【正文】 制水化、膨脹為防止泥頁巖及煤儲層中粘土顆粒水化分散，膨脹剝落，造成煤 儲層傷害，可使用鉀基系列優(yōu)質鉆井液。 鉆柱設計 鉆柱設計包括鉆頭、鉆鋌、鉆桿、扶正器以及井下鉆具組合的選擇和設計，在參照 SY/T 5172 標準的前提下，根據(jù)煤層氣井的特殊性，具體要求如下： 鉆頭 要在綜合考慮地層類型、鉆頭成本、鉆井成本、水力參數(shù)及鉆機成本的基礎上，合理選擇和設計煤層氣井鉆進鉆頭，確保高質高效。可用下列公式計算所需鉆鋌長度： L=Wb/（ f Wc） L—— 鉆鋌長度， m。 ρ m—— 鉆井液的密度， g/cm3。根據(jù)防斜打直技術要求，選用鉆鋌直徑時，視具體情況，可采用“滿眼”鉆具，也可采用“鐘擺”鉆具。取心時，選用鉆桿內徑 應滿足繩索式取心器內筒通過。通常采用螺旋式扶正器。 設計時要綜合考慮內應力、擠應力、拉應力等三種應力及完井和增產作業(yè)的需要。完井深度在 1000m 以深的煤層氣直井、定向井和井徑井斜大及方位急驟變化的井段要適當加密。 9 取心設計 為使煤心中氣體損失量最小，應選用繩索式半合管取心工具取心，亦應保證巖煤心直徑大于 60mm。 2 小井眼取心：φ 118mm(或φ 95mm)取心鉆頭＋φ 118mm(或φ 95mm)擴大器＋φ90mm 繩索式半 合管取心工具。 2 道路準備：道路修建應能承受施工作業(yè)各型車輛的通行，并使道 路正對井場大門。 4設備安裝：設備的擺放和安裝程序按各型鉆機要求進行，要做到“平、穩(wěn)、正、全、牢”。 4 作好下 井鉆具的丈量和記錄 5 準備好各種生產用原始記錄表格、報表。 各種符合要求的處理劑一次到位。 四， 鉆井施工作業(yè) 1 鉆進作業(yè)工序及技術要求 參照 SY/T 5272 標準規(guī)定的基本原則進行鉆進施工作業(yè)。最大不超過 。 3 鉆井循環(huán)介質性能監(jiān)測及固相控制 1 現(xiàn)場必須使用合格計量監(jiān)測儀器。 5 使用好四級凈化設備，即振動篩、除砂器、除泥 器及離心機。 2 井場前應提供一塊距鉆臺 30m 左右能擺放繩索式取心專用絞車位置的場地。 6 工具的調試、檢查、維修、保養(yǎng)由取心專業(yè)人員實施。中途遇阻以沖為主，少劃或不劃眼，嚴重遇阻改用牙輪鉆頭通井劃眼至暢通為止，取心工具下到距井底 3m～ 5m 處應循環(huán)鉆井循環(huán)介質。 取心鉆進要求 1 取心鉆進前，轉速排量調到設計值。 5 取心鉆進中途不能調整 鉆井循環(huán)介質性能。 提心操作要求 1 卸開方鉆桿入大鼠洞，將打撈器上的鋼絲繩分別穿過準備好的兩組滑輪。上提遇卡上下活動無效時，將內筒脫開丟在鉆 具內，再不行時則拉斷打撈器的安全銷，將鋼絲繩起出來，起鉆處理。上卸鉆頭要注意保護好取心鉆頭的切削刃。 2 如果煤儲層不能承受現(xiàn)有最輕的水泥漿密度上返至地面，可采用低密度注水泥或分級注水泥固井。 套管柱試壓要求 1 試壓時間 1 表層套管柱試壓在固井結束 24 小時后進行。 表層套管柱試壓 6MPa， 30分鐘降壓不大于 為合格。參照 SY/T 6426 鉆井井控技術規(guī)程執(zhí)行； 2 進入煤系地層前，要求所有上崗人員熟悉井控 防噴防火制度，并組織防噴防火演習。 2 生產井原則上要安裝液壓防噴器。 八 鉆井工程質量要求 井身質量 1 鉆井深度：鉆達設計井深或完鉆要求井深，以轉盤面至井底，校核后鉆具實長為準的鉆井深度。水平位移按下列公式計算： S=(ΣΔ E2+ΣΔ N2) Δ E=FaΔ Lsinα c cosφ c Δ N=FaΔ Lsinα c sinφ c Fa=1(Δα 2+Δφ 2)/24 Δα =(α 2α 1)л /180 Δφ =(φ 2φ 1)л /180 Δ L=L2L1 α C=(α 1+α 2)/2 φ c=(φ 1+φ 2)/2 式中： S—— 水平位移 ， m； Δ E—— 測量段在正東坐標上的投影長度， m； Δ N—— 測量段在正北坐標上的投影長度， m； Fa—— 計算系數(shù)，無量綱； Δ L— 測量段長度， m； L1—— 計算井段上測點井深， m； L2—— 計算井段下測點井深， m； α c—— 測量段平均井斜角，度（ 0）； φ c—— 測量段平均方位角，度（ 0）； Δα —— 測量段井斜角增量 ， rad； Δφ —— 測量段方位角增量， rad； 4 全井最大井斜角小于 30，如地層傾角大于 150，最大井斜角適當放寬 10～ 20。 8 井徑擴大率根據(jù)井身結構和地層情況劃分為不同井徑擴大率，一般地層要求井徑擴大率≤ 20％，煤層井段井徑擴大率≤ 35％， 對有特殊要求 的井，井斜控制應在單井設計中擬定。 3 表層套管口袋 1m；技術套管口袋 1m～ ；生產套管口袋 ～ 2m，人工井底至最下一層目的煤層底≥ 45m，人工井底至管鞋≥ 10m。 技術套管靠近管鞋 5m 內必須封固合格。 2 套管規(guī)格嚴格按設計要求選用，如有變動必須經中聯(lián)公司項目經理部同意。 