DB34T 4381-2023 兩淮煤礦地面定向多分支水平井鉆井技術(shù)規(guī)程

34Regulationfordrillingtechnologyofgrounddirectionalmulti-lateralhorizontalwellsintheHuainanandHuaibeI前言 III1范圍 1 13術(shù)語和定義 24工程設(shè)計 44.1設(shè)計步驟 44.2設(shè)計書格式 4 5 6 6 7 8 85鉆前準(zhǔn)備 9 9 5.4鉆前驗收 6鉆進(jìn)施工 6.1定向鉆進(jìn) 7.1準(zhǔn)備 7.3安全措施 8.1準(zhǔn)備 8.3施工 9側(cè)鉆 9.2懸空側(cè)鉆 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定琰、查顯東、石耀軍、蔣國盛、吳翔、蔡記華、陸洪智、1兩淮煤礦地面定向多分支水平井鉆井技術(shù)規(guī)程控制、固井施工、側(cè)鉆、煤層氣井井控、鉆井完井交接驗收、鉆井工程資料匯交要求等內(nèi)容。本文件適用于兩淮煤礦地面定向多分支水平井鉆井的設(shè)計、施工、交接驗收和資料匯DZ/T0250-2010煤層氣鉆井作業(yè)SY/T5089.1鉆井井史格式SY/T5416.1定向井測量儀器測量及檢驗第1部分：隨SY/T5416.2定向井測量儀器測量及檢驗第2部分SY/T5416.3定向井測量儀器測量及檢驗SY/T5619-2018定向井下部鉆SY/T5964鉆井井控裝置組合配套、安裝調(diào)SY/T6276石油天然氣工業(yè)健康、安全234側(cè)鉆sidetrackingAPI標(biāo)準(zhǔn)AmericanPetroleumInstitute(API)standard4工程設(shè)計4.1設(shè)計步驟4.2設(shè)計書格式54.2.2水害地面區(qū)域探查治理等鉆井工程設(shè)計書格式參見附錄A。4.3.1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計依據(jù)壓力、生產(chǎn)力技術(shù)水平、井下采掘時空關(guān)系、鉆探4.3.2井身結(jié)構(gòu)設(shè)計程序4.3.2.1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計程序應(yīng)按照自下而上的流程進(jìn)行：d)確定各層套管、鉆頭的尺寸和水泥漿返4.3.2.2實際設(shè)計中應(yīng)根據(jù)具體地質(zhì)條件綜合考慮各方面4.3.3井身結(jié)構(gòu)設(shè)計原則4.3.3.1井身結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足鉆井、完井生產(chǎn)需要以及獲取參數(shù)的需要。4.3.3.2鉆井工藝技術(shù)應(yīng)有利于保護(hù)煤、水等自然資源儲層。4.3.3.3充分考慮到出現(xiàn)漏、涌、塌、卡等4.3.3.4宜簡化井身結(jié)構(gòu)。4.3.3.6套管下深應(yīng)確保套管隔離含水層。6 4.5.1.1下部鉆具組合設(shè)計包括鉆頭、鉆鋌(含無磁鉆鋌)、鉆桿(柱)、扶正器、隨鉆震擊器以及7Α——井斜角，rad；f——浮力系數(shù)，無量綱；Kf=·····················4.5.3.5無磁鉆鋌長度一般不小于94.5.3.6鉆鋌柱中最大鉆鋌外徑4.5.3.7鉆鋌的剛度應(yīng)適用于設(shè)計的井眼曲率。