煤层气开发试验项目设计说明书.doc

煤层气开发试验项目设计说明书1. 设计依据1.1 地质设计要求1.1.1 构造名称：沁水盆地南部晋城斜坡带；1.1.2 地理及环境资料1.1.2.1 井口坐标：纵（X）：3 947 823.0，横（Y）：19 634 640.0（初测）；1.1.2.2 磁 偏 角：-4.38；磁倾角：53.80；磁场强度：52.66 Oe；1.1.2.3 地面海拔：776 m；1.1.2.4 构造位置：沁水盆地南部晋城斜坡带潘庄区块；1.1.2.5 地理位置：山西省晋城市沁水县端氏镇坪上寨西南约1.9km；1.1.2.6 测线位置：1.1.2.7 气象资料（预计施工期内，本地区的风向、风力、气温和大风雪、汛期等情况）：气候为大陆性气候，昼夜温差较大，年平均气温11.7，月平均最低气温3(一月)，月平均最高气温24.8(七月)，极端最低气温19.7，极端最高气温40.2。年降雨量600700mm，年蒸发量16001900mm，霜冻期11月至次年3月，冻土层最大厚度42cm。气象、水文：预防狂风、暴雨天气发生，请注意收听、收看当地气象预报，随时了解天气变化。1.1.2.8 地形地貌及交通情况：区内地形为丘陵山地，沟谷发育，切割较深，地面海拔5801300m。较大的河流为沁河，流量2.51790m3/s，年迳流量10.6112.54亿方，其它有固县河等支流常年有水，大多汇入沁河。该区周边交通通讯条件便利。东部有太(原)焦(作)电气化双轨铁路贯穿南北，南通京广，东部有太（原）长（治）、晋（城）长（治）高速，南部有晋（城）阳（城）高速，北接石太(石家庄太原)。晋煤外运的专用铁路侯月(侯马月山)铁路横跨全区。公路四通八达，阳济(阳城济源)高等级汽车专用公路以及207国道可与全国的公路网连接，晋阳(晋城阳城)高速公路为气田南部主要的东西向交通线；晋焦(晋城焦作)高速公路连接河南焦作、郑州。1.1.3 地质要求1.1.3.1 钻井目的：PZP09-1H配套排采直井，作为生产阶段的排采井；1.1.3.2 设计井深： 559m；1.1.3.3 井别：开发试验井；井型：洞穴直井；1.1.3.4 目的层位：山西组3#煤1.1.3.5 完钻层位及完钻原则：（1）完钻层位：太原组（C3t）；（2）完钻原则：钻穿山西组3#煤，留足65m口袋完钻。1.1.3.6 完井方法：洞穴完井。401.1.4 地质分层及油气水层浅气层、高压油、气、水层，断层等复杂情况提示防斜、防漏、防塌预计本井区钻遇山西组3#煤层的井段为488.8494m，煤层厚5.2m。地 层走向（）倾角（）6岩性描述土黄色砂质粘土、砂砾，下部为杂色河床砾石层。上部以中-厚层状灰色泥岩、粉砂质泥岩为主，夹浅灰色粉砂岩、细砂岩；中部厚层状灰色、深灰色泥岩、灰色粉砂质泥岩与浅灰色细砂岩不等厚互层；下部为中厚层状浅灰色细砂岩、灰白色中砂岩夹深灰色泥岩、泥质粉砂岩。中-厚层状黑灰色泥岩、深灰色粉砂质泥岩与中厚层浅灰色细砂岩呈略等厚互层，夹薄层灰色铝土质泥岩。以深灰、灰黑色泥岩、黑色炭质泥岩为主夹黑色煤及煤条带。为中厚层-巨厚层状灰黑色泥岩与深灰、灰黑色灰岩夹薄层灰色细砂岩、黑色煤层。厚度m30374653060垂深m30404469499559地质分层段组上石盒子组下石盒子组山西组太原组统更新统上统下统上统系第四系二叠系石炭系界新生界上古生界1.1.5 煤层简要描述参考邻井煤层简述本区煤层一般上、下部各有一层夹矸。宏观煤岩成分以亮煤为主，暗煤次之，含丝炭及镜煤条带，网状结构，属半亮型煤；面割理一般20-46条/5cm，端割理一般15-32条/5cm。3号煤镜质组最大反射率在2.69-2.99%之间，平均2.84%。