页岩气钻井地质及工程设计要点
一、封面
页首写构造：大地构造单元名称。井别：参数井（或调查井）、压裂井等。井型：直井等。
页首下写项目名称：××省××页岩气××井地质及工程设计
页倒二行：编制单位。
页末：编制日期（出稿时年月日）。
二、扉页
页首：项目设计名称。页中：项目名称、承担单位、编制单位、项目负责、设计人、参加人员、单位负责、审核等。
页末：编制日期（出稿时年月日）。
三、责任表及目录
责任页表：井号、井别、井型、主管单位、项目名称、承担单位、项目负责、设计人、参加人、项目组意见、专家论证意见（右下角签字、日期）、主管单位（右下角签字、日期）。
目录：可按二级大纲级别设置目录及章节所在页码。
以上一至三项无须页码。
四、正文
1 目的和任务
扼要说明本项目的主要目的和任务。
2 井区位置概况
2.1 井区位置和交通
叙述井位所在区主要的行政隶属（省、县、乡或镇、村）地理位置、地理坐标、铁路、公路干线及要道、井场进出公路相通等情况。附交通位置示意插图（图内外框、坐标数据、比例尺、井位位置等）。
2.2 井区自然地理
1. 地形地貌：主要阐述井位及其附近的地形（平缓或宽阔、土地、植被、井位标高、高差、平坝面积等。
2. 水源、电力、通讯：重点叙述井位处钻探工程用水距离、水量及其保障等情况，扼要叙述电力和通讯情况。
3 基本数据
列表说明页岩气钻井地理位置、构造位置、井口坐标（经纬、直角）、井口标高、设计井深、目的层位、钻探目的、设计目的、完井方式、录井情况、随钻实验情况等。
4 钻探设计依据及目的
4.1 设计依据
根据有关资料或报告简要阐述页岩气厚度、地层、构造、测试结果、页岩气稳定情况、相关结论等。
4.2 钻探目的
简要叙述钻探所达到的目的：目的层系、获取岩芯地层、了解的地层、获取地层厚度、有机质含量、岩石力学特征、页岩储集能力、页岩含气量系列参数等，为××提供地质依据。
5 井区地质概况
5.1 区域地层
简述区域由老到新有关主要的地层（系、统、组）。
5.2井区地层
由老到新详细阐述井区钻井遇地层及其上下地层系、统、组、段的岩性、厚度、接触关系，附相关地层插图。
5.3区域构造
简述区域大地构造位置及构造轮廓，与本井区有关的褶曲、断裂并加以综述。附区域构造插图。
5.4井区构造
先综述井区构造基本形态：地层志向、倾向、倾角极值及一般值、发育断裂和褶曲条数、长度、断距。
分述有关褶曲、断裂具体情况。
5.4构造演化特征
综述沉积环境、沉积相、构造运动及其演化情况等。
6 设计地层剖面及预计目的层位
6.1 设计地层分层
据相关资料由新到老阐述钻遇地层主要岩性、厚度（分层深度），以其及显示类别、显示层段、取芯层段（井段、芯长）、故障提示（防漏、防斜、防塌等）、取芯原则等列表说明。
6.2 预计目的层位
阐述钻遇目的层系地层分段的主要岩性、厚度、钻井工程时应注意的事项。
7野外地质调查、测量设计
7.1 地质填图设计
1. 工作方法：叙述踏勘、测剖面、了解地层层序和地层厚度、地形图底图比例、定点采用工具。一般要求以全野外调绘、内业成图方法。填图方法以追索法为主还是穿越法为主（辅）或二者并用。
2. 工作量及技术要求：叙述地质填图工作面积、地质观测点个数、填绘地层界线条数及分界线地层代号。
叙述地质观测点应达到的密度、各地质界线及构造线点距、褶曲最低长度和最低断距要求、卡片填写要求等。
7.2 实测剖面设计
根据井区地层出露情况叙述应设计的实测标准地层剖面、典型地层剖面、厚度地层剖面、过井地层剖面的数量。
7.3 路线地质调查设计
叙述区域踏勘及井区踏勘路线长度应达到的公里数量、井区地质填图观测路线长度应达到的面积比密度及设计长度。
7.4 岩芯鉴定描述设计
简述岩芯鉴定工作量米数。阐述岩芯描述内容：岩石名称、颜色、结构、构造、层理、节理、裂隙、胶结物及类型、充填物、夹层、结核、包裹体、生物化石、接触关系等，目的层系泥、页岩还应仔细观测节理、裂隙发育情况等。叙述岩芯分层原则和要求。
7.5 测量设计
1. 控制测量：技术依据、控制网布设及其要求。
2. 工程测量：测量方法、采用仪器、测量数量及网度要求。
8 物探设计
8.1时频大地电磁测深设计
叙述井位范围面积、采用网度、垂深及目的要求。
8.2电法设计
叙述过井“十字”剖面间距、点数、垂深范围要求。
8.3测井设计
叙述各井深段采取测井的手段及参数项目、测井执行的技术规范及工作要求、资料解释要求、提交测井成果。
9 钻井工程设计
9.1 井身结构设计
叙述井身结构设计应遵循的原则、列表及插图分别说明井身结构一开、二开、三开等设计情况及注意事项。
9.2 钻井设备及工具
列表并说明钻井采用的设备（如钻机、钻杆型号等）及工具。
9.3 钻具组合设计
列表说明一、二、三开等井眼尺寸、井段、钻具组合情况。
9.4 钻头及钻进参数选择
列表说明各井段钻具（如钻头）型号、尺寸、钻进参数（如钻压、转速、泵量）。
9.5 钻井液设计
叙述钻井液设计原则、设计依据、钻井液配方及建议，列表说明各井段钻井液性能，叙述钻井液如何配制及维护处理。
10 完钻层位及原则
10.1 完钻层位
叙述钻探工程须完成的地层层位。
10.2 完钻原则
叙述完钻应遵循的原则及注意事项。
11 完井方法及注意事项
11.1 完井方法
叙述各井段钻进时套管、裸眼和钻井情况。
11.2 注意事项
针对页岩特点说明钻井注意井壁缩颈或坍塌等注意事项。
12 资料录取及实施要求
12.1 综合录井
叙述综合录井采取的手段及井段技术要求。
12.2 简易水文观测
叙述简易水文观测的层段、观测内容及要求。
12.3 取芯及岩芯编录
叙述取芯层段及深度、取芯应达到的工程程度（如采取率等）及岩芯编录各项要求。
12.4 含气性现场解吸
叙述含气性现场解吸的仪器或设备要、技术操作要求。
12.5 选送样品要求
列表说明采样数量、各层段采样数量及要求，叙述样品采、送、测试单位及要求。
13 钻井工程及施工要求
13.1 井身质量要求
叙述井身井斜、水平位移允许范围及井身轨迹要求、井径要求、钻井丈量要求（列表说明）、
13.2 阶段施工要求
分别叙述一、二、三开等施工阶段施工要求及注意事项。
12.4 其它技术要求
叙述在钻井过程中设计变更、保证工程质量等提出的其它技术要求。
14 提交资料及要求
14.1 提交资料
1. 设计资料：合同书、钻井地质设计、钻井工程设计、录井工程设计、地球物理测井设计。