4.5.4扶正器4.6.1鉆井液設(shè)計依據(jù)4.6.2鉆井液設(shè)計應(yīng)考慮要因素4.6.3鉆井液優(yōu)選原則4.6.3.1裸眼測試的造斜段、水平井段選用無固相或低固相優(yōu)質(zhì)鉆井液。4.6.3.2煤層氣生產(chǎn)井目的層段宜選用無固相優(yōu)質(zhì)鉆井液、充氣鉆井液及泡沫鉆井液。84.6.4鉆井液性能要求4.6.4.3合適的密度。鉆井液密度設(shè)計以各裸眼井段中最高地層孔隙壓力與坍塌壓力當(dāng)量密度較大值——煤層氣井為0.07g/cm3～0.15g/cm3，或控制井底壓差3.0MPa～5MPa；——水害治理井為0.05g/cm3～0.10g/cm3，4.6.4.6可使用抑制性鉆井液來防止泥頁巖粘土顆粒水化膨脹、分散或剝落。4.6.4.7切力（動切力、靜切力）和動塑比應(yīng)有利于攜帶和懸浮鉆屑與加重材料，有效清洗井眼，減4.8.1主要內(nèi)容4.8.1.1選擇合理的固井工藝方法4.8.1.2確定注水泥漿的方法、水泥漿密度、水泥漿4.8.1.3根據(jù)實際井徑、地層漏失量、井身結(jié)構(gòu)，確定水泥漿用量。4.8.1.4根據(jù)井溫和施工時間因素，確定水泥型號、水泥種類、強(qiáng)度等級、處理劑、水泥漿泵送時間4.8.1.5套管串設(shè)計。4.8.1.6套管扶正器類型、數(shù)量及安放深度的選擇和設(shè)計，套管柱附件的要求與說明。4.8.2套管設(shè)計4.8.2.1套管串結(jié)構(gòu)設(shè)計94.8.2.2套管柱強(qiáng)度設(shè)計4.8.2.2.2要綜合考慮內(nèi)應(yīng)力、擠應(yīng)力、拉應(yīng)力等三種應(yīng)力。4.8.2.2.5對于煤層氣生產(chǎn)井，生產(chǎn)套管和技術(shù)套管應(yīng)使用API標(biāo)準(zhǔn)限用套管，表4.8.2.3套管柱附件要求4.8.2.3.1浮鞋、浮箍要滿足SY/T5618規(guī)定的要求。4.8.2.3.2扶正器的安裝間距及數(shù)量參照SY/T5724規(guī)定的方法進(jìn)行計算。4.8.2.3.3完井深度在1000m以淺的煤層4.8.3固井施工設(shè)計CHFhd——套管鞋處垂深，m；ρc——最大水泥漿平均密度，g/cm3。4.8.3.3按照公式（4）確定水泥漿密度值。F100PFPhw——井垂深，m。6.1.9水害治理井造斜段每30m增斜井斜角原則上不大于10°,煤層氣井造斜段每30m增斜井斜6.1.12鉆井液可根據(jù)實際情況(比6.2.2正常鉆進(jìn)時每2h測量1次鉆井液密度、粘度；每班測量1次全套性能，發(fā)現(xiàn)鉆井液性能6.3.3每鉆進(jìn)2h記錄一次鉆井液消耗量，進(jìn)入下目標(biāo)層后每1h記錄一次鉆井液消耗量，不足1h——b類組合：鉆頭+彎殼體動力鉆具+定向接頭+無磁鉆鋌+隨鉆測量短節(jié)+無磁承壓7.2.1.2無磁鉆鋌長度不小于9m。當(dāng)設(shè)計方位角90°±30°、或270°±30°,井斜角超過30°時，無7.2.2.1.2用電子多點(diǎn)測斜儀監(jiān)測井斜角和方位角，點(diǎn)距不大于7.2.2.2.4根據(jù)設(shè)計造斜率和地層造斜難易程度選擇彎殼體動7.2.2.2.5根據(jù)鉆頭類型和地層可鉆性確定鉆壓等鉆井參數(shù)，并符合SY/T55477.2.2.2.6對軌跡進(jìn)行隨鉆監(jiān)控。實鉆造斜率偏大時，通過調(diào)整滑動鉆進(jìn)和旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)井段的比例，控7.2.2.2.8設(shè)計為雙增、三增或多段增斜的軌跡。