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煤层气井钻井工程设计模板

***矿区**井钻井工程设计

***省煤层气开发利用有限公司矿山安全工程分公司

二〇一三年一月

项目名称:**矿区**井钻井工程设计

井号: **井

设计人(签字):

审核人(签字):

批准人(签字):

设计单位(盖章):

************************************************ 设计批准日期:年月日

目录

1概况 (1)

1.1前言 (1)

1.2基本数据 (1)

1.3设计依据 (1)

1.4钻井主要目的和任务 (2)

1.5地质概况 (4)

1.5.1地层层序 (4)

1.5.2主要煤层特征 (7)

1.5.3煤层气含量特征 (8)

2钻井施工设计 (9)

2.1井身结构设计 (9)

2.2井身质量要求 (9)

2.3钻井设备及工具 (9)

2.4钻具组合和钻进参数设计 (10)

2.4.1 钻具组合 (10)

2.4.2 钻柱设计数据 (10)

2.4.3 钻进参数 (11)

2.5钻井液设计 (11)

2.5.1钻井液性能 (11)

2.5.2主要性能调整的要求 (11)

2.6煤层气井井控要求 (12)

2.7施工阶段划分及主要工序 (13)

3固井设计 (14)

3.1套管柱设计 (14)

3.2下套管作业要求 (14)

3.3固井设计 (14)

4各次开钻及分井段施工重点要求 (17)

4.1各次开钻施工重点要求及保障措施 (17)

4.1.1设备安装及开钻前准备 (17)

4.1.2第一次开钻(φ311.15 mm井眼) (17)

4.1.3第二次开钻(φ215.9 mm井眼) (17)

4.2其它技术要求 (18)

5完井设计 (19)

6地质录井及测井项目 (20)

6.1地质录井项目及要求 (20)

6.2测井项目及要求 (22)

7注入/压降试井 (24)

7.1试井方法 (24)

7.2测试项目 (24)

7.3测试流程 (24)

8环保要求 (26)

8.1钻井作业井场场地要求 (26)

8.2井场配备的工程环保设施 (26)

8.3井场环保工程要求 (26)

8.4井场环境保护管理 (26)

8.5钻井井场“三废”综合利用及排放标准 (27)

9职业健康与安全管理 (29)

9.1职业健康管理要求 (29)

9.2安全管理要求 (29)

10钻井进度计划 (31)

11完井交接验收 (32)

11.1 地质资料 (32)

11.2 测井资料 (32)

11.3 完井后提交总结报告 (33)

12施工组织管理 (34)

12.1保证工期措施 (34)

12.2保证工程质量措施 (34)

12.3现场其它保证生产措施 (35)

1概况

1.1前言

**矿位于***省**市马村区**乡的东北部,**县的北部、**的西部,隶属**市**县管辖。井田距**市25公里。南距**市**县城15公里,东距**县城42公里。井田范围:西部以**断层为界与**矿相邻,东部以**断层为界,北与***为界,南至***断层和二1煤层底板-1000m等高线,走向长约12 Km,倾向宽1.6~2.8Km,面积25.6 Km2。

**矿区为一山前洪积平原地区,除在西北缘有一高程为150m的**剥蚀残丘外,地势平坦,地形简单。地面标高为95~120m,呈北高南低之趋势。

根据**市气象局统计资料,本区蒸发量大于降雨量,属大陆性半干燥气候;降雨量大多集中于7、8、9三月,蒸发量5、6、7三月最大,四季风向大多为北东向。

1.2基本数据

井名:**井

井别:煤层气生产井

井型:直井

地理位置:**市**县**乡**村

构造位置:**断层与*断层之间,**断层东侧

X:********* Y:********

地表高程:H:***m

设计井深:***m

目的煤层:二叠系下统山西组二1煤层。

完钻层位:石炭系太原组

完钻原则:钻穿山西组二1煤层,留足60m口袋完钻

完井方法:套管完井

1.3设计依据

(1)《煤层气钻井作业规范》(DZ/T0250-2010)

(2)《煤层气地质录井作业规程》(Q/CUBM0201-2002)

(3)《煤层气钻井工程质量验收评级标准》(Q/CUCBM0305-2003)

