钻井作业规范-监督讲课PPT课件.ppt

钻井作业规范 王胜启中国石油天然气股份有限公司勘探与生产工程监督中心 1 钻井作业规范 钻井井身质量下钻作业钻进作业起钻作业合理使用钻头 井斜测量划眼作业通井作业测井协作钻井取心 2 钻井井身质量规范 直井井身质量项目 井底水平位移S m 最大井斜角 m 最大全角变化率Gm 30m 井身规定点水平位移SZ m 平均井径扩大率Cp 最大井径扩大率Cm 3 钻井井身质量规范 直井井身质量要求 直井井底水平位移 对于有特殊要求的井 应在设计中注明 以设计要求为准 4 钻井井身质量规范 直井最大井斜角 对于有特殊要求的井 应在设计中注明 以设计要求为准 5 钻井井身质量规范 直井分井段最大全角变化率 按连续三点计算 对于有特殊要求的井 应在设计中注明 以设计要求为准 6 钻井井身质量规范 直井井径扩大率油气层固井水泥封固段平均井径扩大率应小于10 非油气层固井水泥封固井段平均井径扩大率应小于15 最大井径扩大率应小于30 7 钻井井身质量规范 定向井靶心距多目标定向井要分目标进行设计和考核 对有特殊要求的定向井靶心距要在设计中注明 以钻井工程设计要求为准 定向井井身质量 8 钻井井身质量规范 定向井最大全角变化率定向井直井段造斜点处的井斜角不应超过2 一般定向井的最大全角变化率以钻杆防疲劳破坏的全角变化率限定值和套管柱抗弯曲强度的全角变化率限定值中的小值为准 特殊情况要在设计中注明 9 钻井井身质量规范 定向井井径扩大率油气层固井水泥封固段平均井径扩大率应小于10 非油气层固井水泥封固井段平均井径扩大率应小于15 最大井径扩大率应小于30 10 钻井井身质量规范 水平井井身质量项目 最大全角变化率Gm 30m 入靶点垂深偏差 Hr m 入靶点左右 水平 偏差 Sr m 水平段终止点垂深偏差 Hz m 水平段终止点左右 水平 偏差 Sz m 水平井水平段长Lsh m 平均井径扩大率Cp 最大井径扩大率Cm 11 钻井井身质量规范 水平井井身质量要求水平井直井段造斜点处的井斜角不超过2 造斜点处的水平位移不超过曲率半径的10 水平井全角变化率应小于或等于设计造斜率的150 水平井入靶点的井斜角应等于或大于86 靶前位移误差不应超过 2m 实际井眼轨迹入靶点的井斜角和方位角在现有的轨迹控制能力范围内 确保水平段轨迹在设计靶体内 水平井入靶点垂深偏差 长半径 3m 中半径 2m 短半径 2m 12 钻井井身质量规范 水平井井身质量要求水平井入靶点左右偏差 长半径 20m 中半径 10m 短半径 5m 水平井终点垂深偏差 长半径 4m 中半径 3m 短半径 2m 水平井终点左右偏差 长半径 20m 中半径 15m 短半径 8m 有特殊要求的水平井应在钻井设计中提出 以设计要求为准 油气层固井水泥封固段平均井径扩大率应小于10 非油气层固井水泥封固井段平均井径扩大率要求小于15 最大井径扩大率应小于30 13 下钻作业 下钻前准备起完钻后 要立即下钻 严禁空井检修设备和停工 下钻之前 应安装好防磨套 如果要长时间检修设备 尽可能多下钻柱 但不能下至裸眼里 同时还应装好方钻杆旋塞 关好封井器 检修和调整好工具 仪器和设备 确保所有入井工具都通过 入井工具要进行测绘 记录其长度 最大最小外径 扣型 水眼尺寸等 检查钻头类型 尺寸 喷嘴水眼面积和下部钻柱组合是否与设计相符 14 下钻作业 下钻操作严禁用转盘上扣 钻柱在裸眼中的静止时间要小于3min 钻铤与无台肩工具下井时 必须卡安全卡瓦 钻柱重量超过300kN 要挂辅助刹车 有偏磨 压弯 螺纹损坏 台肩面有裂纹和蚀点等的工具不得入井 必须按标准扭矩上扣 15 下钻作业 下钻操作在裸眼井段遇到下列情况之一 需考虑分段循环钻井液 裸眼段发生过井漏起钻时有遇阻 遇卡井段钻井液静止24h以上钻井液性能欠佳 