2. 地质资料：地质日报、地质班报表、录井草图、取芯段统计表、岩屑描述表、岩芯描述记录本、简易水文观测记录、井口坐标实际测量数据。
3. 钻井类：钻井班报表、钻井日报表、钻井井史、钻具丈量记录、井下复杂情况与钻井事故报告、泥浆班报表、钻时记录表、套管记录表、完井交接书。
钻井工程成果资料：钻井工程总结报告、钻井液技术总结报告、取芯技术总结报告
4. 录井类
各种录井资料（包括图件、数据），完井地质总结报告、气测录井总结报告
5. 测井类：测井原始记录、现场回放曲线、测井数据、现场测井解释小结。
测井成果资料：标准测井图、组合测井图、综合解释成果图、目的层段曲线放大图、井斜投影图、测井解释表、测井解释报告。
14.2 资料提交要求
叙述各工作结束后提交纸质、电子档资料的完整程度、及时性。
15 经费预算
15.1 预算概况
简述工程项目起止时间、工程复杂程度、地形等级、岩石级别、地区调整系数。
15.2 预算编制依据及方法
简述工程概算编制所采用依据、方法。
15.3 预算编制说明及结果
简述预算编制依据说明，总述预算结果，分述各项预算情况。钻井工程、综合研究好处明细表。
16 施工及安全保障措施
16.1 施工安全措施
叙述安全组织结构（列成员表）、安全应急组织、安全报告程序应采取的手段的措施。
16.2 安全预防措施
叙述井内事故预防措施、机械及人身事故预防措施、H2S安全指导方针。
16.3 施工场地治安保卫管理
叙述治安联防方案、重大节假日安全保卫方案、治安保卫制度、工地门卫制度、住宿安全管理制度、民工住宿区安全管理措施。
16.4 施工环保措施
叙述钻井作业井场场地要求、井场配备的工程环保设施、井场环保工程要求、井场环境保护管理、钻井井场“三废”综合利用及排放标准。
16.5 紧急情况处理措施
叙述并插图说明防井喷、失火、伤亡应急预案、车辆事故应急预案、井内事故应急预案、野外事故应急预案、机械性外伤应急预案、触电事故应急预案、煤气中毒与中暑急救应急预案。
16.6 保证工期措施
简述保证工期按时完成任务应采取的措施。
16.7 现场其它保证生产措施
简述现场其它（如车辆、通讯、监理房等）保证生产应配备的设施措施。
17 设计附件
委托书、项目通知书、地形地质图、钻井工程设计图等。
. 恩洪煤田煤层气勘探EH-01井 钻井工程设计 1 设计依据 主要依据： 1）中联煤层气有限责任公司《云南省恩洪煤田煤层气勘探总体部署方案》； 2）《恩洪煤田清水沟井田地勘报告》； 3）本勘探区与相邻勘探区以往钻探施工经验； 4）现有煤层气钻探施工设备、人员、技术状况实际。 2 基本数据 ●钻井名称：EH-01 ●钻井性质：煤层气参数井兼生产试验井 ●设计井位：曲靖市东山镇咱得村北，清水沟井田北部15勘探线上1501号钻孔以东125m处。 ●设计坐标：X 2802050 Y 18412825 Z 2005 ●设计井深：660m
b号煤层。 C、C、l●目的煤层：P组C212916b号煤层以下50米，下二叠系、峨眉山玄武岩组。●完钻层位：C21●完井方式：套管完井。 3 钻井目的 1）获取系统可靠的目标煤层的储层参数，主要包括煤层厚度、埋深、煤岩及煤质特征、割理和裂隙发育程度、含气量、含气饱和度、. . 等温吸附曲线、渗透率、储层压力、原地应力、煤层顶底板岩石的力学性质等参数； 2）评价该区煤层气地质条件、储层特征、资源分布与开发条件。3）根据分析、测试资料决定是否对参数井进行扩孔改造，变成生产试验井，对目标煤层进行压裂排采试验，以获取煤层气井生产数据；4）根据排采试验成果，评价该区煤层气勘探开发潜力和开发试验的可行性。 4 技术要求 4.1 钻井液性能使用要求 储层压力一般随埋藏深度的增加而增大。根据区域地质、煤田地质资料，预测该区煤储层压力梯度在10—12kPa/m之间。据此可对钻井液及各项工程参数进行调整，维持近平衡钻进。 根据该区构造复杂、断层多，煤层层数多、厚度大、倾角大的特点，如何有效的保持井壁的稳定性又能尽量减少钻井液对煤储层的伤害，从而确保EH—01井能真正达到钻井目的。对该井钻井液性能使用要
页岩气水平井钻井技术 摘要当前我国页岩气水平井钻井施工整体表现出成本高、周期长、复杂事故多等问题。针对这些问题，本文对国内页岩气井进行了技术跟踪，归纳了当前我国页岩气水平井钻井过程中所面临的轨迹优化及控制、井壁稳定、摩阻扭矩、井眼清洁以及固井技术等难点问题。 关键词页岩气水平井轨迹控制井壁稳定摩阻 美国页岩气资源的规模化开发和商业化利用，正在改变着世界能源格局，而同为世界能源进口大国的中国，同样拥有丰富的页岩气资源。政策以及相关支持政策的陆续出台，不但表明了我国政府大力发展页岩气资源的决心，而且正在积极推进我国页岩气产业的全面、快速发展。 页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式，在一定地质条件下聚集成藏并具有商业开发价值的非常规天然气。与常规天然气藏相比，页岩气储层孔隙度主体小于10％，储层孔隙为0~500nm，孔喉直径介于5~200nm，渗透率极低，一般多采用水平井并经水力压裂技术改造后进行开发。当前，公认的具备商业开采价值的页岩气藏需具备以下条件：①页岩气储集层厚度大于100ft（30m）；②富有机质页岩有机质丰富，TOC > 3 %；③成熟度Ro在1.1-1.4之间；④气含量>100ft3/t；⑤产水量较少，低氢含量；⑥黏土含量小于40 %，混合层组分含量低；⑦脆性较高，低泊松比、高杨氏弹性模量；⑧围岩条件有利于水力压裂控制。页岩气藏作为典型的连续型油气聚集，往往分布在盆地内厚度大、分布广的集“生-储-聚”为一体的页岩烃源岩地层中。页岩作为粘土岩常见岩石类型之一，是由粘土物质经压实、脱水、重结晶作用后形成的，其成分复杂，除包含高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等粘土矿物外，还含有诸如石英、长石、云母等碎屑矿物和铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等自生矿物，页岩层理构造发育，多呈页状或薄片状（图1左），并沿层理发育有大量裂隙和微裂隙（图1右），脆性高、易碎，外力击打作用下易裂成碎片，且吸水膨胀性强，长时间裸露浸泡后极易引起井壁缩径、垮塌、掉块等复杂事故。例如，四川威远-长宁构造完成的3口页岩气水平井，水平井段钻进过程多次遭遇井壁垮塌、掉块等复杂，引发卡钻、报废进尺等事故，并导致3口水平井储层段40%进尺作业占总作业时间70%以上。同时，页岩气水平井井壁失稳问题频发，不但严重影响到钻井周期、钻井成本等问题，还直接导致井身质量差、固井难度大、储层污染严重等问题，这些问题都给后续开发带来极为不利的影响。据不完全统计，截止2012年初，四川威远、长宁及云南昭通页岩气产业化示范区完钻的4口水平井，平均井深3357米，平均钻井时间118天，而北美地区井深4000~5000米，水平段1500~2000米的页岩气井钻井周期通常在15~20天，水平段钻井时间仅为5~8天。由此可见，我国相对落后的页岩气水平井钻井技术，已经成为制约我国页岩气工业快速发展的重要瓶颈。