煤的变质阶段为，相当于无烟煤阶段。原煤水分1.08%、灰分14.80%、挥发分8.68%、全硫0.47%、磷0.027%、发热量30.315MJ/kg。，为低灰、特低硫、特低挥发、低磷、高热值到特高热值的无烟煤。根据等温吸附试验结果，3号煤层吸附时间为4.58-17.65d，平均9.34d；兰氏体积26.57-42.56Cm3/g，平均32.12 Cm3/g；兰氏压力1.96-3.30MPa，平均2.58MPa。厚度（m）5.2深度（m）488.8494.0煤层号3#地层山西组1.2 地层压力预测1.2.1 邻井试油测压情况井号试井井段（m）煤层中部原始压力（MPa）煤层压力系数晋试1521.6527.45.241.018晋1-3519.0524.44.800.938晋1-5539.0544.45.010.943晋试2514.2520.64.100.808晋试3509.2515.24.610.917晋试6102310299.630.9571.2.2根据该区已有钻探及试测试结果，煤层压力系数0.941.0。1.3 浅层气、有毒有害气体提示根据马必区块已钻探孔及生产直井，证实不存在浅层气、煤成气及有毒有害气体，推测PZP09-1井所处区域不存在上述气体。1.4 地质风险提示1.4.1 本区地震勘探解释出多条断层及多个陷落柱，但在1000m2000m地震测线网度之内，可能会发育有难以解释出的小断层或陷落柱，因此在施工中不排除钻遇断层和/或陷落柱的可能性；1.4.2 本井位于窑沟村向斜的轴部，因构造应力作用，可能造成局部地层破碎，因此施工中存在钻遇构造煤的可能性；并且，因本区地层普遍欠压，因此本井发生井漏、垮塌的可能性极大；1.4.3 本区地面填图中发现地层倾角6，并且本区褶皱发育，因此施工中特别注意防斜。2. 技术指标及质量要求2.1 井身质量要求井深m最大井斜角（）水平位移(m)全角变化率(/25m)井径平均扩大率（%）030/305592101.2 (连续三点)全井15，煤层252.2 固井质量要求开钻次数钻头尺寸mm井段m套管尺寸mm套管下深m水泥封固井段m人工井底深度m测井项目固井质量要求一开D311.2060D244.559.6地面6050/合格二开D215.960559D177.8557.5288.8559547.5CBLVDL合格2.3 录取资料要求2.3.1 录井要求录井方法常规录井井 段(m)0井底钻井参数/气体参数/钻井液参数/岩屑0-400m，1包/2m；400-井底，1包/1m钻时0-400m，1点/1m；400-井底，1点/0.5m钻井液1点/20m 钻井液槽面观察与岩屑录井密度相同。循环观察根据工程、地质需要特殊录井项目2.3.2 地球物理测井测井项目深度比例测量井段（m） 测 井 内 容标准测井1:500表套鞋井底自然伽玛、自然电位、双侧向、双井径综合测井项目1:200200井底双井径、井斜、井温、自然电位、自然伽玛、双侧向、微球、声波、补偿密度、补偿中子固井质量检查1:200封固井段声幅、变密度放、磁1:200自然伽玛、磁性定位备注目标煤层1:50放大曲线井段为实测煤层上下20m3. 工程设计3.1 井下复杂情况提示地质分层井深 （垂深）m复杂情况提示备 注第四系30防塌、防漏上石盒子组404防斜、防塌、防漏、防卡地面填图6下石盒子组469防斜、防塌、防漏、防卡山西组499防斜、防塌、防漏、防气侵太原组（）559防斜、防塌、防漏、防气侵3.2地层可钻性分级预测地 层井 段（垂深）m可钻性级别第四系03023软中软上石盒子组40434中软下石盒子组46934中软山西组49923软中软太原组（）55934中软从地层可钻性评估结果及邻井实钻资料对比可以看出：上石盒子组太原组煤层段地层，适合使用H517G钻头。