特别是静切力较大井下要进行特殊作业复杂井段和到井底前最后3个立柱 采用低速下钻 下钻时要有专人观察并记录钻井液返出情况 16 下钻作业 下钻操作井口不返钻井液 应立即停止下钻 观察井口液面 发现液面下降 向环空灌满钻井液 同时起钻到正常井段 小排量顶通后 逐渐增加排量 按井漏程序观察处理 钻柱内返钻井液 应进一步减速下钻 如继续返喷 应静止钻柱1min 2min进行观察 判断是井涌还是环空不畅 若是井涌 按井控程序处理 如果是环空不畅 应及时循环钻井液 进行相应的处理 下钻要平稳 遇阻时以提为主 严禁强压 遇阻超过100kN 152 4mm以下井眼为50kN 时 严禁强行下钻 应及时接方钻杆 或顶驱系统 循环 正常后才能继续下钻 17 下钻作业 下钻操作根据起出的前只钻头和稳定器的磨损情况 结合地层特点 分析判断井眼欠尺寸的可能性 如果起出的所有稳定器磨损外径都磨损变小 下钻时应对上只钻头钻过的全部井段划眼 在牙轮钻头所钻的井段 下入PDC钻头或金刚石钻头 要减速下钻 若牙轮钻头磨损 易造成刚性强的PDC钻头或金刚石钻头卡钻 钻头离井底一个单根或立柱时 应接方钻杆 或顶驱 开泵顶通 井口有钻井液返出后 再根据情况逐渐增加排量 循环正常后 转动钻柱 慢慢下放 下放至井底 18 钻进作业 钻进作业新钻头入井到井底后 必须以低钻压 低转速钻进30min 每钻完一个单根 应进行一次划眼 然后再接单根 接单根时 钻具静止时间不应超过3min 上提下放距离不小于2m 按设计要求进行地层破裂压力试验 试验压力极限为套管抗内压强度的80 如果试验结果比预测值低 分析原因 并采取措施 保证下段井眼的安全钻进 19 钻进作业 钻进作业采用不带稳定器的钻具组合钻水泥塞和套管附件 钻进地层30m左右 以保证下一套钻具组合的稳定器在裸眼内 按设计要求测斜 在正常情况下也必须进行测斜 如果井斜变化大 应采取相应的防斜措施控制井斜 根据设计要求维护钻井液性能 在平衡地层坍塌压力的条件下 维护钻井液密度在设计范围内 20 钻进作业 钻进作业每钻进48h或进尺150m 200m 至少应短起下钻一次 发现非压力原因造成的阻卡现象 应加密短起下钻 每次短起下钻都应起到安全井段 钻进时 若不能及时携带并清除钻屑 将会造成井下复杂情况 在可钻性好的井段 应选择满足井眼清洁的最大安全钻进速度 21 钻进作业 钻进作业不间断地监测钻进趋势变化 分析井眼状况 定时检查振动筛上的岩屑形状 尺寸和量的变化 判断井下情况 避免井下复杂情况和事故发生 22 钻进作业 停钻条件遇到天气等不可抗力因素 停止钻进 悬挂或坐挂钻柱 关好防喷器 发生以下情况 必须暂停钻进并进行相应的分析 检查 维修和处理 23 发生以下情况 必须暂停钻进并进行相应的分析 检查 维修和处理 钻井液性能达不到要求 排量不够 井底不干净 井下情况不正常 钻屑返出不正常 接单根时 上提下放阻卡 发生溜钻 顿钻 干钻 发生严重跳钻 钻头泥包 有严重的抽吸现象 泵压下降或上升超过2MPa 指重表 泵压表失灵或录井仪器 设备有故障 静态悬重减少20kN以上 钻进中发生井漏 漏速小于2m3 h 必须停钻 减小排量 循环观察 漏速大于2m3 h 必须及时起钻至安全处 并向有关部门报告 发生以下溢流预兆时 钻时不正常降低或钻进放空 钻井液密度不正常降低 粘度上升或降低 钻井液返出量增加 泵压下降 钻井液槽出现油花或闻到H2S气味 气测显示异常 钻进中发生溢流 必须停钻 停泵观察 1m3报警 2m3关井 按井控程序操作 24 钻进作业 随钻分析和处理采用dc指数法 声波资料法等随钻预测地层压力 出厂期超过2年以上的钻头要比同类型同规格的新钻头使用时间短 随时对地层岩性 钻压 扭矩 钻时 成本等进行综合分析 把握好起钻时间 在钻进过程中 应关闭与开发部门协商确定的邻近注气 