第一章定向井（水平井）钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）T．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然 石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井（多底井） 国外定向井发展简况
（表一）
10．井眼尺寸不受限制 11．可以测井及取芯 12．从一口直井可以钻多口水平分枝井 13．可实现有选择的完井方案 （4）．短曲率半径水平井的优缺点 优点缺点 1．井眼曲线段最短1．非常规的井下工具 2．侧钻容易２．非常规的完井方法 3．能够准确击中油层目标３．穿透油层段短（120—180米）4．从一口直井可以钻多口水平分枝井４．井眼尺寸受到限制
5．直井段与油层距离最小５．起下钻次数多 6．可用于浅油层６．要求使用顶部驱动系或动力水龙头 7．全井斜深最小７．井眼方位控制受到限制 8．不受地表条件的影响８．目前还不能进行电测 第三节定向井的基本术语解释 1）井深：指井口（转盘面）至测点的井 眼实际长度，人们常称为斜深。国外 称为测量深度（MeasureDepth）。 2）测深：测点的井深，是以测量装置 率是井斜角度（α）对井深（L?）的一阶导数。 dα Kα＝─── dL 井斜变化率的单位常以每100米度表示。 8）井深方位变化率：实际应用中简称方位变化率，?是指井斜方位角随井深变化的快慢程度，常用KΦ表示。计算公式如下： dΦ ＫΦ＝─── dL
煤层气水平井钻井工程作业规程 The Operation Regulation of Coalbed Methane Horizontal Drilling 1 范围 本标准作为中联煤层气有限责任公司（以下简称中联公司）企业标准，规范了煤层气水平井钻井工程作业全过程的程序和要求。包括水平井钻井工程设计、钻前准备及验收、水平井井眼轨迹控制作业、水平井测量作业、水平井完井作业、水平井钻井工程质量要求、健康、安全与环境管理（HSE）要求、水平井钻井工程资料汇交要求等六项内容。 本标准适用于煤层气勘探开发过程中水平井钻井工程的设计、施工作业、工程质量要求、资料汇交和验收。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 Q/CUCBM 0301 煤层气钻井作业规程 GB/T 8979 污水排放要求 GB/T 11651 劳动保护用品 SY/T 5172 直井下部钻具组合设计方法 SY/T 5272 常规钻井安全技术规程 SY/T 5313 钻井工程术语 SY/T 5322 套管柱强度设计推荐方法 SY/T 5334 套管扶正器安装间距计算方法 SY/T 5358 砂岩储层敏感性评价实验方法 SY/T 5396 石油套管现场验收方法 SY/T 5411 固井设计格式 SY/T 5412 下套管作业规程 SY/T 5435 定向井轨道设计与轨迹控制 SY/T 5526 钻井设备安装技术、正确操作和维护 SY/T 5547 动力钻具使用、维修和管理 SY/T 5618 套管用浮箍、浮鞋 SY/T 5619 定向井下部钻具组合设计作法 SY/T 5672 钻井井下事故处理基本规则 SY/T 5724 套管串结构设计 SY 5876—93 石油钻井队安全生产检查规定 SY/T 5957—94 井场电器安装技术要求 SY/T 5958 井场布置原则和技术要求 SY/T 5964 钻井井控装置组合配套规范 SY/T 6075 评价入井流体与多层配伍性的基础数据 SY/T 6228—1996 油气井钻井及修井作业职业安全的推荐方法中第八章和第10.5、10.6款 SY/T 6283—1997 石油天然气钻井健康、安全与环境管理体系指南 SY/T 6426 钻井井控技术规程 3水平井钻井工程设计
1、钻井地质基础数据有哪些？ 勘探项目 井号井别井型 地理位置 构造位置 测线位置 大地坐标(设计)大地坐标(实测) 地面海拔(设计)地面海拔(实测) 设计井深完钻层位目的层 2、碳酸盐岩分析用纯样还是用混合样，如何作？ 挑纯样研粉后称1g，加入5％的盐酸5ml，放入反应器皿中封紧，工作曲线最后呈平直状5-6分钟，得出结果。 3、井漏、井喷、井涌收集哪些资料？ 井漏时收集： 1、漏失井段、层位、岩性、起止时间、漏失量、漏失钻井液的性 能及漏失前后的泵压、排量和钻井液性能、体积的变化及井筒 内的静止液面。 2、井口返出情况，返出量，有无油气水显示和放空。 3、井漏处理情况，堵漏时间，钻头位置，堵漏类型，泵入量，压 井过程中钻井液性能及泵压变化。有无返出物。 4、井漏的原因分析(地质因素、工程因素和人为因素)。 井喷时收集：
A.井涌或井喷的井深、层位、岩性、起止时间、喷势并及时取样。 B、井涌或井喷过程中，记录涌、喷高度或射程，喷出物中含流、 气体情况。气体组分、泵压、钻井液性能的变化情况。 C压井过程、时间、钻具位置、压井液数量和性能。 D井涌或井喷的原因分析，如异常压力的出现，放空井涌，起钻抽吸等。 4、录井过程中检查哪些综合录井资料？如果组分中没有C2对不 对，试举例说明？ 色谱记录原图、注样检查等。人为原因：1.气测进机的色谱：采集数据线没有与C2峰对齐。标定时C2出峰时间与实际出峰时间不一致。2.气测不进机的色谱，衰减不及时或不正确。 5、三角图板的应用 答：烃三角图版在一定区域是不同的，本区所用的三角图版是跟据此区油气特征而设定的图版，图版中给出了生产区（S 区），和非生产区两部分。将气测录井烃参数，输入计算 机就会给出解释三角（倒、正）图形及M点在图版上的 位置，与生产区、非生产区的关系，来评价地层流、气体 性质及储层性质的做法叫三角形解法。 6、塔里木盆地有几坳、几隆？ 三隆：塔北隆起、中央隆起、塔南隆起等。 四坳：东南坳陷、西南坳陷、北部坳陷、库车坳陷