3.3 井身结构3.3.1井身结构示意图洞穴井 深30404469499559m地 层分 层井 身 结 构第四系太原组177.8mm557.5m215.9mm559m244.5mm59.6m311.2mm60m上石盒子山西组下石盒子水泥返深288.8m3.3.2 井身结构设计数据表开钻次序井 深m钻头尺寸mm套管尺寸mm套管下入地层层位套管下入深度m环空水泥浆返深m一开60D311.2D244.5上石盒子组59.6地面60二开 559D215.9D177.8太原组557.5288.85593.3.3 井身结构设计说明开钻次序套管尺寸mm设 计 说 明一开前圆井一开D244.5用D311.2mm牙轮钻头，钻遇基岩20m后，且井深不小于60m（以实钻地层为准），下D244.5mm表层套管，封固地表疏松层、砾石层。下入深度约59.6m，固井水泥返至地面。二开D177.8用D215.9mm钻头，钻穿3#煤层底界以下65m完钻，深度约559m，下入D177.8mm生产套管固井，注水泥封固至288.8m。另外在煤层段套管柱下入一根玻璃钢套管，便于后期造洞穴铣割套管，要求玻璃钢套管上端面超出煤顶不少于2m，下端面位于煤底以下10cm。洞穴直径不小于500mm。具体完井措施以完井讨论方案为准。3.4 钻机选型及钻井主要设备本井选用SPS2000D型钻机，主要设备如下表：序 号名 称型 号规格KN/KW数 量备 注一钻 机SPS2000D1101井架85t，安全载荷70t二井 架AT24851底座高度：0.5m三提升系统绞 车KN85851天 车TC-80651游动滑车及大钩4*5/KN8008001水龙头四顶部驱动装置五转 盘KNM28281六循环系统配置钻井泵1# TBV1200/7B11MPa1钻井泵2#钻井泵3#钻井液罐钻井液罐搅拌罐2.5m31七普通钻机动力系统柴油机1#6135JZD1541柴油机2#6135T1201柴油机3#柴油机4#柴油机5#八发电机组发电机1#STC30301发电机2#GF301九钻机控制系统刹车系统辅助刹车十固控系统震动筛1#S230-34KWV11除砂器除泥器离心机十一加重装置加重漏斗十二井控系统环形防喷器双闸板防喷器四通控制装置节流管汇压井管汇专用灌注装置1十三仪器仪表钻井参数仪表LLB-CY-1201201测斜仪KXP-2D1液位报警仪测斜绞车L10001十四液压大钳3.5 钻具组合3.5.1 钻具组合钻具组合D311.2mm钻头D203mmDc2根D165mmDc67根塔式钻具：D215.9mm钻头D165mmDc7根D159mmDc2根D137mmDc57根D88.9mmDpD152.4mm钻头D137mmDc1根+D88.9mmDpZXQ-145扩孔工具D137mmDc1根+ D88.9mmDp 施工单位可根据需要选用其它类型的钻具组合。 钻进井段m60m559锻铣前通井钻具组合造穴钻具组合井眼尺寸mmD311.2D215.9开钻次序一 开二 开3.5.2 专用工具及测量仪表3.5.2.1.井下专用工具及仪器名 称规 格型 号数 量备 注无磁钻铤159mm1根单点测斜仪1套3.5.2.2常用打捞工具类别名 称规 格型 号数 量备 注震击解卡工具随钻震击器D159mm1液压或机械均可上击器1下击器1管柱打捞工具公锥1根据钻具水眼配备母锥1根据钻具外径配备可退式打捞筒D185mm950mmLT-07TA1小件落物打捞工具反循环打捞蓝D200mmLC-F2001随钻打捞杯D168mmLB-H1-1681事故处理辅助工具安全接头D165AJ-C1651磨鞋200MP-20013.6 钻井液3.6.1 钻井液完井液设计膨润土含量g/L3050处 理 方 法 与 维 护一开：1、开钻前对钻井液用水进行化验分析，测水的Ca2+、Mg2+，根据含量用Na2CO3、NaOH等进行处理。