【正文】 制水化、膨脹為防止泥頁巖及煤儲(chǔ)層中粘土顆粒水化分散，膨脹剝落，造成煤 儲(chǔ)層傷害，可使用鉀基系列優(yōu)質(zhì)鉆井液。 鉆柱設(shè)計(jì) 鉆柱設(shè)計(jì)包括鉆頭、鉆鋌、鉆桿、扶正器以及井下鉆具組合的選擇和設(shè)計(jì)，在參照 SY/T 5172 標(biāo)準(zhǔn)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(jī)成本的基礎(chǔ)上，合理選擇和設(shè)計(jì)煤層氣井鉆進(jìn)鉆頭，確保高質(zhì)高效。可用下列公式計(jì)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(shù)要求，選用鉆鋌直徑時(shí)，視具體情況，可采用“滿眼”鉆具，也可采用“鐘擺”鉆具。取心時(shí)，選用鉆桿內(nèi)徑 應(yīng)滿足繩索式取心器內(nèi)筒通過。通常采用螺旋式扶正器。 設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮內(nèi)應(yīng)力、擠應(yīng)力、拉應(yīng)力等三種應(yīng)力及完井和增產(chǎn)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(dāng)加密。 9 取心設(shè)計(jì) 為使煤心中氣體損失量最小，應(yīng)選用繩索式半合管取心工具取心，亦應(yīng)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(kuò)大器＋φ90mm 繩索式半 合管取心工具。 2 道路準(zhǔn)備：道路修建應(yīng)能承受施工作業(yè)各型車輛的通行，并使道 路正對(duì)井場(chǎng)大門。 4設(shè)備安裝：設(shè)備的擺放和安裝程序按各型鉆機(jī)要求進(jìn)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(zhǔn)備好各種生產(chǎn)用原始記錄表格、報(bào)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(jìn)作業(yè)工序及技術(shù)要求 參照 SY/T 5272 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基本原則進(jìn)行鉆進(jìn)施工作業(yè)。最大不超過 。 3 鉆井循環(huán)介質(zhì)性能監(jiān)測(cè)及固相控制 1 現(xiàn)場(chǎng)必須使用合格計(jì)量監(jiān)測(cè)儀器。 5 使用好四級(jí)凈化設(shè)備，即振動(dòng)篩、除砂器、除泥 器及離心機(jī)。 2 井場(chǎng)前應(yīng)提供一塊距鉆臺(tái) 30m 左右能擺放繩索式取心專用絞車位置的場(chǎng)地。 6 工具的調(diào)試、檢查、維修、保養(yǎng)由取心專業(yè)人員實(shí)施。中途遇阻以沖為主，少劃或不劃眼，嚴(yán)重遇阻改用牙輪鉆頭通井劃眼至?xí)惩橹梗⌒墓ぞ呦碌骄嗑?3m～ 5m 處應(yīng)循環(huán)鉆井循環(huán)介質(zhì)。 取心鉆進(jìn)要求 1 取心鉆進(jìn)前，轉(zhuǎn)速排量調(diào)到設(shè)計(jì)值。 5 取心鉆進(jìn)中途不能調(diào)整 鉆井循環(huán)介質(zhì)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(zhǔn)備好的兩組滑輪。上提遇卡上下活動(dòng)無效時(shí)，將內(nèi)筒脫開丟在鉆 具內(nèi)，再不行時(shí)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(hù)好取心鉆頭的切削刃。 2 如果煤儲(chǔ)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(jí)注水泥固井。 套管柱試壓要求 1 試壓時(shí)間 1 表層套管柱試壓在固井結(jié)束 24 小時(shí)后進(jìn)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(shù)規(guī)程執(zhí)行； 2 進(jìn)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(xí)。 2 生產(chǎn)井原則上要安裝液壓防噴器。 八 鉆井工程質(zhì)量要求 井身質(zhì)量 1 鉆井深度：鉆達(dá)設(shè)計(jì)井深或完鉆要求井深，以轉(zhuǎn)盤面至井底，校核后鉆具實(shí)長為準(zhǔn)的鉆井深度。水平位移按下列公式計(jì)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(cè)量段在正東坐標(biāo)上的投影長度， m； Δ N—— 測(cè)量段在正北坐標(biāo)上的投影長度， m； Fa—— 計(jì)算系數(shù)，無量綱； Δ L— 測(cè)量段長度， m； L1—— 計(jì)算井段上測(cè)點(diǎn)井深， m； L2—— 計(jì)算井段下測(cè)點(diǎn)井深， m； α c—— 測(cè)量段平均井斜角，度（ 0）； φ c—— 測(cè)量段平均方位角，度（ 0）； Δα —— 測(cè)量段井斜角增量 ， rad； Δφ —— 測(cè)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(dāng)放寬 10～ 20。 8 井徑擴(kuò)大率根據(jù)井身結(jié)構(gòu)和地層情況劃分為不同井徑擴(kuò)大率，一般地層要求井徑擴(kuò)大率≤ 20％，煤層井段井徑擴(kuò)大率≤ 35％， 對(duì)有特殊要求 的井，井斜控制應(yīng)在單井設(shè)計(jì)中擬定。 3 表層套管口袋 1m；技術(shù)套管口袋 1m～ ；生產(chǎn)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(shù)套管靠近管鞋 5m 內(nèi)必須封固合格。 