固井質量不合格的井，必須采用補救措施，經補救達到上述要求的視為固井質量合格。 3 井深 1000m 以淺割心撈住取心器內筒后提至井口時間不超過 20分鐘。 表 9 套管上扣扭矩標準 套管尺寸 mm 鋼級 壁厚 mm 緊扣扭矩 最小 最大 平均 ф J55 2510 4190 3350 ф N80 3540 5900 4720 ф J55 3190 5300 4240 ф J55 3730 6220 4980 ф N80 4500 7500 5990 ф N80 5270 8800 7040 完井井口裝置必須符合設計要求，裝好套管頭，井口套管接箍頂部必須保持水平，距地面以上高度（生產套管接箍 頂部與地面）要求小于 試壓完立即用絲堵或盲板法蘭將井口封牢，并電焊井號標記。 安全管理要求 1 要設立安全標志牌（位置、標識等）； 2 對設備要定期進行安全檢查與維護： 1 鉆井設備安裝技術、正確 操作和維護按 SY／ T 5526 標準執(zhí)行； 2 開鉆驗收項目及要求按中聯(lián)公司開鉆驗收項目書格式執(zhí)行； 3 貓頭及鋼絲繩的安全要求按 SY／ T 6228－ 1996標準中第 。 100m增斜率小于 1176。） /25m 水平位移 m 井徑擴大率 % 井斜測量間距（ m） 0~500 ≦ 2 （連 續(xù)三≦ 17 普通層段≦25 25m 500~1000 ≦ 3 ≦ 30 1000~1500 ≦ 4 點） ≦ 40 煤層段≦ 40 注：表中參數(shù)的計算參照 ST/Y 50882020 進行 全井最大井斜角如表所示，當?shù)貙觾A角大于 15176。 ⑤抑制水化、膨脹 為防止泥頁巖及煤儲中粘土顆粒水化分散，膨脹剝落，造成煤儲層傷害，可使用鉀基系列優(yōu)質鉆井液。 （ 4）取芯，難以形成芯柱，特別是要用清水取芯，清水取煤粉。 （ 2）煤層孔隙和割理發(fā)育，煤的孔隙體積一般占總體積的 60%，割理相當發(fā)育，鉆開后濾失量大，易吸水塌垮產生漏失，造成孔隙堵塞。 十一，致謝 在導師 樊 老師的親切關懷和悉心指導下完成的。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學生活的每個可愛的同學們和尊敬的老師們，正是由于你們的幫助和支持， 我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。從課題的選擇到項目的最終完成， 樊老師都始終給予我細心的指導和不懈的支持。 （ 4）煤液量酸性，孔隙發(fā)育，要求鉆井液 PH≦ 。 （ 1）縮短各工序間間隔時間，減少鉆井液對煤層的污染，防止煤層垮塌。如鉆進煤系地層時，規(guī)定要用清水，其性能不受限制，但密度＜ ，含沙量小于 %。 （ 2）鉆井液 使用清水和水氣混合鉆井液，重點防垮及井垮造成的復雜情況： ①鉆井液要與煤儲層有良好的配伍，鉆井液具有以下特點： ②降低固相值 ③降低失水量 失水量是鉆井液中一項重要性能指標，為防止因鉆井液濾液侵入傷害，鉆井液中壓失水 應采用降失水劑來控制在 9ml以下。 井深質量要求 測量井深 m 井斜 （176。 5井場動火安全要求，按 SY／ T 6228－ 1996 標準中第 8章執(zhí)行； 6井控要求及措施按本規(guī)程第 9 章和鉆井設計執(zhí)行。鉆井隊要設立 HSE 管理小組和健康、安全員； 2 執(zhí)行國家和當?shù)卣嘘P健康、安全與環(huán)境保護法律、法規(guī)的相關文件； 3 煤層氣鉆井健康、安全與環(huán)境管理體系，組織機構，管理程序和警示標志，參照石油天然氣鉆井健康、安全與管理體系指南 SY/T 6283— 1997 行業(yè)標準執(zhí)行。 完井質量 1 做好完井井眼準備，以保證完井電測，下生產套管，固井等作業(yè)順利進行。 取心質量 1 目標 煤層取心必須使用繩索式取心工具進行取心。 3 套管柱試壓介質與井內介質相同或用清水。試壓標準按第 6標準執(zhí)行。套管要居中，替漿量要準確，嚴禁替空 。 2 固井施工前，取現(xiàn)場水對設計使用的水泥做好 48 小時的抗壓強度試驗，要求抗壓強度大于 14MPa。 6 交井以完鉆電測連續(xù)測斜資料為準，測點讀值≤ 25m，特殊情況要加密，最后一測點距離完鉆井底不大于 10m。 表 7 直井井身質量要求標準 測量井深 全角變化率 井深 最大水平位移 m (0)/25m m m 0～ 500 ≤ 500 ≤ 10 500～ 1000 ≤ 1000 ≤ 20 1000～ 1500 ≤ 1500 ≤ 30 Σ =arc cos[cosα 1 cosα 2+sinα 1 sinα 2 cos(φ 2φ1)]25/Δ H 式中：Σ —— 全角變化率，（ 0） /25m； α 1—— 計算井段上測點的井斜角，度 (0)； α 2—— 計算井段下測點的井斜角，度（ 0）； φ 1—— 計算井段上測點的方位角，度（ 0）；