(4)《钻前工程及井场布置技术要求》(SY/T5466-2004)

(5)《下套管作业规程》(SY/T5412-2005)

(6)《石油套管现场检验与运输》(SY/T 5396-2000)

(7)《钻井井控技术规程》(SY/T 6426-2005)

(8)《常规钻进安全技术规程》(SY/T 5272-91)

(9)《钻井作业安全规程》(SY/T 5974-94)

(10)《**地质设计》

1.4钻井主要目的和任务

①通过地质录井、测井资料,获取实测的地质资料,进一步获得该地区的地层剖面;②准确获取目标煤层的厚度、埋深以及钻遇地层岩性;③根据所得到的地质资料为后期压裂、排采提供依据,评价本区煤层气井的抽采潜力。

1.5地质概况

1.5.1地层层序

本区据井田内钻孔资料地层由老至新有:中石炭统本溪组、上石炭统太原组、下二叠山西组、下石盒子组、上二叠统上石盒子组、新近系、第四系,现分述如下。该井预计钻遇地层和煤层数据见图3和表1、2。

(1)中石炭统本溪组(C 2b )

以O 2石灰岩顶界面与之分界,呈假整合接触。下部为灰色铝土质泥岩,含黄铁矿结核,底部偶夹有石英砾岩。中部为浅灰色铝土质泥岩,含黄铁矿两层。黄铁矿呈结核状、豆状及散粒状,已达可采品位。上部为灰色铝土质泥岩,偶夹薄层细—中粒石英砂岩。据镜鉴资料,铝土质多为针状和叶片状,解理清晰。厚3.07~11.50米,平均厚6.36米。

(2)上石炭统太原组(C 3t ) 为一套海陆交互相沉积岩系,以一

2

煤层底板与本溪分界,呈整合接触。

厚69~110米,平均厚95米左右。按岩性特征可分为上、中、下三段。

下部灰岩含煤段:厚约37米,由灰—深灰色石灰岩,中—细粒砂岩、泥岩和煤组成,含石灰岩4层(L 2、L 3、L 4、L 5)。

中部碎屑岩段:厚约28米。以灰—深灰色泥岩,粉砂岩及细—中粒砂岩为主,偶夹薄层粗粒砂岩,石灰岩和煤层,含薄煤4层(一61、一

62

、一

63

、一

71仅一63

煤层偶见可采点,石灰岩常相变为砂质泥岩。

上部灰岩段:厚约30米,由灰色、深灰色泥岩、粉砂岩、菱质铁泥岩,石灰岩和薄煤层组成。含石灰岩2-3层(L 8、L 91、L 92)。其中L 8灰岩为灰色、厚层状,含燧石团块及丰富的动物化石碎屑,主要动物化石有希尔顿蜓和苏伯特蜓。顶部黑色泥岩带含菱铁质结核及黄铁矿团块。

(3)下二叠统山西组(P 1sh )

为本区主要含煤地层。以北岔沟砂岩(S 9)底界与太原组分界,呈整合接触。平均厚99.85米。由砂岩、砂质泥岩、泥岩、粉砂岩和煤层组成,自上而下可分为三段:

下段:即北岔沟砂岩至二1煤层段,厚约34m 。砂岩为灰~深灰色,中~细粒岩屑石英砂岩,局部相变为粉砂岩。成分以石英为主,约占85%,正长石

约占5%,且含有萤石、绿帘石等重矿物。

中段:即大占砂岩(S10)段,厚约25m,为灰~深灰色细粒岩屑石英砂岩,且多相变成粉砂岩。该砂岩特征明显,为本区重要标志之一。该砂岩之下常发育灰黑色泥岩,炭质泥岩,局部与二1煤层直接接触,之上常为深灰色泥质粉砂岩,具水平层理,含植物化石。

上段:即香炭砂岩(S11)段,厚约40m,该砂岩以灰色,中~细粒(局部为粗粒)石英砂岩为主,次为深灰色粉砂岩。

(4)下二叠统下石盒子组(P1x)