根據(jù)各井段不同造斜率的要求，通過調(diào)整滑動和旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)井段的比例控制平均造斜率，或起鉆更換鉆具組合，調(diào)整彎殼體動力鉆具的角7.2.2.3.2使用彎殼體動力鉆具時，要根據(jù)水平井段是否有增、降斜井段選擇彎殼體動力鉆具角7.2.2.3.3根據(jù)斜井段長度對鉆7.2.2.3.5根據(jù)地質(zhì)錄井資料預(yù)測目的層位的變化，調(diào)整待鉆井眼軌跡。使用隨鉆測井儀器進(jìn)行測量時，應(yīng)根據(jù)隨鉆測井?dāng)?shù)據(jù)分析目的層頂?shù)装褰缑?，控制水平井段的?.2.3.3使用隨鉆監(jiān)測時，通過調(diào)整滑動鉆進(jìn)和旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)井段的比例，對軌跡進(jìn)行實時調(diào)7.2.3.4在穩(wěn)斜調(diào)整井段和水平段以復(fù)合鉆進(jìn)為主，根據(jù)實鉆井斜角的變化，及時通過孔底馬達(dá)鉆進(jìn)井段以旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)為主，可通過變換可變徑穩(wěn)定器的尺寸來調(diào)整7.2.3.6依據(jù)設(shè)計軌跡進(jìn)行導(dǎo)向鉆進(jìn)，根據(jù)電測資料，對比目的層位的變化，修正水平井段的設(shè)計軌7.2.3.7依據(jù)設(shè)計地質(zhì)目的進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向鉆井，應(yīng)根據(jù)隨鉆測井?dāng)?shù)據(jù)、地質(zhì)錄井資料進(jìn)行地質(zhì)分析，7.2.4.1對井眼進(jìn)行隨鉆測量以掌握井眼軸線7.2.4.2井眼軸線的形態(tài)及其空間位置的三維坐標(biāo)應(yīng)由設(shè)計部門提出，同時應(yīng)給出實際軸線與設(shè)計軸7.2.4.3鉆進(jìn)過程中應(yīng)不斷測量井眼的井斜角和方位角，并將測量結(jié)果填入報表和專用記錄表。設(shè)計7.2.4.5測量儀器使用前應(yīng)經(jīng)過校驗和調(diào)整，保證其性能達(dá)到要求，并嚴(yán)格按照各類儀器的使用說明7.2.4.6測量時應(yīng)保證儀器的密7.2.4.7做好測量數(shù)據(jù)的原始記錄。測量結(jié)束后，按使用規(guī)定對測量儀器進(jìn)行保養(yǎng)并妥7.3.2增斜井段和水平井段應(yīng)定期采用短起下鉆和分段循環(huán)的方法清除7.3.5鉆井液應(yīng)具有良好的潤滑性、抑制——候凝72h,φ215.9mm以上尺寸的井眼靜壓80kN～100kN;——候凝72h,φ152.4mm井眼靜壓40kN～60kN;——注漿井則待至注漿結(jié)束后24h,鉆至側(cè)鉆點(diǎn)，侯凝48h,方可側(cè)鉆。9.1.4.2對于軟地層、可鉆性好的地層選用牙輪鉆頭側(cè)鉆；對于硬地層、研磨性強(qiáng)的地層宜選用PDC9.1.4.3對于側(cè)鉆點(diǎn)位置原井眼是直井段或穩(wěn)斜井段的側(cè)鉆井，側(cè)鉆鉆具組合應(yīng)是彎接頭加螺桿鉆具9.1.4.4對于側(cè)鉆點(diǎn)位置有一定井斜、且井段有一定曲率的可以采用直螺桿穩(wěn)斜或降斜側(cè)鉆。9.1.5定向側(cè)鉆施工9.1.5.1側(cè)鉆鉆具組合下鉆到底9.1.5.2調(diào)整工具面角至所需要的角度，上下活動鉆具，完全釋放鉆具扭矩?！