DB34T 4381-2023 两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井技术规程

34Regulationfordrillingtechnologyofgrounddirectionalmulti-lateralhorizontalwellsintheHuainanandHuaibeI前言 III1范围 1 13术语和定义 24工程设计 44.1设计步骤 44.2设计书格式 4 5 6 6 7 8 85钻前准备 9 9 5.4钻前验收 6钻进施工 6.1定向钻进 7.1准备 7.3安全措施 8.1准备 8.3施工 9侧钻 9.2悬空侧钻 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定琰、查显东、石耀军、蒋国盛、吴翔、蔡记华、陆洪智、1两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井技术规程控制、固井施工、侧钻、煤层气井井控、钻井完井交接验收、钻井工程资料汇交要求等内容。本文件适用于两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井的设计、施工、交接验收和资料汇DZ/T0250-2010煤层气钻井作业SY/T5089.1钻井井史格式SY/T5416.1定向井测量仪器测量及检验第1部分：随SY/T5416.2定向井测量仪器测量及检验第2部分SY/T5416.3定向井测量仪器测量及检验SY/T5619-2018定向井下部钻SY/T5964钻井井控装置组合配套、安装调SY/T6276石油天然气工业健康、安全234侧钻sidetrackingAPI标准AmericanPetroleumInstitute(API)standard4工程设计4.1设计步骤4.2设计书格式54.2.2水害地面区域探查治理等钻井工程设计书格式参见附录A。4.3.1井身结构设计依据压力、生产力技术水平、井下采掘时空关系、钻探4.3.2井身结构设计程序4.3.2.1井身结构设计程序应按照自下而上的流程进行：d)确定各层套管、钻头的尺寸和水泥浆返4.3.2.2实际设计中应根据具体地质条件综合考虑各方面4.3.3井身结构设计原则4.3.3.1井身结构应满足钻井、完井生产需要以及获取参数的需要。4.3.3.2钻井工艺技术应有利于保护煤、水等自然资源储层。4.3.3.3充分考虑到出现漏、涌、塌、卡等4.3.3.4宜简化井身结构。4.3.3.6套管下深应确保套管隔离含水层。6 4.5.1.1下部钻具组合设计包括钻头、钻铤(含无磁钻铤)、钻杆(柱)、扶正器、随钻震击器以及7Α——井斜角，rad；f——浮力系数，无量纲；Kf=·····················4.5.3.5无磁钻铤长度一般不小于94.5.3.6钻铤柱中最大钻铤外径4.5.3.7钻铤的刚度应适用于设计的井眼曲率。4.5.4扶正器4.6.1钻井液设计依据4.6.2钻井液设计应考虑要因素4.6.3钻井液优选原则4.6.3.1裸眼测试的造斜段、水平井段选用无固相或低固相优质钻井液。4.6.3.2煤层气生产井目的层段宜选用无固相优质钻井液、充气钻井液及泡沫钻井液。84.6.4钻井液性能要求4.6.4.3合适的密度。钻井液密度设计以各裸眼井段中最高地层孔隙压力与坍塌压力当量密度较大值——煤层气井为0.07g/cm3～0.15g/cm3，或控制井底压差3.0MPa～5MPa；——水害治理井为0.05g/cm3～0.10g/cm3，4.6.4.6可使用抑制性钻井液来防止泥页岩粘土颗粒水化膨胀、分散或剥落。