本组以砂岩锅窑砂岩(S12)底板与山西组分界,并呈整合接触。平均厚86.19米。由灰白、浅灰及灰绿色,中—细粒砂岩,砂质泥岩、粉砂岩及铝土质泥岩组成,含植物化石碎片。

底部砂锅窑砂岩为灰色中粒岩屑石英砂岩。成分以石英为主,约占80%,该砂岩底部多含泥质包体和石英细砾为其特征。

下部为灰色砂质泥岩,浅灰色颗状铝土质泥岩及泥岩组成。特征明显,为本区重要标志层之一(俗称A层铝土)。

中、上部以中~细粒石英砂岩为主,砂岩间多夹灰~色泥岩或砂质泥岩。

(5)上二叠统上石盒子组(P2s)

下段以四煤底板砂岩(S15)与下石盒子组分界,并呈整合接触,平均厚度170米左右。底部四煤底板砂岩为灰白~灰绿色,中~细粒岩屑石英杂砂岩,含少量泥质包体。

上段以田家沟砂岩(S17)底板与(P21-1)分界,呈整合接触,段厚平均约250米。底部S17砂岩为灰白~灰绿色中粒石英砂岩。石英成分占80~90%,且具溶蚀边。

(6)第四系、新近系(Q+N)

该地层不整合于各地层之上,**井田厚106.25~626.72米,平均厚度227.85米,且由西北向东南有递增趋势,上部为黄土、黄土夹砾石、砂砾层等。砾石滚圆度较差,粒度大小不一,成分以石灰岩为主,次为石英砂岩。中、下部为棕红色粘土,具数层砾岩,粘土中含不规则钙结核和砾石。底部多为砾岩及砂砾层。

96.0

中~细粒砂岩、砂质泥岩、粉砂岩、泥岩。

上部以灰色泥岩、砂质泥岩,浅灰色中砂岩为主,其次为灰色~灰绿色细砂岩、粉砂岩,中部以深灰色~ 灰绿色泥岩,灰白色中砂岩为主,其次为浅灰色粉砂岩、砂质泥岩;下部以灰色~深灰色泥岩、砂质泥岩、细砂岩,灰白色中砂岩为主,其次为浅灰色粉砂岩。

深灰色~灰色~浅灰色泥岩、细砂岩为主,其次为深灰色~灰白色~灰色中砂岩、粉砂岩、砂质泥岩、铝土质泥岩。

一开0-240m

二开240-850.5m

井 段

该孔设计孔深850.5m,其工程质量要求为:

施工步骤:

一开用φ311.1mm钻头钻至覆盖层以下10m,下入φ244.5mm套管,水泥固井,48小时后试压。

二开用φ215.9mm的钻头钻至850.5m,下入φ139.7mm套管,水泥固井,48小时后试压。

质量要求:

1、一开:最大井斜角≤1°。

2、二开:最大井斜角≤3°,水平位移不大于30m,全角变化率≤1.4°/25m。

3、全井采用无心钻进,要求钻时录井、岩屑录井,钻井液录井、简易水文观测、气测录井、地球物理测井。

6、目的层段采用低固相泥浆钻进。

7、钻井工程质量要求达到《煤层气钻井工程质量验收评级标准》(Q/CUCBM 0305--2004)的相关要求。

地层单位

系统组

地 层柱 状

1:1000

孔深

(m)

(m)

岩 性

质 量 及 技 术 要 求

井 身

结 构

P 1x

P 2s Q+R

上部为黄土,黄土夹砾石、砂砾等;中、下部为棕红色粘土,具数层砾岩,粘土土中含不规则钙质结核和砾石;底部多为砾岩及砂砾层。

第四系及新近系

φ311.1套管φ244

φ215.9套管φ139.7

西

230.0230.0

588.0358.0

703.0115.0

799.0850.551.5

C 2t

P 1sh

790.5

785.5

图3 地质预想柱状图

表1 **井钻遇地层数据表

界系统组代号底界井

深(m)

厚度

(m)