注水井 并按要求泄压 25 钻进作业 随钻分析和处理在油气层位置以上200m处开始进行低泵冲试验并记录 低泵冲试验时 311mm以上井眼采用正常排量的1 3 216mm以下井眼则采用正常排量的1 2 以下情况应进行低泵冲试验 每次倒班时 起钻前循环时 钻井液密度和性能发生变化的任何时候 水力参数发生变化的任何时候 26 起钻作业 起钻前准备起钻前 检修设备 仪器 工具 钻井液性能应符合设计性能 且背景气正常 以正常排量循环钻井液一周或循环至振动筛上无钻屑返出 井斜超过35 的定向井 水平井和大位移井 二开后钻井液中应保持一定量的润滑剂 保持在1 5 2 控制磨阻在设计范围之内 27 起钻作业 起钻前准备在复杂井段钻进100m以上或纯钻时间达到24h以上 根据具体情况确定是否进行一次起钻前的短起下钻 在起出高压地层前进行至少5立柱的短起下钻 再循环钻井液 观察流体是否侵入 并依情况调节钻井液密度 油气上窜速度小于50m h 28 起钻作业 起钻操作在裸眼井段 复杂井段起钻和起前10 15 立柱 钻井监督必须在钻台上 钻柱在裸眼中的静止时间要小于3min 起钻时 每起出3立柱 5立柱 灌一次钻井液 同时做好记录 如有抽吸现象 应接方钻杆 或顶驱 循环钻井液 并进行相应的处理 29 起钻作业 起钻操作在复杂井段和开始起前5立柱 要采用低速起钻 起钻要平稳 遇卡以下放为主 严禁强提硬拔 在起钻悬重的基础上只能附加150kN 152 4mm以下井眼附加100kN 若仍不能起出 应及时接方钻杆 或顶驱 循环钻井液 采用低速倒划眼 转速控制在40r min 50r min 如不憋泵 排量应逐步加大至正常钻进时的最大排量 禁止采用干倒划眼 30 起钻作业 起钻后钻头分析和空井处理必须对起出的钻头进行测量 分析 定期起出防磨套并进行检查 根据具体情况确定是否更换防磨套 如遇特殊情况不能立即下钻 则必须盖好井口 关好防喷器 31 合理使用钻头 牙轮 牙轮钻头钻头选择推荐办法根据设计选择根据地层岩性选择根据经济效益选择 邻井 根据优选钻头水力参数选择 32 合理使用钻头 牙轮 钻头入井前检查所选钻头型号 直径是否符合要求 钻头丝扣 焊缝 牙齿是否完好 喷嘴是否装牢 水眼畅通 喷嘴和壳体是否清洁 轴承密封是否完好 压力补偿系统是否完好 卸压孔应无堵塞 新钻头不能用油浸泡和强行活动牙轮 禁止在钻头上加热 当地面设备有损坏 功率不足 管线刺漏 指重表不灵活以及钻井液性能不符合要求或固控设备达不到预期效果时 不应下入镶齿钻头 以免发生井下事故 33 合理使用钻头 牙轮 钻头入井注意事项选用合适的装卸工具 钻头放进不得猛顿 紧扣时按规定扭矩上紧 下钻平稳 控制遇阻吨位 遇阻不得硬压 下钻要慢 以免碰坏牙齿 下钻遇阻划眼 应记录井深 时间及划眼情况 以便判断遇阻原因 控制钻头工作时间 下钻距井底一个单根左右 应开泵 转动钻具 缓慢下放 严禁下到井底开泵 34 合理使用钻头 牙轮 钻进要求新钻头应磨合半小时左右 逐渐增加到设计钻压 送钻均匀 严防溜钻 顿钻 钻进中应随时分析岩性和钻头工作情况 及时调整钻井参数 加压钻进中 钻具需要停止转动时 应待指重表恢复原悬重后 摘去转盘离合器 防钻具突然停转 扭矩释放形成相当大的附加钻压而损坏钻头 为避免在硬地层钻进时产生过大冲击和震动而导致钻头镶齿碎裂 应安装减震器 为避免钻进时因钻柱摆动使牙齿受力过大而折断 应使用稳定器 35 合理使用钻头 牙轮 起钻原则根据轴承和牙齿的磨损确定轴承损坏的现象 转盘出现周期性蹩跳 钻速下降 泵压正常而指重表指针有摆动 牙轮卡死的现象 转盘负荷增大 转盘链条跳动 蹩钻 打倒车 钻速下降 牙齿磨光或断齿现象 转盘负荷轻 无蹩跳 泵压正常 根据钻头每米成本确定钻进前期阶段钻进成本逐步下降 当成本上升时应更换钻头 