2、用膨润土粉配制一开钻井液80m3，马氏粘度30s左右即可一开。钻进过程中可加入少量聚合物提高钻井液携砂性能。3、钻至设计井深时循环携砂，保证井眼干净，以便顺利下入套管。注：按开钻次序或分井段逐一设计。总固含%5流变参数K值0.20.4n值0.70.5动切力pa46塑性粘度mpas813常规性能静切力Pa终切18初切03摩阻系数HTHP失水ml15含砂%0.3PH值78泥饼mm0.5配 方膨润土：4060kg/m3Na2CO3 ：23kg/m3NaOH：12kg/m3PAC-141：少量API失水ml8漏斗粘度S30403550密度g/cm31.031.051.051.08井段(垂深)m060559类 型膨润土钻井液开钻次序一开二开 处 理 方 法 与 维 护二开：1、钻井液处理原则以PAC-141抑制地层造浆、控制般土含量上升；HMP21降粘、降滤失；FT103改善泥饼质量，降低高温高压失水，防止井壁垮塌。2、二开预处理二开前钻井液预处理，将一开钻井液加清水稀释至略少于用量，然后用剪切泵或搅拌器，加入PAC-141、HMP21、Na2CO3、，配聚合物钻井液90 m3 经过长时间充分水化。处理剂加完之后，在地面充分循环均匀，性能达到施工要求后二开。3、准备工作及维护处理 钻水泥塞时，在混浆向外返出时将其放掉，并根据返出钻井液受污染程度适当加入Na2CO3、NaOH。 在钻进过程中，应根据地层变化及时调整钻井液性能，防止地层漏失。 根据实钻地层情况，合理调整钻井液密度，遇到可能出现垮塌的地层，根据实际情况加入适量的防塌剂，防止井垮、井漏、井涌现象的发生。 进入山西组地层前100m左右，调整好钻井液性能，钻井液HTHP滤失量15ml/30min，API失水8ml。使用好固控设备，将固相含量控制在5以内。 电测、下套管前，调整好钻井液流变性，确保作业安全、顺利。 PZP09-1V洞穴直井在煤层段以上地层钻井液只要求能维持井壁稳定和快速安全钻进。配 方膨润土：4060kg/m3Na2CO3：23kg/ m3NaOH：12kg/ m3PAC-141：35kg/ m3HMP-21：1520kg/m3FT-103：1520kg/m3类 型聚合物钻井液3.6.2 钻井液材料用量设计开钻次序一开二开钻头尺寸mmD311.2D215.9井段 m06060559井筒容积m35.523.6钻井液用量m380190储备加重材料/材料名称用 量t合计tPRT膨润土2810Na2CO3纯碱0.20.40.6NaOH烧碱0.150.20.35HMP21 水解双聚胺盐 2.52.5PAC-1410.20.81防塌润滑剂 FT-10333堵漏剂123CaCO31515注：煤层钻井，特别是破碎带煤层钻井，可能遇到严重井漏。井场应该储备一定量复合堵漏剂，以便在严重漏失发生时，及时配制堵漏浆堵漏，减少泥浆损失、井下复杂情况和储层污染程度。另外，为应付可能发生大的漏失，应准备适当余量的配浆材料作为应急材料。3.7 钻头及钻井参数设计3.7.1 钻头设计序号尺寸mm型号钻进井段m进尺m纯钻时间h机械钻速m/h1D311.2H517G1只060606971026D215.9H517G5只55949915018038注：施工单位可根据实钻情况选择其它型号的钻头。3.7.2 钻井参数设计水力参数功率利用率%78.4本设计钻井参数仅供参考,施工单位可根据井上实际情况合理选择钻井参数及水力参数。