页岩气资源调查评价 钻井地质技术工作要求 二○一三年二月
为确保页岩气资源调查评价项目保质保量按时完成上级下达任务，根据《页岩气勘查开发相关技术规程（试行）2012.8.》及国土资源部油气中心等有关要求，针对本项目工作具体情况，加强页岩气钻井地质技术管理，特制定以下页岩气钻井地质技术工作要求： 一、准备工作 1. 收集相关资料 页岩气钻井地质人员（岩芯编录人员，下同）应收集与本页岩气井相关的技术资料：规程或规范、井位论证报告、钻井工程及地质设计、井区及区域地质资料、其它有关技术学习资料等。 2. 工具、材料及表册 在出野外工作前，应充分准备工具或材料：照相机、罗盘、地质锤、钢卷尺、岩芯箱摄影牌（含标贴）、放大镜、盐酸；量倾角用直尺和量角器、黑中性笔、彩色标记笔、采样袋、绵纸、包装胶袋；钻探原始记录表（班报）、简易水文观测原始记录表（班报）、岩芯鉴定表、岩芯回次鉴定表、岩芯回次票、岩芯分层票、停钻通知书、岩芯处理报告书、测井通知书、封孔设计书、封孔报告书、采样登记表、送样标签、送样登记表（含测试项目）、开工报告、开孔验收书、钻探工程质量验收书等。 3. 其它准备工作 应熟悉井区地层、构造，熟练掌握井区各层位岩性、古生物化石等。 4. 钻井井场 钻塔、井场除按规定（责任、安全牌等）要求外，钻塔要求有红布标——“贵州省黔西南区××页×井”（纵幅挂），安全警戒线（附彩旗）。 岩芯用岩芯箱装，并有防水设备保护。 5. 钻井开工工作 页岩气井施工方将钻井工程设备安装、岩心箱（含岩心遮盖防温布）、安全及责任牌、场地准备就绪，地质人员接到施工方信息后，应立即把编制好的开工报告（一式四份）加盖项目承担单位、所在县国土地局、贵州省矿权储备局公章留存备案或送呈，现场验收钻井并填写开孔验收书（含签名）。 二、岩芯编录工作 钻井施工页岩气目的层的上覆地层孔深每100～200m，地质人员应及时进行现场岩芯鉴定编录，孔深至目的层之前20～50m，地质技术人员应随班钻井观察岩性及层位，孔深到达目的层时除随班钻井观察岩性及层位外，应随时跟踪泥页岩层（含砂泥岩软岩层）含气情况，及时配合现场解吸工作人员采解吸样，目的层孔深每50m应及时进行岩芯编录。 岩芯编录时，应仔细观察岩石的岩性、颜色、结构、层理、构造、节理、裂隙、结核、古生物化石等并依次记录。岩性属砂岩类还应观察记录分选性、磨圆度、胶结物，化石描述应尽量到属或种，腕足类、瓣腮类切忌混淆搞错。 岩芯编录时，凡泥页岩类岩层厚度0.5m以上应单独分层描述，若目的层厚大于100m，泥地比大于60%，0.5m以下泥页岩为其它主岩层的夹层原则上可不单独分层，但需注明井深段位置，否则应单独分层描述；凡颜色深（深灰色、灰黑色、黑色）的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩厚度大于1m无论目的层厚度多少应单独分层描述；凡颜色深的粉砂岩、细砂岩、含泥灰岩、泥灰岩厚度大于2m无论目的层厚度厚薄应单独分层描述。 岩芯观察时若遇颜色深的碳酸盐类岩石与砂泥岩等岩石难以辨别，可借助盐
Q/SYCQZ 川庆钻探工程有限公司企业标准 Q/SYCQZ 647.2—2013 页岩气水平井钻井作业技术规范 第2部分：钻井作业 2013-12-22发布2014-01-22实施
目次 前言................................................................................. II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 钻井工程设计 (1) 4 井眼轨迹控制 (2) 5 防碰作业 (3) 6 水平段安全钻井 (3)
前言 《页岩气水平井钻井作业技术规范》分为五个部分： ——第 1 部分：丛式井组井场布置； ——第 2 部分：钻井作业； ——第 3 部分：油基钻井液； ——第 4 部分：水平段油基钻井液固井； ——第 5 部分：井控。 本部分为第 2 部分。 本标准按 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写规则》进行编写和表述。 本标准由川庆钻探工程有限公司提出。 本标准由川庆钻探工程有限公司钻井专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院、川庆钻探工程有限公司川东钻探公司、川庆钻探工程有限公司川西钻探公司 本标准主要起草人：张德军、赵晗、卓云、叶长文。
页岩气水平井钻井作业技术规范第2部分：钻井作业 1 范围 本标准规定了页岩气丛式井组钻井工程设计、井眼轨迹控制、防碰作业、水平段安全钻井等内容和要求。 本标准适用于川渝地区页岩气井的钻井作业。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 SY／T 1296 密集丛式井上部井段防碰设计与施工技术规范 SY／T 5088-2008 钻井井身质量控制规范 SY／T 5416 定向井测量仪器测量及检验 SY／T 5435-2003 定向井井眼轨迹设计与轨迹计算 SY／T 5547 螺杆钻具使用、维修和管理 SY／T 5619 定向井下部钻具组合设计方法 SY／T 6332-2004 定向井轨迹控制 SY／T 6396 钻井井眼防碰技术要求 Q／SYCQZ 001 钻井技术操作规程 Q／SYCQZ 372-2011 丛式井井眼防碰技术规程 3 钻井工程设计 3.1 井身结构 3.1.1 表层套管应封隔地表漏层和垮塌层，相邻两井表层套管下深错开20 m以上。 3.1.2 水平井技术套管下入位置井斜应不低于60°，若井下出现严重垮塌、钻遇高压油气，可提前下入技术套管。 3.1.3 油层套管尺寸不小于 11 4.3 mm，抗内压强度与增产改造施工压力之比＞1.25。 3.1.4 水平段长度宜控制在800 m ～ 1400 m。 3.2 靶区 3.2.1 靶区半径设计符合SY／T 5088-2008的规定，且满足井眼轨迹控制要求。 3.2.2 水平段井眼方向与地层最小主应力方向的夹角不小于 15°。 3.3 井眼轨道 3.3.1 每口井地下靶心与井口位置连线相互之间不宜空间交叉。