2 套管規(guī)格嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求選用，如有變動(dòng)必須經(jīng)中聯(lián)公司項(xiàng)目經(jīng)理部同意。 固井質(zhì)量不合格的井，必須采用補(bǔ)救措施，經(jīng)補(bǔ)救達(dá)到上述要求的視為固井質(zhì)量合格。 3 井深 1000m 以淺割心撈住取心器內(nèi)筒后提至井口時(shí)間不超過 20分鐘。 表 9 套管上扣扭矩標(biāo)準(zhǔn) 套管尺寸 mm 鋼級(jí) 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(shè)計(jì)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(chǎn)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(hào)標(biāo)記。 安全管理要求 1 要設(shè)立安全標(biāo)志牌（位置、標(biāo)識(shí)等）； 2 對(duì)設(shè)備要定期進(jìn)行安全檢查與維護(hù)： 1 鉆井設(shè)備安裝技術(shù)、正確 操作和維護(hù)按 SY／ T 5526 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行； 2 開鉆驗(yàn)收項(xiàng)目及要求按中聯(lián)公司開鉆驗(yàn)收項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)中第 。 100m增斜率小于 1176。） /25m 水平位移 m 井徑擴(kuò)大率 % 井斜測(cè)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(diǎn)） ≦ 40 煤層段≦ 40 注：表中參數(shù)的計(jì)算參照 ST/Y 50882020 進(jìn)行 全井最大井斜角如表所示，當(dāng)?shù)貙觾A角大于 15176。 ⑤抑制水化、膨脹 為防止泥頁巖及煤儲(chǔ)中粘土顆粒水化分散，膨脹剝落，造成煤儲(chǔ)層傷害，可使用鉀基系列優(yōu)質(zhì)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(dāng)發(fā)育，鉆開后濾失量大，易吸水塌垮產(chǎn)生漏失，造成孔隙堵塞。 十一，致謝 在導(dǎo)師 樊 老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過大學(xué)生活的每個(gè)可愛的同學(xué)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(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的順利完成。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成， 樊老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)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(shí)間，減少鉆井液對(duì)煤層的污染，防止煤層垮塌。如鉆進(jìn)煤系地層時(shí)，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(diǎn)防垮及井垮造成的復(fù)雜情況： ①鉆井液要與煤儲(chǔ)層有良好的配伍，鉆井液具有以下特點(diǎn)： ②降低固相值 ③降低失水量 失水量是鉆井液中一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，為防止因鉆井液濾液侵入傷害，鉆井液中壓失水 應(yīng)采用降失水劑來控制在 9ml以下。 井深質(zhì)量要求 測(cè)量井深 m 井斜 （176。 5井場(chǎng)動(dòng)火安全要求，按 SY／ T 6228－ 1996 標(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)執(zhí)行。鉆井隊(duì)要設(shè)立 HSE 管理小組和健康、安全員； 2 執(zhí)行國家和當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)健康、安全與環(huán)境保護(hù)法律、法規(guī)的相關(guān)文件； 3 煤層氣鉆井健康、安全與環(huán)境管理體系，組織機(jī)構(gòu)，管理程序和警示標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 完井質(zhì)量 1 做好完井井眼準(zhǔn)備，以保證完井電測(cè)，下生產(chǎn)套管，固井等作業(yè)順利進(jìn)行。 取心質(zhì)量 1 目標(biāo) 煤層取心必須使用繩索式取心工具進(jìn)行取心。 3 套管柱試壓介質(zhì)與井內(nèi)介質(zhì)相同或用清水。試壓標(biāo)準(zhǔn)按第 6標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。套管要居中，替漿量要準(zhǔn)確，嚴(yán)禁替空 。 2 固井施工前，取現(xiàn)場(chǎng)水對(duì)設(shè)計(jì)使用的水泥做好 48 小時(shí)的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，要求抗壓強(qiáng)度大于 14MPa。 6 交井以完鉆電測(cè)連續(xù)測(cè)斜資料為準(zhǔn)，測(cè)點(diǎn)讀值≤ 25m，特殊情況要加密，最后一測(cè)點(diǎn)距離完鉆井底不大于 10m。 表 7 直井井身質(zhì)量要求標(biāo)準(zhǔn) 測(cè)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(jì)算井段上測(cè)點(diǎn)的井斜角，度 (0)； α 2—— 計(jì)算井段下測(cè)點(diǎn)的井斜角，度（ 0）； φ 1—— 計(jì)算井段上測(cè)點(diǎn)的方位角，度（ 0）；