【正文】 ?? ?????????? 1 二鉆井工程設計 ????????? ?????? ??? ???????? 2 三 鉆前準備及驗收 ???????? ?????? ??????????? 9 四 鉆井施工作業(yè)???????? ?????? ???????????? 10 五取心施工作業(yè) ???????? ?????? ???????????? 11 六固井施工作業(yè)要求 ?????? ?????? ???????????? 12 七 煤層氣井井控要求 ?????? ?????? ???????????? 14 八鉆井工程質(zhì)量要求 ?????? ?????? ???????????? 14 九健康、安全與環(huán)境管 理要求 ??? ?????? ??????????? 18 十小結(jié)???????????? ?????? ???????????? 19 十一致謝??????????? ?????? ????????????? 21 十二參考文獻 ????????? ?????? ???????? ????? 22 煤層氣鉆井流程及鉆井關(guān)鍵技術(shù)技術(shù) 緒 論 煤層氣俗稱煤礦瓦斯，是一種以吸附狀態(tài)賦存于煤層中的非常規(guī)天然氣，甲烷含量大于 90％，它是天然氣最現(xiàn)實的接替能源 [1]。 鉆井循環(huán)介質(zhì)設計 1 鉆井循環(huán)介質(zhì)設計依據(jù) 應根據(jù)地質(zhì)設計提供的地層壓力，掌握壓力系數(shù)，在鉆井設計時選定壓差，并用當量循環(huán)密度進行驗算，最后確定鉆井循環(huán)介質(zhì)類型、密度等技術(shù)指標以及這些指標的允許使用范圍?？捎孟铝泄接嬎闼桡@鋌長度： L=Wb/（ f Wc） L—— 鉆鋌長度， m。通常采用螺旋式扶正器。 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。 各種符合要求的處理劑一次到位。 5 使用好四級凈化設備，即振動篩、除砂器、除泥 器及離心機。 取心鉆進要求 1 取心鉆進前，轉(zhuǎn)速排量調(diào)到設計值。上卸鉆頭要注意保護好取心鉆頭的切削刃。參照 SY/T 6426 鉆井井控技術(shù)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。 8 井徑擴大率根據(jù)井身結(jié)構(gòu)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。 固井質(zhì)量不合格的井，必須采用補救措施，經(jīng)補救達到上述要求的視為固井質(zhì)量合格。 100m增斜率小于 1176。 （ 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(chǎn)生漏失，造成孔隙堵塞。 （ 4）煤液量酸性，孔隙發(fā)育，要求鉆井液 PH≦ 。 井深質(zhì)量要求 測量井深 m 井斜 （176。 取心質(zhì)量 1 目標 煤層取心必須使用繩索式取心工具進行取心。 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。 7． 2 井控設備要求 1 參數(shù)井 `、試驗井必須安裝液壓防噴器。 2下套管作業(yè)規(guī)程，按 SY/T 5412 標準規(guī)定的作業(yè)規(guī)程精心細致組織施工。 3取心鉆進遇軟層就提鉆。 4 復雜情況和事故處理 鉆遇井下復雜情況和事故的處理，參照 SY/T 5672 標準規(guī)定的基本原則進行處理。開鉆驗收項目按中聯(lián)公司開鉆驗收書格式內(nèi) 容進行驗收，不符合要求的要限期整改，經(jīng)整改后達到規(guī)定標準才能開鉆。 取心參數(shù)應結(jié)合現(xiàn)場實鉆煤層特征具體制定，推薦參數(shù)見表 4。套管串結(jié)構(gòu)設計必須滿足地質(zhì)設計要求。 Wc—— 空氣中每米鉆鋌的重量， Kg/m。 3鉆井循環(huán)介質(zhì)優(yōu)選原則： 取心、裸眼測試的參數(shù)井、試驗井及生產(chǎn)井，選用清水、無粘土鉆井液或優(yōu)質(zhì)鉆井液； 生產(chǎn) 井（包括直井和定向井），選用優(yōu)質(zhì)鉆井液、無粘土鉆井液、清水和氣體（空氣、氮氣、充氣）循環(huán)介質(zhì)及泡沫循環(huán)介質(zhì)。煤層氣資源地面開發(fā)的成敗與鉆井工程施工技術(shù)有著重要的關(guān)系，故需采用適合煤層氣儲層特點的、有利于保護煤層不受傷害的鉆井完井工藝，該工藝主要研究內(nèi)容包括：煤層壓力預測方法；煤層的井眼穩(wěn)定工藝；煤層氣儲層保護工藝；煤層氣井完井方式及工藝 [2]。 