钻头起出后应进行分析 测量钻头外径变小 下只钻头下井时 要注意防止小井眼卡钻 该只钻头不适应地层 则应改变型号 36 合理使用钻头 PDC PDC钻头钻头选择推荐办法根据设计选择根据地层岩性选择根据经济效益选择 邻井 所钻地层岩性要均质 不含砾石 37 合理使用钻头 PDC 钻头入井前准备保证井眼畅通 确保井底干净无落物 检查钻头丝扣 台阶和切削齿完好 水眼畅通 上钻头必须使用专用工具 38 合理使用钻头 PDC 钻头入井注意事项下钻速度要控制在每柱2min 3min 遇阻不能硬压 采用一冲 二通 三划眼的办法 如遇阻井段长 需考虑起钻换牙轮钻头划眼 离井底一个单根时开泵循环冲洗 39 合理使用钻头 PDC 钻进要求钻头接触井底 轻压钻进0 3m 0 5m 井底造型 加压钻进时 注意扭矩变化 随时调整钻井参数 送钻要均匀 防止跳钻和蹩钻 不能有超压 溜钻 顿钻等现象 根据钻速 扭矩和泵压的变化 分析判断井下钻头工况并确定合理起钻时间 在软地层钻进 必须具备足够的水力冲洗能量 必须使用优质钻井液 钻头使用后期可适当增加钻压 40 合理使用钻头 起钻原则加压后 泵压升高 地层岩性不变而钻速明显下降 确信井底有落物 发生溜钻 顿钻 综合经济指标低于其它类型钻头 41 井斜测量 测斜准备和条件测量前要调整钻井液性能 至少循环一周以上 如果钻井液性能不好 要推迟测斜 如投测 应先进行一次短起下钻 吊测或泵测前 保证最后一个单根 或立柱 活动顺畅 无阻卡 井眼状况不正常 不应测斜 钻柱悬重和泵压有异常 不应测斜 若钻井液粘度和 或 含砂量过高 一般不进行吊测 而采用泵测 或投测 或随钻测量 否则需增加加重秆重量和更换大直径钢丝绳 吊测深度一般不超过3200m 42 井斜测量 测斜作业安全测斜期间 要保持钻柱上下活动 范围应大于2m 不得旋转 钻柱静止时间要小于3min 严禁用猫头拉钢丝绳提升测量仪器 泵测时 停泵后要及时放回水 预计自浮仪器浮到井口前 卸开方钻杆 43 划眼作业 钻进过程中划眼新钻头距井底一个单根时 单根钻完后 接单根前 软硬夹层变化段 断层前30m 单根钻时小于20min的井段 因检修设备或其它原因停钻后重新钻进时 44 划眼作业 通井过程中划眼井底以上一个立柱起下钻及电测时遇阻遇卡井段起钻后发现钻头磨损变小所钻的井段 45 划眼作业 划眼原则划眼原则 一通 二冲 三划眼 停泵通 大排量冲 小排量划 在松软 破碎地层 断层处和增斜 降斜段划眼时 每划1m左右 采用停转 泵冲试下钻 以防划出新井眼 倒划眼单 立 根完毕 要进行正划眼单 立 根 然后停泵 停转 在单 立 根范围内上提 下放钻柱至无阻 无卡为止 带弯接头或弯马达的钻柱组合不可加压划眼 开泵冲洗 上下活动钻具并变换方向试下 但时间不能过长 无效应起钻通井 46 通井作业 以下工况必须通井电测前后下套管前中途测试前后处理完井下事故后 47 通井作业 通井原则和作业采用原钻柱通井 不采用带有弯度的钻具和刚性特强的钻柱通井 通井过程中的阻卡段和电测显示的缩径段必须划眼通过 且在通井起钻前 必须短起钻至最浅的阻卡点上50m 48 通井作业 通井原则和作业有下列情况之一的裸眼井段 在通井中途必须分段顶通 循环钻井液 裸眼段发生过井漏 起钻时有遇阻遇卡现象 钻井液静止24h以上 井内钻井液性能差 特别是静切力较大 井下要进行特殊作业 49 测井协作 井场准备测井车停车位置与井口间最少有30m清洁 平整的场地供测井施工用 夜间作业应有照明设施 井场电源电压波动应小于 5 频率为50Hz 50 测井协作 井眼准备测井前调整钻井液性能 充分循环钻井液 使井内钻井液均匀 性能稳定 遇阻 遇卡井段要进行处理 确保测井施工安全顺利进行 在裸眼段起钻禁止用转盘卸扣 如在起钻过程中发生井下落物或落鱼事故 禁止先电测后处理事故 5