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(出版稿)

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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。
加重钻杆尺寸 mm 127 127 127 / /
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4.4.2 复合钻进转盘转数
4.4.2.1 弯壳体动力钻具弯度а＞1.5°时，严禁复合钻进； 4.4.2.2 弯壳体动力钻具弯度 1.25°＜а≤1.5°复合钻进时，转盘转数≤40 rpm； 4.4.2.3 弯壳体动力钻具弯度а≤1.25°复合钻进时，转盘转数≤50 rpm。
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 114.3 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。
井眼轨迹计算采用最小曲率法。
4.2 全角变化率
水平井推荐全角变化率控制范围
井眼尺寸 mm
241.3～311.2 168.3～215.9 149.2～152.4
推荐全角变化率 °/100m
12～17 15～20 17～20
4.3 测量仪器的选择和校验
测量仪器的选择和校验应符合 SY/T 5416、Q/SYCQZ 372-2011 的规定。
4.4 钻具组合与钻井参数
4.4.1 钻具组合形式
钻具的选用应符合SY/T 5619的规定，推荐钻具组合形式如下： a) 常规钻具组合：钻头 + 直壳体动力钻具 + 定向接头 + 无磁钻铤（MWD）+ 足尺寸扶正器 +
钻铤+ 钻杆。 b) 防碰绕障钻具组合：钻头 + 弯壳体动力钻具 + 定向接头 + 无磁钻铤（MWD）+钻铤 + 钻杆。 c) 增斜或调整方位钻具组合： —— 钻头 + 弯壳体动力钻具 + 定向接头 + 无磁钻铤（MWD/MWD+GR）+钻铤 + 加重钻杆 + 钻杆； —— 钻头 + 旋转导向工具 + 无磁钻铤（MWD/MWD+GR）+钻铤 + 加重钻杆 + 钻杆。 d) 水平段钻具组合： —— 钻头 + 弯壳体动力钻具 + 定向接头 + 无磁钻铤（MWD+GR）+ 钻杆。 —— 钻头 + 旋转导向工具 + 无磁钻铤（MWD+GR）+ 钻杆。 其它特殊情况的钻具组合形式应视现场实际情况确定。不同尺寸井眼推荐使用钻具如下表：
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Q/SYCQZ 647.2—2013 6.6 循环时应活动钻具，严禁定点循环。 6.7 起钻前循环时间不应少于两周，进出口密度差不超过 0.02 g/cm3。 6.8 起钻过程中应分段循环携砂。
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4.5.3 水平井段
4.5.3.1 着陆前采用“MWD+GR”进行地质导向钻进。 4.5.3.2 应根据 GR 测井数据、地质录井资料进行分析，预测目的层变化，建立地质导向模型。
5 防碰作业
5.1 防碰扫描计算
5.1.1 各井井深应修正到统一基准面上，使用网格方位角进行防碰扫描计算。 5.1.2 采用 3D 最近空间距离扫描法搜索最近空间距离。 5.1.3 当施工井与邻井的中心距为 5 m ～ 20 m 或分离系数为 2.5 ～ 3 时，防碰扫描间距应小于 10 m； 当施工井与邻井的中心距为 4 m ～ 5 m 或分离系数 2～2.5 时，防碰扫描间距应小于 5 m。 5.1.4 当中心距小于 4 m 时进行防碰绕障作业。
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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。
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川庆钻探工程有限公司企业标准
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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
川庆钻探工程有限公司 发 布
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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
4.5 分段井眼轨迹控制
在井眼轨迹控制过程中，应由地质人员及时、准确预告地质目标，由定向井工程师根据地质目标优 化调整井眼轨迹。
4.5.1 直井段
4.5.1.1 加强井眼轨迹监测和防碰扫描。 4.5.1.2 固井前应投测电子多点。
4.5.2 斜井段
4.5.2.1 增斜钻进前应对已钻井段投测电子多点。 4.5.2.2 按已钻井段实钻井眼轨迹数据修正下部井眼轨道设计。 4.5.2.3 根据设计造斜率、地层造斜能力选择弯壳体动力钻具或旋转导向工具。
5.2 防碰作业技术要求
防碰作业严格按Q/SYCQZ 372-2011的规定执行。 5.3 直井段防碰绕障作业严格控制井斜 ≤6°，全角变化率 ≤5°/30 m。
6 水平段安全钻井
6.1 采用合理的钻具结构尽量使用复合钻进。 6.2 每钻进 50 m ～ 100 m 使用清扫液携砂。 6.3 每钻完一立柱应正、倒划眼 1 次以上。 6.4 每钻进 200 m ～ 400 m 短程起下钻一次。 6.5 观察振动筛出口有无垮塌物，若有垮塌物进行循环处理钻井液。
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3.3.2 钻井设计时应收集已钻邻井井口坐标、井眼轨迹数据，核算各井深对应的防碰分离系数和井眼 中心距。 3.3.3 若邻井无可靠井眼轨迹测量数据，应补测电子多点或陀螺测量数据。 3.3.4 相邻两井的造斜点深度相差应不小于 50 m。
4 井眼轨迹控制
4.1 井眼轨迹计算方法
井眼尺寸 mm
311.2 241.3 215.9 163.8 149.2～152.4
螺杆尺寸 mm
244.5～216 185～197 165～172 127～135 120.4
钻铤尺寸(内径) mm
203(≥72) 165～177.8(≥72) 165～177.8(≥72)
120.4(≥58) 120.4(≥58)
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