钻探设计说明书 第二章钻探设计说明书 第一节钻探的地质概况 本区地表大部被第四系风积砂与黄土覆盖，基岩仅在沟谷中零星出露，根 据前期的地质踏勘可知，钻探区的的地层由新至老特征如下：第四系全新统的风成层和冲积层、中间的本区没有见到，在就是三叠中统二马营（T2er ）（准格尔旗中部如沙和屹堵、德胜西、暖水等地）为中粒砂岩、三叠下统的和尚沟组（T lh）泥岩假中粒砂岩、刘家沟组（T lL ）砖红色粗粒砂岩、二叠上统的石千峰组（P2sh ）以砂岩为主和上石盒子组（P2s ）以泥岩与砂岩互层为主，二叠下统下石盒子组（P lx ）为长石石英砂岩、下二叠统山西组（P lS）砂岩为主、上石炭统太原组（C2t ）砂岩煤层为主和本溪组以砂岩灰岩和山西式铁矿层、页岩、，中下奥陶统（0）灰岩为主。 第二节钻孔位置 根据前期大的踏勘及周边钻孔对本区的地质情况的揭露，在加上对前人得 研究成果。本钻探区属于华北地台的鄂尔多斯古陆上，由于在喜马拉雅山隆起的使得底层抬升分化剥蚀，使得三叠纪的地层长期出露地表，导致了现在的地貌特征。
本区施工地属于准格尔旗管辖范围，距离原准格尔旗旗政府所在地沙屹堵的纳林镇的黄布拉格的塔上。如图: 根据《岩心钻探规程DD2010-01》编写 第三节单孔钻探技术设计 一钻进方法和钻具组合 为了达到理论的钻探效果，不考虑其经济因素，只考虑地质上及钻进技术等方面因素，达到最优的钻进规程我们采用了金光石钻进，并用绳索取心的方法。 二钻孔结构设计 本区为煤炭地质勘探，勘探煤层厚度及其他特征，根据准格尔旗综合柱状图：设计孔深1400米，采用金刚石钻进，地质剖面包括以下层位：（1）0至10米为可钻性为1级的第四纪的冲击层及卵石层，该段全漏水不循环，需下套管；（3）10至1080米为可钻性1至6级的稳定砂岩为主（4）1080至1400 要求地质取样，主要煤层和灰岩，（5）地质取样要求以59mm终孔。试确定该钻孔结构。［分析］从已知条件，自160米至终孔适于一径到底，不下套管；分析地质剖面，该钻孔下孔口管和一层套管即可；为封闭漏失层，套管下放深度 为20-30米，管鞋伸进稳定层5至10米，套管直径为73mm，因此该孔段须
水平井钻井工程设计及轨迹控制 一、水平井的概述： 八十年代中期以来，水平井技术在世界范围内取得了突飞猛进的进展，为提高勘探效果，提高单井产量和油层采收率，开辟了一条新的途径，给石油工业的发展带来了新的革命，胜利油田从1990年9月开始，以埕科1井为起点，展开了水平井研究与应用，针对各种类型油藏，如整合油藏、不整合油藏、稠油砾石油藏、低渗透块状砾石油藏、砂岩油藏、石炭系砂岩油藏、古潜山漏失型油藏等进行攻关研究。“八五”期间组织了六个油田、五个院校，762名科技人员，在水平井钻井的设计技术、轨迹控制技术、钻井液技术、完井技术及测井射孔技术的五个方面共31个专题进行了四年的攻关，在理论研究、实验技术、软件技术、工具仪器研制和工具方法等方面，取得了重大技术突破，包括了16项重大科技成果在内的30项技术成果，形成了一整套水平井钻井、完井技术，截止1995年7月项目提交国家鉴定时，胜利油田完成各类水平井30口。“八五”攻关计划完成后，水平井技术迅速转化为生产力，很快形成了大规模推广应用的局面。到1996年底我国陆上已完成水平井94口，推广面积达到13个油田，六种类型的油气藏。仅投产的47口科学实验水平井增产原油78吨，新增产值9.52亿元, 获直接经济效益6.46亿元。到98年底全国陆上油田已钻成水平井204口，其中胜利油田所钻井和以技术服务形式在外油田所钻水平井共计119口。更重要的是，“水平井是增加原油产量、提高采收率和开发特殊油藏最有效的手段之一”这一观点，得到了广大勘探开发工作者的共识，从而带动了与水平井有关的地质、油藏、采油工程等相关技术的发展，推动石油的科技进步。 自项目推广应用以来，应用的油藏类型逐步扩大，完成的水平井类型逐步增多。除本油田以外，先后应用到塔里木、长庆、吐哈、青海、中原、江汉、河南、大港、玉门、江苏等油田，以及江苏省洪泽县非石油行业的芒硝矿开采，完成了以水平探井、阶梯水平井、连通式水平井等为代表的12种类型水平井，其经济效益十分显著，所完成的开发井稳定产值为同地区直井的3倍，其投资仅为直井投资的1.8倍左右，1997年《石油水平井钻井成套技术》被列为国家”八2五”国民经济贡献巨大的十大攻关成果。 在油田的整体开发建设中显示出巨大的优越性：
页岩气钻井关键技术及难点研究 摘要：页岩气属于非常规天然气资源，国外的页岩气开发已经积累了一定的经验。我国的页岩气开发处于初级阶段，为了更好地开发页岩气，结合我国页岩气 井钻探的实际情况，对页岩气钻井关键技术进行研究，解决钻井的难点问题，不 断提高页岩气井钻探的效率。 关键词：页岩气；钻井；关键技术；难点分析 我国页岩气资源丰富，普遍存在分布广、丰度低、易发现、难开采等特点， 是具有自生自储、低孔低渗、无气水界面、大面积连续成藏的低效型气藏资源。据在川南和滇北地区的页岩气完钻井统计显示，页岩气开发主要存在地层不确 定因素多，压力及流体性质难以预测; 泥页岩和致密砂岩易水化膨胀、易破碎， 井壁不稳定; 固井易气窜，完井困难; 储层易损害，采收率低; 钻井速度慢，钻井 周期长; 开发技术难度大，钻井成本高等问题。为获得较高的钻井收益率，需要 掌握页岩气藏地层特点，预防和克服井下复杂情况，加快页岩气优快钻井配套 技术研究，实现我国非常规油气资源开发的突破与发展。 1.页岩气钻井关键技术 1.1页岩气进入井眼途径 页岩气井中，页岩气进入井眼的过程如下：在钻井、完井压降的作用下，裂 缝系统中的页岩气流（游离气）向井眼并且基质系统中的页岩气（吸附气）在基 质表面进行解析；在浓度差的作用下，页岩气由基质系统向裂缝系统进行扩散；在流动势的作用下，页岩气通过裂缝系统流向井眼。页岩气进入井眼途径复杂， 是钻井过程中的关键之一。 1.2钻井井位部署 页岩气的吸附气含量达到25 %~85 %，同时没有远距离的运移和聚合，因此，其开采必须借助于现代化的压裂工艺，通过进一步扩充裂缝，连通相关的孔隙， 从而获得一定产能的页岩气。