上返速度m/s1.506比水功率w/mm28.8钻头水功率kw322.6喷射速度m/s130冲击力N4484环空压耗KPa650钻头压降MPa2-3钻进参数立管压力MPa1558排量l/s152020 22转速rpm606070钻压kN30506080钻井液性能YPPa5PVmpas10密度g/cm31.031.051.051.08喷嘴组合mm5431221117井段m060559层位第四系上石盒子组上石盒子组太原组钻头序号126开钻次序一开二开3.8 油气井控制根据马必区块已钻探孔及生产直井，证实不存在浅层气、煤成气及有毒有害气体，推测PZP09-1井所处区域不存在上述气体。根据本区钻井的调研情况，洞穴直井钻井过程中可以不安装防喷器，井控工作立足于“一次井控”的原则。3.8.1 各次开钻套管试压要求开钻次数套管尺寸mm试压介质试压压力MPa试压时间min允许压降MPa一次开钻D244.5二次开钻D177.8钻井液6300.53.8.2 井控主要措施：（1）开钻前由钻井队工程师（或技术员）负责向全队职工进行地质、工程、钻井液和井控措施等方面的技术交底，并提出具体要求。（2）钻井液密度及其它性能符合设计要求，并按设计要求储备堵漏材料和其它处理剂。（3）二开后开始坐岗观察，发现异常及时调整钻井液密度。（4）钻进中遇到钻速突然加快、放空、井漏、气测及油气水显示异常等情况，应立即停钻观察分析，经判断无油气水侵和无井喷预兆后方可继续钻进。（5）钻开煤层后，起钻前进行短程起下钻并循环观察后效。控制起下钻速度，起钻时要及时灌满钻井液并校核灌入量；起完钻要及时下钻，检修设备时必须保持井内有一定数量钻具。（6）做好防爆、防火工作。3.9测井技术要求（1）测井前，做好井眼准备工作： 完钻后，新井眼段及起下钻阻卡段要进行短起下，必要时要划眼。 循环处理钻井液时，不能长时间定点循环。 起钻电测前，处理好完井液性能。保证完井液的防塌润滑性能良好。（2）作好钻台井口的清理工作，防止井口落物。（3）钻井队向测井队如实提供井身结构、井身质量、录井显示、钻井液性能和起下钻的情况，提供准确的钻具入井长度。（4）在测井前和测井时间超过48h，钻井队应通井循环钻井液，钻井液性能达到设计要求。在测井过程中，出现遇阻、遇卡严重，钻井队应通井循环钻井液。3.10 煤层保护设计（1）钻进过程中，加强监测钻井液的粘度、切力和滤失量，保证钻井液具有良好的悬浮岩屑和携砂能力。（2）做好漏失地层的预防工作。（3）钻开煤层后，做好设备的检修保养工作，尽量减少非生产时间，减少钻井液对储层的浸泡时间。3.11 固井设计3.11.1 固井主要工艺要求：3.11.1.1 表层套管固井 表层套管要防粘卡及遇阻等。下套管时严防错扣，上扣要达到规定的扭矩值。发现错扣后必须重上；上扣不到位，不得使用电焊加焊处理，必须更换套管。 认真执行固井作业规程，下套管过程中要认真观察井口泥浆返出情况。 精心操作，控制上提下放速度，减小井内压力激动，防止井塌。 固井水泥要返至地面，否则，要从井口环空灌注水泥浆，确保井口部位封固好。3.11.1.2 生产套管固井 把好井身质量关，下套管以前必须通井，在阻卡井段反复进行短起下作业，必要时进行划眼，保证井眼畅通。如有井漏，先堵漏后固井。 下套管前，对机房动力设备、钻井泵、钻机、循环系统等关键设备进行检修保养，保证固井施工中钻井设备运转正常。 套管螺纹必须清洗干净，使用标准螺纹密封脂，涂抹均匀。套管上钻台戴好护丝，严禁磕碰。控制套管下放速度，减小井内压力激动，防止井塌。并有专人观察井口钻井液返出情况，发现异常及时采取措施。同时要坚持定时向管内灌满钻井液。严格控制上扣速度，上扣速度小于25圈/分钟。. 固井过程中，有专人观察井口钻井液返出量，分析判断井下情况。