岩性简述

故障

提示

新生界第

Q+

N

230 230 主要为黄土、黄土夹砾石、砂砾层

古生界二

P2s 588 358

主要为石英砂岩、灰—灰绿色中粒岩

屑石英砂岩、灰色、灰绿色、灰紫红

色泥质粉砂岩和泥岩、灰白—灰绿色

中粒石英砂岩、灰白色细—中粒石英

砂岩、泥质粉砂岩。

卡下

P1x 703 115

主要为中—细粒砂岩,砂质泥岩、粉

砂岩及铝土质泥岩。下部为灰色砂质

泥岩,浅灰色鲕状铝土质泥岩及泥

岩、中上部以中—细粒石英砂岩为

主。

西

P1sh 799 96

砂岩、砂质泥岩、泥岩、粉砂岩和煤

层组成。二1煤煤厚5m,煤底790.5m。

防塌

防斜

防煤

层污

染防

漏防

卡石

C3t 850.5 51.5

由灰—深灰色石灰岩,中—细粒砂

岩、泥岩和煤组成。

表2 钻遇煤层预计表

煤层编号煤层顶板深度

m

煤层底板深度m 厚度/m

二1785.50 790.50 5

1.5.2主要煤层特征

**矿区可采煤层主要为二1煤,二1煤层赋存于山西组下部,上距大占砂岩0~6.25m,平均1.76m。煤厚3.15~6.27m,平均4.65m,属稳定型厚煤层,煤层倾角10°~17°,平均16°左右,煤层硬度f=0.1~1。其直接或间接顶板为一厚1.96~16.63m的细~中粒砂岩,层面含炭质和白云母片,含较多菱铁质,局部相变为粉砂岩与砂质泥岩互层。煤层下部的L8石灰岩层位稳定,易于识别,厚度5.07~10.07m,距二1煤层20.68m~50.33m,平均35.55m。煤层上下一般无可采煤层发育。煤层结构简单,煤质较硬,块炭率高。大断层均为高角度正断

层,分布于井田边界,中小断层西多东少,两翼差别很大。煤层褶皱不发育,仅有舒缓波状起伏。

1.5.3煤层气含量特征

**井田内煤层瓦斯风化带埋深为100~200m,煤层埋深约200m-1000m。瓦斯成分中,甲烷含量84.55~98.20%,二氧化碳含量1.08~1.67%,氮气含量0.72~13.78%。煤层瓦斯含量4~27.70m3/t,瓦斯压力为0.2~1.2MPa。平均16.71m3/t;煤层瓦斯含量随埋藏深度的增加而增加。16采区瓦斯含量为19~26m3/t。16021工作面瓦斯含量为23m3/t,瓦斯地质储量为1335.84万m3。

2钻井施工设计

2.1井身结构设计

井身结构设计数据见表4。

表4 **井身结构数据表

开钻次序钻头尺寸(mm) 套管尺寸(mm) 水泥返深(m) 一开311.15 244.5(J55×8.94)地面

二开215.9 139.7(J55×7.72)地面

注:(1)一开完钻原则:钻穿新近系,进入古生界地层10m,确保二开以后安全钻进。预计一开井深240m左右;(2)强磁记号待测井后双方协商确定。

2.2井身质量要求

钻井施工作业按《煤层气钻井作业规范》(DZ/T 0250-2010)执行,钻井工程质量达到《煤层气钻井工程质量验收评级标准》(Q/CUCBM 0305-2003)中的优良级别。井深以转盘面为基准,校核钻具实长为准;每钻进100m、进出煤层(10m范围内)、完井应校核钻具长度。井身质量要求见表5。