以前由于压裂工艺和设备的限制，导致无法获得具 有工业价值的页岩气。现代设备和技术的快速发展，是目前页岩气工业能够快速 发展的重要因素之一。 1.3浅层大位移井 大位移井是在定向井、水平井技术之后又出现的一种特殊工艺井。大位移井 的定义一般是指井的水平位移与井的垂深之比等于或大于 2 的定向井且井斜角大 于 60°，具有很大的水平位移和很长的大井斜稳斜井段。地质导向工具、旋转导 向钻井系统、闭环钻井、先进的随钻测量系统、新型钻井液、先进完井工具得到 开发和应用，促进了长水平井钻井技术的迅速发展，目前已经钻成了水平位移超 过 10 000 m，最大水平段长度已达 6 000 m 以上。目前国内浅层大位移水平井钻 井研究情况非常缺乏。 2.页岩气水平井钻完井技术的难点分析 2.1井眼轨迹优化设计及控制 由于页岩气储层渗透率低，为了实现页岩气的高效开发，必须进行大量水平 井钻井，而长水平段水平井钻井过程中，如何有效降低摩阻扭矩，如何实现井眼 轨迹精确控制则是需要解决一个难点。为了获得更好的压裂效果、沟通更多的 天然裂缝以及井壁稳定的考虑，水平井眼轨迹通常设计为沿着最小水平地应力 方向，同时，为了降低钻井成本，国外多采用多井平台长水平段水平井开发，即 每平台 6～8 口水平井，最多可达 24 口井，水平段长度通常介于 1000～1500m，
页岩气钻井地质及工程设计要点 一、封面 页首写构造：大地构造单元名称。井别：参数井（或调查井）、压裂井等。井型：直井等。页首下写项目名称：××省××页岩气××井地质及工程设计页倒二行：编制单位。 页末：编制日期（出稿时年月日）。 二、扉页 页首：项目设计名称。页中：项目名称、承担单位、编制单位、项目负责、设计人、参加人员、单位负责、审核等。 页末：编制日期（出稿时年月日）。 三、责任表及目录 责任页表：井号、井别、井型、主管单位、项目名称、承担单位、项目负责、设计人、参加人、项目组意见、专家论证意见（右下角签字、日期）、主管单位（右下角签字、日期）。目录：可按二级大纲级别设置目录及章节所在页码。以上一至三项无须页码。 四、正文 1 目的和任务 扼要说明本项目的主要目的和任务。 2 井区位置概况 2.1 井区位置和交通 叙述井位所在区主要的行政隶属（省、县、乡或镇、村）地理位置、地理坐标、铁路、公路干线及要道、井场进出公路相通等情况。附交通位置示意插图（图内外框、坐标数据、比例尺、井位位置等）。 2.2 井区自然地理 1. 地形地貌：主要阐述井位及其附近的地形（平缓或宽阔、土地、植被、井位标高、高差、平坝面积等。 2. 水源、电力、通讯：重点叙述井位处钻探工程用水距离、水量及其保障等情况，扼要叙述电力和通讯情况。
3 基本数据 列表说明页岩气钻井地理位置、构造位置、井口坐标（经纬、直角）、井口标高、设计井深、目的层位、钻探目的、设计目的、完井方式、录井情况、随钻实验情况等。 4 钻探设计依据及目的 4.1 设计依据 根据有关资料或报告简要阐述页岩气厚度、地层、构造、测试结果、页岩气稳定情况、相关结论等。 4.2 钻探目的 简要叙述钻探所达到的目的：目的层系、获取岩芯地层、了解的地层、获取地层厚度、有机质含量、岩石力学特征、页岩储集能力、页岩含气量系列参数等，为××提供地质依据。5 井区地质概况 5.1 区域地层 简述区域由老到新有关主要的地层（系、统、组）。5.2井区地层 由老到新详细阐述井区钻井遇地层及其上下地层系、统、组、段的岩性、厚度、接触关系，附相关地层插图 。5.3区域构造 简述区域大地构造位置及构造轮廓，与本井区有关的褶曲、断裂并加以综述。附区域构造插图。 5.4井区构造 先综述井区构造基本形态：地层志向、倾向、倾角极值及一般值、发育断裂和褶曲条数、长度、断距。 分述有关褶曲、断裂具体情况。5.4构造演化特征 综述沉积环境、沉积相、构造运动及其演化情况等。
煤层气钻井井控实施细则（暂行） 中石油煤层气有限责任公司 ○二一一年四月
目录 一一一总则 一一一风险评估和分级管理 一一一一级风险井井控管理 一一一二级风险井井控管理 第五章防火、防爆措施 第六章井控应急救援 第七章井控技术培训 第八章井控管理制度 第九章附则
第一章总则 第一条煤层气是一种以吸附态吸附在煤的微孔隙表面的气体，需要通过排水降压方式才得以采出，是一种非常规气藏。 第二条为了进一步推进煤层气钻井井控工作科学化、规范化，提高井控管理水平，有效预防井喷事故的发生，保证人民生命财产安全，保护环境和油气资源不受破坏。参照中国石油天然气集团公司《石油与天然气钻井井控规定》，结合煤层气自身开发特点制定本实施细则。 第三条本实施细则适用于煤层气勘探开发钻井工程施工作业，进入所辖地区的所有钻井队伍及相关技术服务队伍应执行本细则。 第二章风险评估和分级管理 第四条井控风险评估 根据煤层气特点，将煤层气钻井作业风险划分为两级，按二 级井控风险进行管理。 一级风险井：预探井、含浅层气和CO2、H2S等有毒有害气体的开发井、评价井。 二级风险井：不含浅层气和CO2、H2S等有毒有害气体的详探（评价）井、开发井。 第五条井控分级管理 （一）井控装备配套 一级风险井必须安装防喷器，二级风险井在满足一次井控的条件下，可不安装防喷器。
（二）管理要求 一级风险井：相关建设单位在公司专业管理部门的指导下全 面进行管理。 二级风险井：相关建设单位独立进行全面管理。 第三章一级风险井井控管理 第六条井控设计是钻井地质和钻井工程设计的重要组成 部分，公司地质、工程设计部门要严格按照井控设计的相关要求进行井控设计，需由公司主管部门负责审核审批。 第七条钻井井口距离高压线及其它永久性设施不小于75m，距民宅不小于100m；距铁路、高速公路不小于200m；距学校、医院、油库、河流、水库、人口密集及高危场所等不小于500m。若安全距离不能满足上述规定，应组织进行安全、环境评估，并制定有针对性的井控措施和应急预案。 第八条地质设计应根据物探资料及本构造邻近井和邻构造的钻探情况，提供本井全井段预测的地层压力系数、浅气层、有毒有害气体资料和复杂情况。 第九条工程设计应根据地层压力系数、浅气层资料、岩性剖面及安全钻进的需要，设计合理的井身结构和套管程序，绘制 各次开钻井口装置及井控管汇安装示意图，并提出相应的安装、试压要求。 第十条工程设计应根据地质设计提供的资料进行钻井液设计，钻井液密度以各裸眼井段中的最高地层孔隙压力当量钻井液密度值为基准，另加一个安全附加值0.02g/cm3～0.15g/cm3；具