趥?cè)鉆點(diǎn)處造臺肩20min～30min后，以該井段正常鉆時的3～5倍控制鉆時鉆進(jìn)。巖——要求送鉆均勻，操作平穩(wěn)，嚴(yán)防溜鉆；——形成新井眼的過程中，每根單根的工具面角保持連續(xù)一致；——側(cè)鉆成功后，在監(jiān)測井眼軌跡的條件下逐漸增加鉆壓鉆進(jìn)；——完成定向后進(jìn)行側(cè)鉆，形成新井眼前，不要調(diào)整工具面角度。9.1.5.4完成定向側(cè)鉆后，下入扶正器擴(kuò)劃眼，以利于下入正常的下部鉆具組合鉆進(jìn)，在有水泥斜面9.2.1選擇側(cè)鉆點(diǎn)定的側(cè)鉆點(diǎn)摩阻較大，先循環(huán)劃眼處理，摩阻正常后側(cè)鉆，如果摩阻降不下來，重新9.2.2劃槽操作9.2.2.2劃槽時的工具面角調(diào)整為±（120°~130°)。9.2.2.3劃槽長度4m～9.2.3.2第2h保持3m/h的速度，鉆完5m后可以調(diào)整工具面到±（90°~100°)。9.2.3.5在側(cè)鉆過程中如出現(xiàn)泵壓升高、加壓困難等情況，可考慮重新側(cè)鉆。煤層氣井井控操作要求和設(shè)備要求參照DZ/11.3.1.3鉆井口袋尺寸和長度要11.3.1.4檢驗水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量和層間封隔效果，通常采用水泥膠結(jié)/變密度測井和扇區(qū)11.3.1.7固井質(zhì)量不合格的井，應(yīng)采取補(bǔ)救措施，經(jīng)補(bǔ)救達(dá)到上述要求11.3.3.1采用注水泥后立即試壓的套管柱試壓值為套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度值、浮箍正向試驗強(qiáng)度值和套管螺紋承壓狀態(tài)下剩余連接強(qiáng)度最小值三者中最低值的55%，穩(wěn)壓10min，無壓試壓壓力8811.3.3.3煤層氣井生產(chǎn)套管柱試壓一般壓力標(biāo)準(zhǔn)見表5。試壓壓力11.4.6水平井段與目的層鉆遇率(順層率)不低于80%。地層，構(gòu)造，巖漿巖，水文地質(zhì)條件，地層壓力容123456789注漿水泥水泥材料進(jìn)場清單、水泥質(zhì)檢報告注：其他資料按業(yè)主方需求提供。E.1.1加強(qiáng)生產(chǎn)技術(shù)管理，增強(qiáng)工作人員責(zé)任心，認(rèn)真執(zhí)行各項規(guī)章制度，嚴(yán)格遵守施工設(shè)計和定向E.1.2進(jìn)行鉆井設(shè)計前，應(yīng)全面了解相關(guān)地質(zhì)情況，制定鉆井事故防治預(yù)案；在深井或復(fù)雜地層施工E.1.3鉆井設(shè)計時，根據(jù)地層巖性、構(gòu)造發(fā)育情況、破碎帶、陷落柱及采空區(qū)等地質(zhì)異常情況合理設(shè)E.1.4對于地質(zhì)條件復(fù)雜的鉆井，在詳細(xì)研究鉆井所穿過的各種巖層的特征、深度和厚度等之后，確E.1.6在不影響螺桿鉆具使用效果和鉆井設(shè)計目的前提下，可加入可降解的鉆井液處理劑提高護(hù)壁和等現(xiàn)象時，立即停鉆，將鉆具提鉆至安全井段，分析原E.1.8時刻注意觀察各鉆進(jìn)設(shè)備的工作狀態(tài)，對鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的設(shè)備工作異常進(jìn)行記錄和分析，并采取相關(guān)措施消除異常，確保運(yùn)行正常、工作E.1.9定期組織有關(guān)人員分析正在施工的鉆井情況，全面掌握井眼軌跡和地層變化、起伏情況，并將鉆