要求各岗位紧密配合，确保注水泥作业连续进行。 如果回压凡尔失灵，候凝期间要派专人观察井口压力变化，按要求放压，发现异常及时采取措施。3.11.1.3注水泥作业要求煤层套管固井前，施工单位应根据甲方要求，进行固井施工设计，并按规定报有关部门审批后实施。 按照井内温度、压力条件及水泥和外加剂设计，进行不同套管程序设计的水泥浆室内实验，要求各项性能指标达到要求。并提交试验报告。 每次固井施工前，施工单位要提交固井工程施工设计。 注水泥浆之前，现场采样，进行水泥浆稠化时间，相溶性复合试验，确保注水泥浆施工安全、顺利。 套管下到设计位置之后，循环钻井液两周以上，钻井液性能达到注水泥浆要求。 注水泥必须按照设计进行，确保连续施工。水泥浆和前置液注入量、注替排量、水泥浆密度和性能必须达到设计要求，尽可能实现紊流顶替。单车和全车水泥浆密度应控制在设计要求的0.03g/cm3范围以内。 注水泥期间，专人专岗观察井口钻井液返出量，分析判断井下情况。 采用放压候凝。若回压凡尔失灵，则要求顶压并控制其井口压力不高于管内外静压差1MPa，并要求有专人负责观察、放压和记录。 井口的固定要按设计计算，使其管柱受合理的轴向拉力。3.11.1.4 其它要求 套管的装卸、运输要严格执行有关规定。卸车前检查套管护丝是否齐全、牢固。 套管到达井场后，要检查套管是否符合设计要求，并进行套管通径和检查接箍及螺纹，严防不合格套管入井。 套管要摆放在离地面有一定高度的套管架或垫杠上，摆放层次不许超过三层。分组归类，避免混淆。 到井套管要认真清洗丈量，地质、工程要对帐，避免丈量、计算、记录出现错误。 做好工具附件的准备工作。对于管串附件，应分别清理、检查。内容包括尺寸、扣型、钢级、试压数据及内径规通过资料等。3.11.2 套管柱设计抗拉安全系数/5.01说明： 、抗挤、抗内压校核按套管内100%掏空计算； 、套管柱强度按完井时钻井液密度重新设计。最大载荷KN/277.73抗内压安全系数/3.6最大载荷MPa/8.35抗外挤安全系数/2.57最大载荷MPa/8.77重量累计重t3.1919.08段重t3.1919.08每米重Kg/m53.57334.227壁厚mm8.948.05钢级J-55J-55长度m59.6557.5规范扣型长圆长圆尺寸mm244.5177.8井段m0600559套管程序表层套管技术套管注：按各层次套管分别作出强度校核图设计强度线套管强度线注：按各层次套管分别作出强度校核图3.11.3 各层次套管串结构数据表套管串结构（套管钢级、壁厚、长度，浮鞋、浮箍、分级箍、悬挂器等位置）D244.5mm浮鞋+ +D244.5mm套管串+D244.5mm套管联顶节D177.8mm浮鞋+D177.8mm浮箍+D177.8mm套管5根+D177.8mm玻璃钢套管+D177.8mm套管串+联顶节注：根据实际钻遇的煤层深度对油层套管柱进行重新设计，要求玻璃钢套管上端面超出煤顶不少于2m，下端面位于煤底以下10cm。套管下深m59.6557.5井深m60559套管程序表层套管油层套管3.11.4 水泥浆配方及性能油层套管288.8559mG级油井水泥10.4吨ZJ-2降失水剂1.6(干混)ZF-1分散剂0.4(水混)XP-1消泡剂0.3(水混)早强剂1.0(水混)15.22MPa/34C1.851.871001201503.530100.70.314/24表层套管060m华油G级水泥3.1吨1.10 MPa/22C1.85903.5/12套管程序配方试验条件密度 g/cm3稠化时间 minAPI滤失量 ml自由水ml/250ml塑性粘度mpas动切力 pan 值K 值抗压强度MPa/ h流变性能3.11.5 前置液配方及性能生产套管HKQ0.5吨1.05830.70.2 注：3.11.6、3.11.7两项现场施工前根据实际情况要作复核试验。