表5 井身质量要求

井段(m) 井斜(o) 水平位移(m) 全角变化率(/25m) 井斜测量间距

0-240 ≤1

≤1.4o25m

-850.5 ≤3≤30

备注:当地层倾角大于15°时,则最大井斜角适当放宽1°~2°

1.井底水平位移和最大井斜角计算至井底。

2.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。

3.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。

4.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。2.3钻井设备及工具

本工程投入的主要设备见表6。

表6 钻井主要设备表主要钻井设备表

序号设备名称型号规格数量生产厂家生产日期投产日期运行情况

1 车载钻机CZT80D 1 ***易安2011 201

2 良好

2 钻杆Φ127900m 渤海能克2011 2012 良好

3 钻铤Φ159100m 渤海能克2011 2012 良好

4 钻铤Φ121100m 渤海能克2011 2012 良好

5 泥浆泵TWB1200 1 石煤机2011 2012 良好

6 泥浆泵TWB850 1 石煤机2011 2012 良好

7 工具房 5 广州凯兴2011 2012 良好

8 柴油机12V135 1 潍柴2011 2011 良好

9 振动筛 1 新乡2011 2011 良好

10 搅拌机 1 ***中达2011 2011 良好

11 绞车 1 山东泰鼎2011 2011 良好

12 单点测斜

BZM-R 1 北京北正2008 2008 良好

13 多点测斜

SQDD-120 1 郑州士奇2011 2011 良好

2.4钻具组合和钻进参数设计

2.4.1 钻具组合

①一开钻具组合

Φ311.15mm三牙轮钻头(或Φ311mm潜孔锤)+Φ159mm钻铤+Φ127mm 钻杆串。

②二开钻具组合

Φ215.9mm三牙轮钻头(PDC钻头)+(Φ214mm螺旋扶正器+Φ159mm钻铤)(4组)+Φ127mm钻杆串。

2.4.2 钻柱设计数据

表6 钻柱设计数据表

开钻次序井段(m)

钻头

直径

(mm)

钻铤钻杆

外径

(mm)

内径

(mm)

长度

(m)

钢级

外径

(mm)

壁厚

(mm)

长度

(m)

一开0~240.00 311.1 159 71.4 9.08 E 127.0 9.19 9.70 二开240.00~850.50 215.9 159 71.4 9.08 E 127.0 9.19 9.70 2.4.3 钻进参数

钻进参数是根据本井地质设计提供的地层剖面,结合以往实钻经验综合分析而设计,钻压、转速参数可根据实钻情况优选,原则上在上部地层采用高转速,适中钻压,在下部地层采用低转速,大钻压,钻开煤层后的钻进要适当地降低钻压、转速和排量,保持井壁的稳定性见表7。

表7 钻进参数表

序号井段钻头尺寸

(mm)

钻头类型钻压(t)

转速

(r/min)

泵压

(Mpa)

排量

(L/s)

备注

1 一开Φ311.1三牙轮钻头

(潜孔锤)

2~3 20~50 1~3 2~7

根据现

场施工

情况可

2 二开Φ215.9牙轮钻头6~8 20~40 3~8 8~12

2.5钻井液设计

2.5.1钻井液性能

本着稳定与保护井壁、平衡地层压力、最大限度地减少对煤储层的伤害等原则,结合本区地层的实际情况和煤层气勘探井的经验,本次施工钻井液性能使用要求如下:

(1)钻井液指标要满足中联公司《煤层气钻井作业规程》的要求。第四系地层采用高粘度、大比重的钻井液,煤系上覆地层段,采用低固相钻井液。

(2)目的煤层段在保证井内安全的前提下原则上使用清水钻进,密度控制在1.05g/cm3以下。

2.5.2主要性能调整的要求

钻井液设计的原则是综合考虑地质情况、钻井作业难度、储层及环境保护等因素。钻井液设计详见表8。

表8 钻井液性能表

序号 井段 钻井液类型 常 规 性 能

密度 g/cm 3 粘度 s 泥 饼 mm PH 值 含砂量 1 一开直井段 粘土相或空气和泡沫 ≤1.08 18~32 ≤2 8~9 2 二开直井段 低固相 ≤1.05 18~27 ≤1 8~9 ≤0.4% 3

二开煤层段

低固相或无固

≤1.05

15~20

≤1

7~9

≤0.2%

(1)一开钻井液

一开钻井液主要是采用粘土相泥浆或空气和泡沫,钻进中注意防止新生界地层漏失及坍塌,同时一开前准备好充足的水源和足够的堵漏材料,观察钻井液返出情况,确保安全完成施工。

(2)二开钻井液

二开井段为了保护煤层不受污染,采用低固相或无固相钻井液体系,选用中性清水配制,钻井液密度不大于 1.05g/cm 3。必要时加重材料应选用青石粉(CaCO 3),避免对地层造成污染。同时准备好充足的水源和足够的堵漏材料。