定向井钻井参数设计 刘嘉 中石油胜利石油工程有限公司钻井技术公司 摘要：科技的发展，人口的剧增，造成了对能源的巨度消耗。这迫使人类去寻找更多的能源来满足这样的消耗，而石油便是其中之一。在脚下的土地中，蕴含着大量的石油能源需要去勘探，这边需要有先进的开采技术，若是因开采方式的不当而造成对能源的大量浪费，便是得不偿失了。 一、定向井钻井技术概述 定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的技术之一，也是如今使用的越来越频繁的技术。采用定向井技术开采石油，不仅可以在地下环境条件的严格限制下经济而有效的开发石油资源，在大幅度提高油气产量的同时，又不会对自然环境造成污染，是一项具有显著的经济效益的技术手段。 1.定向井：定向钻井是使井眼沿盂县设计的井眼轴线（井眼轨迹）钻达预定目标的钻井过程。 2.定向井的分类：按照井型的不同，可将定向井分为常规定向井（即最大井斜角在60°以内的定向井）、大斜度定向井（最大井斜角在60°到90°之间，也成为大斜度井）、水平井（最大井斜角保持在90°左右的定向井）、分支井、联通井。 二、定向井的设备介绍 1.泥浆马达：以泥浆作为动力的一种螺杆状的井下动力钻具，主要由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、驱动轴总成和放掉总成等部分组成。 2.扶正器：在钻井过程中起支点作用，通过改变其在下部钻具中的位置可以改变钻具的受力状态，从而达到控制井眼轨迹的目的。 3.非磁钻铤：在钻具组合中使用非磁钻铤可以有效的放置由于钻具本身所带来的磁干扰，减少测量过程中的误差，使测量结果真实、有效。 4.浮阀：一个用来防止泥浆倒流损害井下工具及防止钻头水眼被堵的工具。 5.定向接头：为定向仪器提供稳定性的工具，便于准确了解马达等井眼下工具的方向，从而能够为下不作业的顺利进行提供保障。 三、定向井参数设计：
《水平井油藏地质设计技术规范》 地方标准编制说明 一、工作概况 水平井技术是目前技术条件下油田开发的高效手段之一，尤其是能实现本地区低渗-超低渗透油藏的有效开发，而水平井油藏地质设计是油田水平井开发技术的基础和前提。 专业技术人员在水平井油藏地质设计过程中，涉及油藏精细描述、开发动态分析、产能预测等多方面专业技术，编制油藏地质专业图件、关键设计参数表格等大量复杂的专业技术图、表。尤其是油藏地质特征认识要求极高，只有正确认识油藏，才能为科学高效开发油藏提供重要依据。水平井开发与常规井开发有所不同，由于是对单油层开发，对油藏描述的准确性要求更高，更注重精细地质研究、井位筛选和整体部署、轨迹要求和参数优化、产能预测和效益评估等。同时，由于水平井单井投资大（超过1000万元）、井段长（水平段达1000米以上）、风险高，在油藏描述、地质模型建立、井位优化、实施规范等方面必须更加严格要求，才能保障水平井实施的成功率和经济效益。科学制定水平井油藏地质设计技术规范的地方标准有利于形成油田开发新技术业务制度、提高油田开发水平和利用效率，有利于加强矿产资源综合利用，同时为本地区油田开发提供技术保障，对于油田开发技术起到积极地推动作用。因此，该标准的制定，在技术规范、安全环保、经济效益、可持续发展等诸多方面均具有重大意义。 前期调研发现，国内仅有胜利油田《水平井单井地质设计技术要求》（Q/SL1321－1997）有相关企业标准，中国石化集团在其基础上编写了《水平井地质设计技术要求》（Q/SHSLJ1321-2002）和《水平井油藏地质设计技术规范》（Q/SH 0084-2007）。但是其适应的油藏类型、水平井井网等与鄂尔多斯盆地差异较大，不符合陕西省油田开发需求，无法引用作为陕西省水平井开发的规范。随着低品位油气资源的有效开发，陕西省石油产出量快速增长，不但成为石油能源输出大省，而且产生了国内油气开发的龙头企业，为中国能源供需平衡做出了巨大贡献。省内石油钻井工作量巨大，有必要结合国内石油行业常用设计流程和本地区开发实践认识，通过建议性标准规范每年上千口水平井开发流程，简明扼要、重点突出的指导和优化水平井油藏地质设计。
页岩气充气泥浆钻井技术 充气泥浆钻井是将一定量的气体 （空气、氮气、天然气等）连续不断 注入泥浆内，使其呈均匀气泡分散于 泥浆中，形成充气泥浆。从井内返出 的泥浆经过地面除屑除气后再次注入 井内循环。充气泥浆的密度可根据用 用户要求在0.45g/cm3以上进行调整， 从而达到防止漏失和防止油气层污染 的目的。其主要优点为：减少钻井液 漏失造成对目的层的污染，提高机械 钻速，降低钻井成本。
充气钻井液的分散相气体可以是空气、天然气、氮气等气体； 连续相可以是各种类型的常规钻井液，也可以是淡水、清洁盐水、地层水、柴油等液体，但作为连续相的钻井液必须是易充气、易脱气且很稳定。 充气钻井液入井前通过调整气、液量来调整钻井液的密度；返出井口后经过地面除气器，气体从充气钻井液中脱离出来，以保证泵的正常上水。
?充气钻井技术优点 ⑴在0.55～1.03g/cm 3密度范围内能够通过充气进行有效地调整，从而降低静液柱压力，实现近平衡或欠平衡钻井，保护油气层； ⑵需要较高静液柱压力（而其它气体系不能产生）的油气藏，可以采用充气钻井液来钻，从而最大程度地降低地层损害； ⑶将充气钻井液应用到其它气体体系不能奏效的情况下，例如，在欠平衡钻井过程中，能够产出大量水的严重漏失地层，通过调整注气量和液量，可以在环空中获得平衡状态，从而既不漏失，也不井涌；对井塌等钻井复杂问题亦较泡沫有较强适应能力；
⑷基液可以是钻井液而不是水，因此可以在钻穿水敏性地层时，维持井眼的稳定性； ⑸减少钻具磨损和井下钻具着火的危险； ⑹钻井时效高，能大幅提高钻机作业效率； ⑺保持较高的PH值用于克服内在的腐蚀损害和对充气钻井液的破坏； ⑻消除了着火和灰尘危害，有利于保护环境；
