【正文】 18. 健康、安全與環(huán)境管理 基本要求 施工單位應遵守國家、當?shù)卣嘘P(guān)健康、安全與環(huán)境保護法。 泥漿排量滿足設計要求。 改善鉆井液性能 ,鉆井液應保持良好懸浮性和攜巖能力。 鉆進中注意泵壓變化 ,發(fā)現(xiàn)泵壓下降 ,立即停鉆檢 查 ,若地面查不出原因 ,應立即提鉆檢查鉆具。 定期倒換鉆具位置 (改變鉆具的受力 )。 定期進行鉆具探傷 ,防止有傷鉆具入井。 若發(fā)生鍵槽卡鉆 ,則應向下活動鉆具 ,使隨鉆震擊器向下震擊 ,以震擊解卡。 認真記錄每次起下鉆阻卡位置 ,結(jié)合測斜資料綜合分析 形成鍵槽的可能性 ,及時制定出針對性措施 ,提前處理。 盡量減少起下鉆次數(shù) ,以降低鉆柱拉磨井壁的程度。 鉆進時增加鉆井液的潤滑性 ,減小鉆柱剛度 ,簡化鉆具組合。 遇阻井段劃眼要仔細 ,修整好井壁。 排量要大 ,沖蝕掉疏松的假泥餅。 防止加重過猛壓漏地層 ,導致井下壓力失去平衡而造成更嚴重的井塌。 禁止在易塌井段高速起下鉆 不能超過 II 檔車〉 ,以免抽吸壓力過大而導致井塌。提高鉆井液的抑制性與護壁減阻性 ,避免井眼出現(xiàn)掉塊。 控制鉆井液密度及其性能的變化幅度 ,控制好失水 ,仔細觀察巖屑返出情況。 施工中控制合理的鉆井液密度 ,防止加重過猛 ,壓漏地層。 下鉆時控制速度 ,防止壓力激動過大而蹩漏地層。 井徑不規(guī)則、垮塌嚴重的井段 ,嚴禁開泵過猛 ,在單泵循環(huán)正常后再開雙泵 ,以免壓漏地層。 鉆表層可適當提高鉆井液粘度和切力 ,以防止井漏。候凝 48 小時后檢查固井質(zhì)量 。 ④ 井口開擋銷、倒閘門，低排量注壓塞液頂通循環(huán)正常后，用 (紊流 )排量 (低密度 )頂替， 介質(zhì)為清水， 當井口壓力達到預測值時采用塞流頂替。；注尾漿， 排量， 密度控制在 177。 (3)固井施工及水泥漿候凝要求 注意各個工序的連接，保證施工連續(xù)性；施工過程中替漿時派專人觀察井口鉆井液返出情況，發(fā)現(xiàn)異常立即報告施工指揮分析其原因及時采取應急措施；碰壓后，穩(wěn)壓 2~3min 后泄壓；如回壓閥密封好，則敞壓候凝，否則管內(nèi)控制壓力候凝，其值為管內(nèi)外靜液柱壓差附加 2~3MPa。 (2)下套管作業(yè)及固井前鉆井液循環(huán)要求 套管及浮鞋、浮箍上扣前絲扣必須涂抹高溫密封脂；按照設計正確安放套管附件；套管上扣扭矩符合 API 標準， 下 套管 時，抽空隙時間，根根灌， 每二十根一灌漿，保證套管內(nèi)灌滿泥漿；下放速度控制在 30~40 秒 /根 ；下完套管后檢查下入根數(shù)、定位短節(jié)及附件深度無誤后，以實際井眼條件計 算的紊流臨界排量循環(huán)約 2~3 周，振動篩干凈無巖屑時方可進行固井施工。 工 藝技術(shù)要求 (1)壓力參數(shù)選取 孔隙壓力當量密度 ，地層破裂壓力當量密度 。 (4)采用 “抬頭工藝 ”，即在浮鞋段連續(xù)加放 2 個彈性扶正器 ，使浮鞋在大斜度井段離開井壁，以減小前部套管摩阻，導引套管順利進入大斜度井段。 下 入 套管前， 模擬套管剛性通井，最后一趟通井帶 2 只 213mm或214mm 的扶正器及一柱 鉆鋌。 JH2P17 井鉆井工程設計（ ） 35 (3)井眼要求： 最大井眼曲率不超過 176。 