2.6煤层气井井控要求

根据**井田已钻探孔及煤层气生产直井,证实不存在浅层气、煤成气及有毒有害气体,推测**井所处区域不存在上述气体。并根据本区钻井的调研情况,直井钻井过程中可以不安装防喷器,井控工作立足于“一次井控”的原则。井口装置见图4。

图4 一开、二开井口装置图

转盘面

井口

补心高

井控主要措施:

(1)开钻前由钻井队工程师(或技术员)负责向全队职工进行地质、工程、钻井液和井控措施等方面的技术交底,并提出具体要求。

(2)钻井液密度及其它性能符合设计要求,并按设计要求储备堵漏材料和其它处理剂。

(3)二开后开始坐岗观察,发现异常及时调整钻井液密度。

(4)钻进中遇到钻速突然加快、放空、井漏、气测及油气水显示异常等情况,应立即停钻观察分析,经判断无油气水侵和无井喷预兆后方可继续钻进。

(5)钻开煤层后,起钻前进行短程起下钻并循环观察后效。控制起下钻速度,起钻时要及时灌满钻井液并校核灌入量;起完钻要及时下钻,检修设备时必须保持井内有一定数量钻具。

(6)做好防爆、防火工作。

2.7施工阶段划分及主要工序

根据本工程特点,为了便于施工安排,施工工序如下:

主要工序为:钻机安装――开钻各项工作验收――松散层施工(空气锤施工或Φ311.15 mm牙轮钻头成井)——下表套――固井、候凝――Φ215.9 mm牙轮钻头(二开)——井径测井——注入/压降试井——Φ215.9 mm牙轮钻头——地球物理测井――下套管――固井、侯凝48小时――固井质量检查――完井――资料汇总及现场验收。

3固井设计

3.1套管柱设计

根据钻井过程中各种载荷的计算,选择钢级为J55,规格为Φ244.5 mm×8.94 mm套管作为表层套管,表层套管顶部与地面平齐;选择钢级为J55,规格为Φ139.7 mm×7.72 mm套管作为生产套管,生产套管距地面要求小于0.3 m。套管设计见表9。

表9 套管设计表

开钻序号

井径

(mm)

井深

(m)

套管尺寸

(mm)

钢级

壁厚

(mm)

一开311.15 基岩以下稳定

地层10m

244.5 J55 8.94

二开215.9 井底139.7 J55 7.72 生产套管串结构为Φ139.7 mm引鞋+Φ139.7 mm套管+阻流环+Φ139.7 mm 套管串+联顶节。

3.2下套管作业要求

(1)下套管要严格按照《SY5412-91下套管作业规程》进行施工。

(2)套管上扣扭矩必须满足相关规范要求,采用符合API标准的套管螺纹脂,上扣要达到规定的扭矩值;严禁错扣下入。

(3)水泥封固段中加套管扶正器,每两根套管加一只,套管接箍和扶正器不能在煤层段。

(4)控制下套管速度,在漏失层段下放速度控制在0.25~0.30 m/s,并注意观察井口钻井液返出情况;遇阻不能硬压,应多活动套管,必要时可接循环头循环;每下入5~10根套管灌满一次钻井液。套管下到井底后,先小排量顶通,再正常循环钻井液两周以上,保证环空通畅,便于后续固井。

3.3固井设计

一开结束后,下入表层套管,固井封固地表疏松层,固井水泥浆返至地面。

二开结束后,下入生产套管,固井封固所有地层,建立生产井口,固井水泥浆返至地面。

一开固井前,需用现场水对设计用的水泥做48h抗内压强度试验,抗内压

强度≥14MPa。

表层套管固井采用常规一次性全封固的方案,如果在施工时未能返出地表,则必须环空回注,确保井口和套管鞋处的封固质量。使用G级石油固井水泥,水泥浆平均密度1.85 g/cm3。

生产套管固井使用G石油固井水泥,水泥浆密度小于1.85g/cm3,固井水泥浆返至地面。固井结束侯凝48 h试压,试压压力为15MPa,30 min内压降小于0.5 MPa,视为合格。试压结束后测双界面声幅,检查固井质量。技术要求见表10。

表10 固井设计表

套管水泥规格水泥浆密度

(g/cm3)