地质钻探施工方案 1、地盘平整 根据地质设计钻孔的方位、顶角，使用木桩确定孔位和方位角，并用水泥砂浆固定，修建10×10m2的平整地盘，钻塔底座填方部分不得超过塔基面积的四分之一，孔深大于600米时塔基不许安装在填方部位上，地基靠山坡一边的坡度要适当。岩石坚硬、稳固时，坡度不得大于80度；地基松散不稳定时，坡度不得大于45度，并要除掉活石，必须保证边坡稳定。 2、钻探设备的安装 （1）在安装钻塔时必须在技术人员的指导下，找正方位使塔底的轴线与之重合，根据顶角计算出前后车的距离，确定钻机立轴的准确位置，使天车中心、立轴中心线与孔位在同一直线上。 （2）安装钻塔时，必须在机长的统一指挥下进行，所有参与安装人员都必须戴安全帽。在塔上工作时必须系牢安全带，穿平底的橡胶鞋，工具、螺栓放在工具袋内，塔下人员不得与塔上人员同时工作。 （3）机枕下面要挖平夯实，塔柱下面要垫上硬木板，保证塔座稳固周正，塔身的构件要齐全，螺栓紧固，拉好绷绳，披上塔衣，并要安装好避雷针，且测得电阻符合要求，钻机要安装牢固，顶角测定准确。 （4）夜间或刮六级以上的强风以及雷雨、雪、雾天气时，禁止安拆钻塔。同时要做好防洪、防风、防火工作。 3、钻进方法及钻孔结构的选择 根据岩石的可钻性、研磨性、完整程度，我们决定使用金刚石绳索取芯，孕镶金刚石钻头和扩孔器的钻进方法。 18个钻孔中有2个钻孔穿过断层，预计断层深度为100米到400米之间，约900米，一定程度上给钻探施工造成漏水、坍塌等施工困难。为确保钻孔能顺利钻进，我们确定钻孔结构采用三级结构二级套
管，开孔口径110毫米；钻进一定深度后，根据现场施工实际情况，先下φ108毫米井壁管，然后改用φ91毫米的口径，钻进到完整基岩后，然后下φ89毫米的井壁管。最后改用φ75毫米口径钻进至终孔。钻孔结构大样图如下： 钻孔结构大样图 ×××××××× ×××××φ110 mm×××××× ××××××××××× ×××××××× + + + + + + + + + + + + + + + φ91 mm + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + φ75 mm 4、开孔钻进 开孔前先将孔口的松散层挖一个1立方米的坑，再用水泥打平，待水泥凝固后方可开钻。 （1）使用膨润土配制优质泥浆，在配制时加入2%的纯碱，搅拌30分钟，然后测试泥浆性能，使其达到如下要求： 比重：1.10-1.20 泥皮厚度：小于1毫米 失水量：小于5毫升/分钟
目录 地质部分 (1) 一、基本数据 (1) 二、枣圆煤层气开发试验区布井方案 及该井在井网中的位置钻探目的 (1) 三、设计依据 (2) 四、设计地层剖面及目的煤层深度、厚度预测 (3) 五、地质录井项目及要求 (3) 六、地球物理测井 (3) 七、地层测试 (4) 八、样品采集与分析测试 (4) 工程部分 (6) 一、井身结构及套管程序 (6) 二、井身质量、固井质量......等项要求.. (6) 三、各阶段施工要求 (6) 四、施工进度预测 (8) 资料要求 (9) 一、需要提交的资料 (9) 二、资料提交时间 (10)
地质部分 一、基本数据 井名： 井别：参数井+试验井 地理位置： 构造位置： 井位坐标： X：Y：H：米 设计井深：米 目的煤层：二叠系山西组3#煤层和石炭系太原组15#煤层。 完钻层位：奥陶系峰峰组。 完钻原则：钻穿石炭系太原组15#煤层以下60米完钻。 完井方法：套管完井。 二、开发试验区布井方案及该井在井网中的位置和目的任务 该井的主要钻探目的和任务是： （1）获取可靠的目标煤层（3#、15#）煤层气评价参数，主要包括煤层厚度、埋深、煤岩煤质、割理和裂隙发育程度、等温吸附特征、含气量、含气饱和度、地层压力、原地应力、煤及顶底板岩石力学性质等。 （2）根据获得的较可靠的煤储层实测参数，与TL-003井进行初步对比研究，指导井网其它各井下步施工方案。
（3）井网其它各井钻井工程全部结束后，统一对主力煤层—3#煤层进行射孔压裂和排水采气试验。 三、设计依据 (1)“沁水盆地南部枣圆煤层气开发试验部署方案”（1999） (2) “枣圆煤层气开发试验井网各井总体设计原则”（讨论纪要） (3)“沁水盆地XXX井完井地质总结报告”（1998.2） (4) 沁水盆地XXX、XXX等井总体设计 四、设计地层剖面及预测目的煤层厚度和深度 根据井网上已完井的XXX井（相距该井约800m）完井地质总结报告，结合其他煤田勘探钻孔资料，并参考樊庄区块3#煤层、15#煤层厚度等值线和底板标高等值线图，预测出该井钻遇地层深度和厚度见表1。 预计该井3#煤层顶界深度为470m，厚度约6.0m; 15#煤层顶界深度为580m，厚度约1.4m。 该井设计地层分层数据表表1
煤层气井钻井完井技术浅议 蒋作焰 【摘要】：煤层在储层物性、机械力学性质及储集方式等方面具有与常规油气储层不同的特征；这些特征决定了煤层气井钻井、取心、完井及储层保护诸技术的特殊性。据此，我们从钻井完井工程的角度分析了现有技术存在的问题和制约煤层气开发效果的主要因素。研究并形成了一整套煤层气井的取心技术、储层保护技术和完井技术。这套技术应用于中国多个煤层气试验开发区，不仅满足了地质评价的需要，也为实现煤层气工业性开采起到了积极推动作用。 【关键词】：煤层气钻井技术完井技术 【作者】：蒋作焰2006年毕业于长江大学石油工程专业，中原石油勘探局钻井一公司工程师。
前言 煤层气又称煤层甲烷,是一种优质高效清洁能源。凭借良好的安全效益、环保效益和经济效益，煤层气的勘探开发已在国际上引起广泛的关注。我国煤层气资源十分丰富,但是目前我国的天然气勘探开发还处于起步阶段。中原钻井通过多年的攻关研究和试验，形成并掌握了一整套适合煤层气的钻井完井工艺技术，其内容包括：煤层造穴技术、连通技术、煤层井眼轨迹控制技术、水平分支井技术、充气欠平衡钻井技术、煤层绳索取心技术、煤层气完井技术、煤储层保护技术、煤层气井完井技术等。 一、煤层气井钻井完井的特殊性 煤层气钻井完井技术是建立在煤层地质力学性质及开采要求基础之上的。煤层具有不同于其他储层的特殊地质特性表现在以下几个方面： 1、井壁稳定性差，容易发生井下复杂故障。 煤层机械强度低，裂缝和割理发育，均质性差，存在较高剪切应力作用。因而煤层段井壁极不稳定，在钻井完井过程中极易发生井壁坍塌、井漏、卡钻甚至埋掉井眼等井下复杂。 2、煤层易受污染，实施煤层保护措施难度大。 煤层段孔隙压力低且孔隙和割理发育，极易受钻井液、完井液和固井水泥浆中固相颗粒及滤液的污染；但在钻井完井过程中，为安全钻穿煤层，防止井壁坍塌，又要适当提高钻井液完井液的密度，保持一定的压力平衡。这就必然会增加其固相含量和滤失量，加重煤层的污染。因此，存在着防止煤层污染和保证安全钻进的矛盾，从而使实施煤层保护较油气层更为困难。 3、煤层破碎含游离气多，取心困难。