自 20 世紀 70 年代中期煤層氣工業(yè)在美國興起以來，煤層氣鉆井技術(shù)已充分應用和 修改了石油、天然氣工業(yè)鉆 井技術(shù)，現(xiàn)場作業(yè)標準也隨之而得到了改進 一，鉆井工程設計 1 鉆井工程設計步驟 科學系統(tǒng)地進行鉆井工程設計是確保鉆成高質(zhì)量煤層氣井的前提，任何煤層氣井鉆井工程設計必須按如下步驟進行選擇和設計，詳見圖 1： 圖 1 煤層氣鉆井工程設計步驟示意圖 生產(chǎn)因素 地質(zhì)因素 其它因素 水產(chǎn)量 地層結(jié)構(gòu)及其特征 清除鉆屑 生產(chǎn)方式和生產(chǎn)工具 水文地質(zhì)條件 修井和再完井 增產(chǎn)措施 孔隙壓力 完井方法 氣 破裂壓力 坍塌壓 力 5套管柱設計 工程條件研究 分析 計原則國家和地方法律法 可要求 計 鉆頭水參 、安全與環(huán)境管理措施 工程任務與鉆井工 程條件分析 、理解地質(zhì)目的和工程任務 確定最優(yōu)生產(chǎn)套管規(guī)格和下 深 確定合理表層套管規(guī)格和下深 確定套管結(jié)構(gòu)和井身結(jié)構(gòu) 確定三開井徑和井深 確定二開井徑和井深 圖 2 井身結(jié)構(gòu)設計流程圖 2 井身結(jié)構(gòu)設計 井身結(jié)構(gòu)設計依據(jù) 井身結(jié)構(gòu)設計的主要依據(jù)是地質(zhì)目的、地質(zhì)設計要求、地層結(jié)構(gòu)及其特征、地層孔隙壓力、地層水文條件、地層破裂壓力、完井方法、增產(chǎn)措施、生產(chǎn)方式及生產(chǎn)工具等。若水源充足時，可開放式循環(huán)。 注：考慮實際鉆井摩擦力、反彈力、井斜等影響，實際設計鉆鋌長度計算值應加大 10%左右。煤層氣生產(chǎn)井，生產(chǎn)套管和 技術(shù)套管應使用 API標準套管，表層套管可考慮使用 API 限用套管。 3 井場準備：井場面積布置應符合 SY/T 5958 標準。 2 煤層鉆進要求 1 鉆進煤層前根據(jù)鉆煤通知書，制定鉆進煤層的具體措施，嚴格執(zhí)行守煤制度。 3 井場夜間鉆臺、場地燈光亮足，能滿足夜間取心作業(yè)要求。 割心操作要求 鉆到預定進尺后，停泵，停轉(zhuǎn)盤，上提 ～ ，實施割心。 3 為保證全井平均水泥漿當量密度不超過最大水泥漿平均密度可采用變密度固井。地質(zhì)資料清楚、無游離氣或游離氣較少的井，施工單位可以不裝液壓防噴器。水泥環(huán)質(zhì)量要求 表層套管固井必須用水泥車， G 級水泥固井，水泥漿必須返出地面，否則補打。 4取心質(zhì)量應符合本標準第 。則最大井斜角適當放寬1~2176。他嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的 工作作風，深深地感染和激勵著我。繩索式取芯能夠達到取芯到裝罐的時間 要求。 3． 1 井場電器安裝技術(shù)要求按 SY/T 5957 標準執(zhí)行； 1 易燃易爆物品的管理要求執(zhí)行有關(guān)規(guī)定； 2 井場滅火器材和防火安全要求： 3 井場滅火器材的配備按 SY 5876— 93 標準中第 款執(zhí)行； 4各種滅火器的使用方法和日期，應放位置要明確標識清楚。對現(xiàn)場使用的套管必須有廠家提供的各項性能指標數(shù)據(jù)，并且均達到 API 標準。 5 鉆井過程中以單點測斜監(jiān)測照片為準，照片隨原始資料上交保存。 技術(shù)套管柱試壓要求如表 5。提心過程注意隨時往井內(nèi)灌注鉆井循環(huán)介質(zhì)，以保持井內(nèi)壓力，保證煤層氣含量測定質(zhì)量。井內(nèi)循環(huán)壓力正常，井底無沉砂、掉塊，井眼暢通無阻，方可投入取心內(nèi)筒，小井眼取心內(nèi)筒可直接投 入。 2 正常鉆進時每小時測量一次鉆井循環(huán)介質(zhì)密度、粘度；每班測量一次全套性能。 6 按技術(shù)要求調(diào)校儀表，保證靈敏準確；高低壓管線、油水管線按規(guī)定試壓合格，保證靈、 通 ,無跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。 為減少煤心在起出過程中的氣體損失量，提升時間限定 為：井深 1000m 以淺，取心內(nèi)筒從提心開始至出井口時間小于 20min，從出井口到煤心裝罐完時間小于 10min。若小井眼鉆進選用Φ 63mm 或ф 73mm 鉆桿，小井眼取心選用ф 89mm鉆桿。取煤心鉆頭參照本標準條款執(zhí)行。綜合分析評價，若有工業(yè)生產(chǎn)價值，再用ф 鉆頭擴眼鉆進，下生產(chǎn)套管；否則，測井后打水泥塞封井。為規(guī)范煤層氣鉆井工程作業(yè)，保障工程質(zhì)量，在總結(jié)國內(nèi)外煤層氣鉆井工程經(jīng)驗的基礎之上，特制定本標準，以對煤層氣鉆井工程設計、施工作業(yè)、井控要求、工程質(zhì)量要求、安全、健康、環(huán) 境管理要求、鉆井完井、交井驗收及資料匯交等內(nèi)容進行規(guī)范化和標準化。井身結(jié)構(gòu)選擇設計參照煤層氣鉆井優(yōu)選套管與鉆頭匹配關(guān)系圖 3執(zhí)行： 套管和襯管尺寸， mm. 鉆頭和井徑， mm. 套管和襯管尺寸， mm. 鉆頭和井徑， mm. 確定一開井徑和深度 127 200 311. 200 273 套管尺寸， m 鉆頭和井徑， mm. 套管尺寸， mm. 鉆頭和井徑， mm. 套管尺寸， mm. 圖 3 煤層氣鉆井優(yōu)選套管與鉆頭匹配關(guān)系圖