水泥返高

试压

(MPa)

30min压降

(MPa)

表层套管G级<1.85 至地面

生产套管G级<1.85 至地面20 <0.5 固井质量参照《煤层气钻井作业规范》(DZ/T0250-2010)的规定进行验收。

①套管柱结构及强度符合钻井设计要求;套管柱下入长度误差不超过

0.5‰;磁性定位短套管下入数量及深度符合设计要求。

②固井质量应达到地质工程设计要求,满足正常情况下的排采需要。

③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、漏失量、强度和流变性能实验等。48 h水泥石抗压强度必须大于14 MPa,稠化时间满足施工要求,控制最小漏失量。

④表层套管固井必须用水泥车,采用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水泥返深符合钻井设计要求;水泥环封固质量能有效封隔水层,不窜不漏。水泥环胶结质量按表11所列标准评价。

⑥套管鞋位置应尽量靠近井底。表层套管口袋<1 m;生产套管口袋<2.0 m。

⑦套管柱试压满足有关技术要求。

表11 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≤1010<声幅值≤2020<声幅值≤30声幅值>30

第二界面地层波强、清晰地层较强、较清晰地层波较弱、可以辩认地层波弱、难辩认(1)表套固井

a、基本数据

封固段:240m 平均环容:29 L/m 附加量:40% 袋配灰浆:44 L/d 所需水泥:11.07t

b、水泥:G级水泥

c、车辆及设备:水泥车(或泥浆泵) 一台灰罐车一台

d、工具附件:

9 5/8″ 套管帽子一只;2″高压闸门一只

(2)煤层固井

a、基本数据

封固段:850m 平均环容:21 L/m 附加量:40% 袋配灰浆:38 L/d

所需水泥:G级水泥32.88t

b、水泥及添加剂

G级水泥+0.6%M83S+0.4%WS+0.6%M53S+0.2%G202+3%CaCL2

c、车辆及设备:水泥车一台灰罐车一台

d、工具附件

81/2″×5 ?″扶正器30只;5 ?″ 浮箍引鞋各一只;5 ?″ 胶塞一只;5 ?″ 水泥头一只;2″ 高压闸门三只;回压凡尔

(3)固井施工过程

①注隔离液:清水

②注水泥

③压胶塞替浆至碰压

④放压候凝。

4各次开钻及分井段施工重点要求

4.1各次开钻施工重点要求及保障措施

4.1.1设备安装及开钻前准备

(1)设备安装要保证平、稳、正、全、牢、灵、通。特别是天车、转盘、井口三点垂直成一条线,其偏移不得大于20 mm。

(2)各种入井钻具到井场后,工程技术人员要亲自逐根检查、丈量,特殊工具除了有各种尺寸记录外,要有草图。

(3)开钻前对钻井设备、高压管线进行全面检查并试运转。采取流动试压,泵压要求为额定泵压80%,连续运转30 min,达到高压管汇固定牢固、不刺、不漏,设备运转平稳。钻井仪表灵敏准确。发现问题要及时整改,保证开钻后设备运转正常。

(4)开钻前根据钻井液设计,准备充足清水,配置足够量的钻井液;挖好井口和一开循环池。

4.1.2第一次开钻(φ311.15 mm井眼)

(1)一开井眼要保证打直打好,必须旋转开钻,禁止不转钻具直接冲出井眼。钻进中,要轻压吊打,适当控制钻速。

(2)尽量用钻井液开钻,以防冲出大肚子井眼;防止井壁垮塌和漏失。

(3)钻遇漏失层段时,可根据实际漏速的大小,采取相应堵漏措施。

(4)固井打完水泥后立即找正、固定井口,使表层套管居中坐正候凝,防止二开井口偏斜。

4.1.3第二次开钻(φ21

5.9 mm井眼)

(1)二开钻进钻铤出表套前要控制钻压和转速,领好眼后再用正常参数钻进。

(2)二开采用满眼钻具组合,坚持采用防斜打直井技术,搞好井身质量监测。每钻进50m测斜一次,发现井斜方位超标,立即采取措施纠斜并加密测量,严格控制钻压、钻速、泵压以确保井身质量合格。

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