4.6.4.7切力（动切力、静切力）和动塑比应有利于携带和悬浮钻屑与加重材料，有效清洗井眼，减4.8.1主要内容4.8.1.1选择合理的固井工艺方法4.8.1.2确定注水泥浆的方法、水泥浆密度、水泥浆4.8.1.3根据实际井径、地层漏失量、井身结构，确定水泥浆用量。4.8.1.4根据井温和施工时间因素，确定水泥型号、水泥种类、强度等级、处理剂、水泥浆泵送时间4.8.1.5套管串设计。4.8.1.6套管扶正器类型、数量及安放深度的选择和设计，套管柱附件的要求与说明。4.8.2套管设计4.8.2.1套管串结构设计94.8.2.2套管柱强度设计4.8.2.2.2要综合考虑内应力、挤应力、拉应力等三种应力。4.8.2.2.5对于煤层气生产井，生产套管和技术套管应使用API标准限用套管，表4.8.2.3套管柱附件要求4.8.2.3.1浮鞋、浮箍要满足SY/T5618规定的要求。4.8.2.3.2扶正器的安装间距及数量参照SY/T5724规定的方法进行计算。4.8.2.3.3完井深度在1000m以浅的煤层4.8.3固井施工设计CHFhd——套管鞋处垂深，m；ρc——最大水泥浆平均密度，g/cm3。4.8.3.3按照公式（4）确定水泥浆密度值。F100PFPhw——井垂深，m。6.1.9水害治理井造斜段每30m增斜井斜角原则上不大于10°,煤层气井造斜段每30m增斜井斜6.1.12钻井液可根据实际情况(比6.2.2正常钻进时每2h测量1次钻井液密度、粘度；每班测量1次全套性能，发现钻井液性能6.3.3每钻进2h记录一次钻井液消耗量，进入下目标层后每1h记录一次钻井液消耗量，不足1h——b类组合：钻头+弯壳体动力钻具+定向接头+无磁钻铤+随钻测量短节+无磁承压7.2.1.2无磁钻铤长度不小于9m。当设计方位角90°±30°、或270°±30°,井斜角超过30°时，无7.2.2.1.2用电子多点测斜仪监测井斜角和方位角，点距不大于7.2.2.2.4根据设计造斜率和地层造斜难易程度选择弯壳体动7.2.2.2.5根据钻头类型和地层可钻性确定钻压等钻井参数，并符合SY/T55477.2.2.2.6对轨迹进行随钻监控。实钻造斜率偏大时，通过调整滑动钻进和旋转钻进井段的比例，控7.2.2.2.8设计为双增、三增或多段增斜的轨迹。根据各井段不同造斜率的要求，通过调整滑动和旋转钻进井段的比例控制平均造斜率，或起钻更换钻具组合，调整弯壳体动力钻具的角7.2.2.3.2使用弯壳体动力钻具时，要根据水平井段是否有增、降斜井段选择弯壳体动力钻具角7.2.2.3.3根据斜井段长度对钻7.2.2.3.5根据地质录井资料预测目的层位的变化，调整待钻井眼轨迹。使用随钻测井仪器进行测量时，应根据随钻测井数据分析目的层顶底板界面，控制水平井段的轨7.2.3.3使用随钻监测时，通过调整滑动钻进和旋转钻进井段的比例，对轨迹进行实时调7.2.3.4在稳斜调整井段和水平段以复合钻进为主，根据实钻井斜角的变化，及时通过孔底马达钻进井段以旋转钻进为主，可通过变换可变径稳定器的尺寸来调整7.2.3.6依据设计轨迹进行导向钻进，根据电测资料，对比目的层位的变化，修正水平井段的设计轨7.2.3.7依据设计地质目的进行地质导向钻井，应根据随钻测井数据、地质录井资料进行地质分析，7.2.4.1对井眼进行随钻测量以掌握井眼轴线7.2.4.2井眼轴线的形态及其空间位置的三维坐标应由设计部门提出，同时应给出实际轴线与设计轴7.2.4.3钻进过程中应不断测量井眼的井斜角和方位角，并将测量结果填入报表和专用记录表。