，進(jìn)行短程起下鉆，消除水平段巖屑床。c）、監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)盤扭矩，進(jìn)行鉆井參數(shù)選配。d）、及時(shí)進(jìn)行井眼軌跡監(jiān)測(cè)，并結(jié)合實(shí)鉆錄井情況，保證井眼軌跡在最佳目的層中鉆進(jìn)。8.4.6起鉆過程控制要求8.4.6.1起鉆前充分循環(huán)洗井，實(shí)際循環(huán)排量應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)排量范圍上限，保證循環(huán)鉆井液12周。8.4.6.2 起鉆前進(jìn)行實(shí)鉆巖屑容積與返出地面巖屑體積分析對(duì)比，若返出巖屑體積小于計(jì)算容積，應(yīng)向井內(nèi)間斷打入高粘稠塞，以清除井內(nèi)“巖屑床”。8.4.6.3

15、 裸眼段起鉆須控制上提速度小于10m/min，防壓力抽汲造成井壁坍塌。9測(cè)量控制9.1在受強(qiáng)磁干擾測(cè)量的情況下，均采用陀螺測(cè)斜儀測(cè)量井眼數(shù)據(jù)，井眼軌跡的計(jì)算與控制以陀螺測(cè)斜儀測(cè)量數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。9.2定向完鉆后，使用校驗(yàn)合格的電子多點(diǎn)測(cè)量井眼軌跡。9.3測(cè)斜數(shù)據(jù)要求連續(xù)、齊全、準(zhǔn)確。10相關(guān)安全措施10.1定向作業(yè)時(shí)，鎖死轉(zhuǎn)盤，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。10.2 隨鉆測(cè)量使用有線，派專人懸掛天地滑輪。10.3有線隨鉆起下電纜期間，定時(shí)活動(dòng)鉆具。10.4入井鉆具進(jìn)行探傷分級(jí)檢查。10.5采用通井、短程起下鉆，分段循環(huán)洗井等方法清除“巖屑床”。10.6彎外殼體井下馬達(dá)入井必須按規(guī)定扭矩緊扣，控制下放速度，嚴(yán)禁猛剎猛放，遇阻盡量不開泵劃眼。10.7彎外殼體井下動(dòng)力鉆具起下鉆，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)盤卸扣。10.8定向前，井隊(duì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)檢查。1