功能及特點：具有隔離、緩沖、沖洗、稀釋等功能，并且它與鉆井液、 水泥漿具有良好的相容性；具有良好流變性和低的紊流臨界排量，易于實現(xiàn)紊流頂替。當井口壓力達到 時降低排量頂替，防止發(fā)生井漏。否則，會造成固井失敗，固井質(zhì)量不理想，影響后期改造效果。 備注： 固井前，必須保證井眼不漏失，特別是水平段發(fā)生不漏失。 固井有關(guān)計算 (1)水泥量的計算 (見表 19) 表 19 水泥量計算 低密度 尾漿 平均井徑 mm 平均井徑 mm 平均環(huán)容 l/m 平均環(huán)容 l/m 封長 m 1169 封長 m 水泥漿 m3 水泥漿 m3 密度 g/cm3 其它 尾漿 m3 造漿率 m3/t 造漿率 m3/t 合水泥 t 合水泥 t 附加量 % 15 附加量 % 15 附加后水泥量 t 附加后水泥量 t (2)施工時間計算 (見表 20) 表 20 施工時間計算 施工程序 排量(m3/min) 施工時間 (min) 注入量 (m3) 累計 (m3) 前置液 雙車注低密度 雙車配注尾漿 JH2P17 井鉆井工程設計（ ） 34 施工程序 排量(m3/min) 施工時間 (min) 注入量 (m3) 累計 (m3) 開擋銷 大泵替漿 碰壓 合計 (3)固井施工壓力模擬計算 固井壓裂模擬計算結(jié)果見表 21。 頂替流態(tài) 國內(nèi)外研究表明紊流頂替效率最高，其次是塞流而層流頂替效率最差。扶正器加放位置見表 18。m； 扶正器加放位置及要求 扶正器加放越多，套管居中度越高，水泥漿的頂替效率越高，固井質(zhì)量越好。 管串結(jié)構(gòu) 浮鞋 (或旋轉(zhuǎn)引鞋 )+一 根套管 (10m)+浮箍 1+一根套管 (10m)+浮箍 2(或關(guān)井閥 )+套管 +水泥頭 套管 N80()上扣扭矩最大 表 17 水泥漿配方及常規(guī)性能 體系 類型 密度 g/cm3 失水 ml 初始稠度 BC 稠化時間 min 過渡時間 min 抗壓強度 MPa GSJ 低密度 150 240 30 4/12h 尾漿 20 15 80~120 10 19/12h 流體結(jié)構(gòu) 通過分析已完鉆水平井的井內(nèi)流體結(jié)構(gòu)與固井質(zhì)量的關(guān)系，適當增加前置液的段長和密度，增加了流體的密度差，能夠有效地提高頂替效率。)返至井口。 生產(chǎn)套管固井方案 生產(chǎn)套管固井為了 防漏方案 采用一次注水泥 (雙凝水泥 漿體系 )全井封固固井工藝，尾漿 (密度 177。替泥漿量要正確，鉆桿內(nèi)留適量的水泥塞。 (3)循環(huán) 2～ 3周，確定洗出環(huán)空無用固相，泥漿性能達到標準開始固井。 施工程序及注意事項 (1)下套管過程中將浮箍、浮鞋接到套管上，同時注意向套管內(nèi)灌泥漿。 表 16 鉆井液性能測試要 求 序號 檢測或收集項目 要 求 1 小班常規(guī)性能 每小時測 1 次， 油 層段半小時測 1 次 2 小班全套性能 每班測 1～ 2 次 3 固含、 極壓潤滑系數(shù) 每趟鉆測 1 次 4 分段鉆井液材料消耗 收集、統(tǒng)計 表層套管固井方案 固井方案及水泥漿性能要求 表層采用 常規(guī)一次注水泥全封固 的方案 ,確保井口和套管鞋處的封固質(zhì)量。完井后，認真清理井場剩余鉆井液材料，并組織相關(guān)單位進行回收。 (4) 隨時與工程、地質(zhì)協(xié)調(diào)配合好，及時了解井下情況。 (2) 執(zhí)行本鉆井設計，掌握好本設計中的技術(shù)要點，注意參考鄰井資料，使鉆井液處理工藝簡單得當。 到井鉆井液材料必須分類堆放整齊，實行上蓋下墊，杜絕材料浪費，保持場地清潔。 井隊按要求配備相應的循環(huán)系 統(tǒng) 、加重系統(tǒng)和固控設備，開鉆前安裝好，不允許出現(xiàn)竄、漏、跑、冒的現(xiàn)象。 表 15 鉆井液測試儀器配套表 名稱 數(shù)量 名稱 數(shù)量 鉆井液密度計 2 含砂量測定儀 1 馬氏漏斗粘度計 2 秒表 2 六速旋轉(zhuǎn)粘度計 2 電動攪拌機 1 API 中壓失水儀 1 1000ml漿杯 5 固相含量測定儀 1 定時鐘 1 PH 試紙 2 極壓潤滑儀 1 水平段 現(xiàn)場鉆井液管理要求 鉆井隊或鉆井液服務單位至少要配備 1 名鉆井液負責人專職從事鉆井液處理工作，鉆井隊每班至少配備 1 名鉆井液 值 班人員，鉆井液 值 班人員按照規(guī)定要求測量鉆井液的常規(guī)性能，并計量好循環(huán)罐液面。 鉆井隊鉆井液測試儀器配套要求 現(xiàn)場應配備以下表 (表 15)為基礎(chǔ)的測試設備，以利于及時檢測鉆井液性能和現(xiàn)場進行維護處理試驗。 表 14 鉆井液材料計劃 材料名稱或代號 預計用量 (噸 ) 坂土 Na2CO3 Na OH KPAM KHPAN NH4HPAN 低 粘 CMC 高粘 CMC 防塌劑 JH2P17 井鉆井工程設計（ ） 30 材料名稱或代號 預計用量 (噸 ) 潤滑劑 備注：鉆井液材料可根據(jù)現(xiàn)場實際情況調(diào)整；堵漏材料、加重材料石灰石粉，工區(qū)備用 。在生活用水層位鉆井時，泥漿不得使用有毒處理劑。定期清理泥漿罐，一般要求在每次固井前清理。正常鉆進中，除砂器的開動率不能低于 90%，除泥器的開動率不能低于 80%。 每口井開鉆前，除砂、除泥器必須進行試運轉(zhuǎn)，試壓要求達到 ~。 振動篩安裝雙層網(wǎng)，選擇合適的篩網(wǎng)，使鉆井液覆蓋篩網(wǎng)面積的 75%左右。 鉆井隊必須按設備配套標準配齊各類固控設備 (除砂器、除泥器、除氣器和振動篩 )。 降低失水，穩(wěn)定井壁。 固相控制措施 提高攜 巖能力，避免形成巖屑床。 配制鉆井液應優(yōu)先選擇低毒或無毒化學劑，嚴禁使用國際上已禁止使用的毒性化學劑和有毒化學劑。 環(huán)保要求 鉆井生產(chǎn)施工中，應嚴防鉆井液及污水外溢，如果發(fā)生鉆井液罐刺漏或污水外溢現(xiàn)象，應及時清理。 鉆井液中加入抑制劑，鉆井液具有較強的抑制性，抑制氣層中粘土的膨脹，可減少水敏損害。 儲層保護措施 鉆井過程中不間斷使用 四 級固控設備，盡可能降低鉆井液密度來降低井底壓力，盡量減少鉆井液濾液侵入地層的深度。 振動篩的篩布目數(shù)要根據(jù)地層變化及時進行更換。 配備 2 臺高頻振動篩，篩布目數(shù) 150 目以上。 水平段鉆井液設備要求 良好的固控設備和高的運轉(zhuǎn)率是保證鉆井液質(zhì)量的前提，固控設備的使用應達到表 13 的要求。 (5)鉆進過程中根據(jù)振動篩上的返砂情況，及時發(fā)現(xiàn)地層巖性變化，及早發(fā)現(xiàn)煤層和泥巖，調(diào)整鉆井液性能，保證井壁的穩(wěn)定性和井下安全。 (3)鉆進期間，以補充膠液為主，盡量把所有藥品都配制成膠液，然后均勻加入鉆井液，保持鉆井液性能的穩(wěn)定，并防止未溶好的鉆井液處理劑堵塞儀器和篩網(wǎng)，影響儀器工作和振動篩跑漿。 鉆井液維護處理措施： (1)鉆進過程中，要注意觀察井口返漿情況， 振動篩上的巖屑返出、巖屑形狀的變化，嚴格控制鉆井液性能達到設計要求，提高鉆井液的抑制防塌、懸浮、攜帶巖屑能力，確保正常鉆進。避免高鉆速鉆進和在煤層定點循環(huán)。 JH2P17 井鉆井工程設計（ ） 27 隨鉆加入 2~3%防塌劑和潤滑劑，提高泥漿的防塌性和潤滑性，必要時可加大防塌劑的用量，并按設計要求適當提高 坂土 含量?？刂普硿禂?shù)在設計范圍。鉆進過程中注意觀察巖屑返出情況 ,如果有大量的煤屑返出 ,起下鉆過程中有遇阻、卡現(xiàn)象 ，可 繼續(xù)提高鉆井液密度，直至井內(nèi)恢復正常。保證坂含在 40~60g/l；漏斗粘度在 50~100 秒； 防止鉆遇煤層時產(chǎn)生應力垮塌。 進入延安組前調(diào)整好鉆井液性能，鉆井液長期浸泡上部地層引起的掉塊和井壁坍塌，并注意提高粘度，采用鈉土漿及 KPAM 把鉆井液粘度提高到 40s 左右。安定組泥巖層較厚，要防止泥巖水化膨脹引起縮徑卡鉆，鉆井液中可適當加入 1%2%的防卡潤滑劑并使用好 KPAM 提高鉆井液的抑制性。 二開上部地層地層巖性變化大，地層水層發(fā)育，鉆進過程中要防漏。 二開前按配方配制低固相鉀基聚合物鉆井液 100m3。一開完鉆后大排量沖孔，保持井底干凈，確保表套順利下入 。開鉆前按配方配制新漿 150m3，新漿要充分預水化，性能調(diào)整到設計要求方可開鉆。s) 3~12 7~20 15~20 鉆井液維護與處理 采用罐循環(huán)，四級凈化系統(tǒng)。 主井眼斜井段： 配方：原鉆井液＋ ~％ KPAM＋ ~1％ NH4PAN＋ ~2％防塌劑＋ ~2%潤滑劑 二開井段 (水平段 ) 鉀銨基鉆井液 基本配方：清水 +2~4%鈉土 +~%Na2CO3+~%KPAM +~1%KPHAN+ ～ 1%NH4HPAN+～ 1%LVCMC ＋ 2～ 3%防塌劑 +2~3%潤滑劑 分段鉆井液性能、流變參數(shù) 要求 分段鉆井液性能、流變參數(shù) 要求，見表 12。 分井段鉆井液配方 分段鉆井液配方見表 11。 本井鉆井液以穩(wěn)定井壁和最大限度的減少對儲集層的損害，保護油氣層為主，通過 K+和 NH4+的晶格固定和離子交換作用來抑制泥頁巖吸水水化膨脹，穩(wěn)定井壁。下至窗口前，循環(huán)鉆井液，測定油氣上竄速度。應有專人觀察井口有否外溢現(xiàn)象。 (4)打開油氣后，應盡量縮短起下鉆間隔時間，避免發(fā)生空井井噴。 (3)打開油氣層后，第一次起鉆可將鉆具起至套管內(nèi)，停止循環(huán)，靜候若干小時(其時間長短等于該趟起下鉆時間加上井口準備停留時間 )。若發(fā)現(xiàn)拔活塞或溢流，應停止起鉆，接方鉆桿循環(huán)或壓井。 (2)采用Ⅰ擋起鉆。 打開油氣層： (1)第一趟起鉆應測循環(huán)周。但不允許過高而壓死油層。 鉆進停鉆觀察及下鉆時間，應有專人觀察井口及鉆井液罐液面升降情況，以便及時發(fā)現(xiàn)溢流便于處理。 鉆遇異常地 層時，最多不超過 1m應停鉆觀察 (勤活動鉆具 )。 鉆開油氣層前，專用漿儲備罐應提前配好密度高于井眼鉆井液密度 ～，以便發(fā)生油氣浸時，采用混入重鉆井液的方式壓井。