设计7.2.4.5测量仪器使用前应经过校验和调整，保证其性能达到要求，并严格按照各类仪器的使用说明7.2.4.6测量时应保证仪器的密7.2.4.7做好测量数据的原始记录。测量结束后，按使用规定对测量仪器进行保养并妥7.3.2增斜井段和水平井段应定期采用短起下钻和分段循环的方法清除7.3.5钻井液应具有良好的润滑性、抑制——候凝72h,φ215.9mm以上尺寸的井眼静压80kN～100kN;——候凝72h,φ152.4mm井眼静压40kN～60kN;——注浆井则待至注浆结束后24h,钻至侧钻点，侯凝48h,方可侧钻。9.1.4.2对于软地层、可钻性好的地层选用牙轮钻头侧钻；对于硬地层、研磨性强的地层宜选用PDC9.1.4.3对于侧钻点位置原井眼是直井段或稳斜井段的侧钻井，侧钻钻具组合应是弯接头加螺杆钻具9.1.4.4对于侧钻点位置有一定井斜、且井段有一定曲率的可以采用直螺杆稳斜或降斜侧钻。9.1.5定向侧钻施工9.1.5.1侧钻钻具组合下钻到底9.1.5.2调整工具面角至所需要的角度，上下活动钻具，完全释放钻具扭矩。——在侧钻点处造台肩20min～30min后，以该井段正常钻时的3～5倍控制钻时钻进。岩——要求送钻均匀，操作平稳，严防溜钻；——形成新井眼的过程中，每根单根的工具面角保持连续一致；——侧钻成功后，在监测井眼轨迹的条件下逐渐增加钻压钻进；——完成定向后进行侧钻，形成新井眼前，不要调整工具面角度。9.1.5.4完成定向侧钻后，下入扶正器扩划眼，以利于下入正常的下部钻具组合钻进，在有水泥斜面9.2.1选择侧钻点定的侧钻点摩阻较大，先循环划眼处理，摩阻正常后侧钻，如果摩阻降不下来，重新9.2.2划槽操作9.2.2.2划槽时的工具面角调整为±（120°~130°)。9.2.2.3划槽长度4m～9.2.3.2第2h保持3m/h的速度，钻完5m后可以调整工具面到±（90°~100°)。9.2.3.5在侧钻过程中如出现泵压升高、加压困难等情况，可考虑重新侧钻。煤层气井井控操作要求和设备要求参照DZ/11.3.1.3钻井口袋尺寸和长度要11.3.1.4检验水泥环胶结质量和层间封隔效果，通常采用水泥胶结/变密度测井和扇区11.3.1.7固井质量不合格的井，应采取补救措施，经补救达到上述要求11.3.3.1采用注水泥后立即试压的套管柱试压值为套管抗内压强度值、浮箍正向试验强度值和套管螺纹承压状态下剩余连接强度最小值三者中最低值的55%，稳压10min，无压试压压力8811.3.3.3煤层气井生产套管柱试压一般压力标准见表5。试压压力11.4.6水平井段与目的层钻遇率(顺层率)不低于80%。地层，构造，岩浆岩，水文地质条件，地层压力容123456789注浆水泥水泥材料进场清单、水泥质检报告注：其他资料按业主方需求提供。E.1.1加强生产技术管理，增强工作人员责任心，认真执行各项规章制度，严格遵守施工设计和定向E.1.2进行钻井设计前，应全面了解相关地质情况，制定钻井事故防治预案；在深井或复杂地层施工E.1.3钻井设计时，根据地层岩性、构造发育情况、破碎带、陷落柱及采空区等地质异常情况合理设E.1.4对于地质条件复杂的钻井，在详细研究钻井所穿过的各种岩层的特征、深度和厚度等之后，确E.1.6在不影响螺杆钻具使用效果和钻井设计目的前提下，可加入可降解的钻井液处理剂提高护壁和等现象时，立即停钻，将钻具提钻至安全井段，分析原E.1.8时刻注意观察各钻进设备的工作状态，对钻进过程中出现的设备工作异常进行记录和分析，并采取相关措施消除异常，确保运行正常、工作E.1.9定期组织有关人员分析正在施工的钻井情况，全面掌握井眼轨迹和地层变化、起伏情况，并将钻