技术套管（2）技术套管（1）表层套管套管程序配 方密度 g/cm3塑性粘度mpas动切力 pan 值K 值流变性能3.11.6 各层次套管固井主要附件名称尺寸mm型号壁厚mm钢级数量备注浮鞋D244.51只可钻浮鞋D177.81只浮箍D177.81只套管胶塞D177.81只套管头D244.5D177.8(环形铁板)1套短套管D177.88.05J552根玻璃钢套管1根套管密封脂25Kg3.11.7 水泥用量套管程序套管尺寸mm钻头尺寸mm理论环空容积m3水泥浆返深m水泥塞厚度m水泥等级注水泥量（含附加）t表层套管D244.5D311.2地面10G3.1生产套管D177.8D215.9288.810G10.43.11.8 外加剂用量（含前置液） 套管层次数量t材料名称表层套管生产套管 t合计t降失水剂0.250.25分散剂0.180.18消泡剂0.140.14早强剂0.450.45HKQ0.50.53.12 各次开钻或分井段施工重点要求3.12.1设备安装及开钻前工程准备工作（1）设备安装要保证平、稳、正、全、牢、灵、通。特别是天车、转盘、井口三点垂直偏差不大于10mm。（2）各种入井钻具到井场后，工程技术人员要亲自逐根检查、丈量，特殊工具除了有各种尺寸记录外，要有草图。（3）开钻前进行高压试运转，泵压达到8MPa，发现问题要及时整改，保证开钻后设备运转正常。3.12.2 第一次开钻钻进井段（1）一开井眼要保证打直打好，必须旋转开钻，禁止不转钻具直接冲出井眼。（2）一开钻进井段地层易漏失，做好地层防漏工作，井场储备适量的堵漏材料。（3）上部地层松软，易垮塌，钻进时，适当的提高泥浆的粘、切值。（4）钻达设计井深，或钻至基岩稳定地层后，加重泥浆密度维持井壁稳定，下套管前大排量循环洗井两周，确保下套管顺利。（5）固井水泥返至地面。固井打完水泥后立即找正、固定井口，使表层套管居中座正候凝，防止二开井口偏斜。3.12.3 第二次开钻钻进井段（1）加强钻井液和净化设备的管理，钻水泥塞污染严重的泥浆应全部放掉，搞好二开钻井液预处理，保证全井泥浆性能达到设计标准，性能达到设计要求即可开钻。开钻后钻井液必须走小循环，以便维护和处理，减少钻井液外排对环境的污染。（2）必须作好各种准备工作。包括特殊工具的检查、丈量、绘制草图，测斜绞车、井口工具、测斜仪器的检查等准备工作。井场备有单点测斜仪，随时可吊测井斜，及时发现问题，及时调整措施，确保井身质量达到设计要求。（3）二开第一只钻头开始钻进时必须领好眼，轻压慢钻，在保证钻铤出表套后，方可将钻井参数逐渐提高到设计值，实现快速钻进。（4）钻进中，使用转盘钻进时要注意观察扭矩变化，如发现扭矩突然增大时应及时采取措施，分析井下情况，采取相应措施后，再恢复钻进，防止断钻具事故。（5）二开后确定合理的钻井液密度。（6）井场备有单点测斜仪，吊测井斜间距小于50m，及时发现问题，及时调整措施，确保井身质量达到设计要求。测单点时要及时活动钻具，钻具在井下静止时间不超过2分钟，以防粘卡。（7）每次下钻到底后，要缓慢开泵，防止井内压力激动，蹩漏地层。严禁在疏松段定点循环，以免冲垮井壁，造成井下复杂。（8）严禁定点长时间大排量循环，严禁使用喷射钻头在中途遇阻时长时间划眼。特别是使用复合钻进技术时不能长时间开泵划眼，防划出新的井眼。（9）加强井控工作，发现异常，及时处理。（10）完钻后，应充分循环泥浆，并进行短程起下钻作业，保证电测成功率。（11）抓好钻井设备的维护、检查、保养工作，确保全井的各项施工作业顺利进行。3.12.4锻铣工艺要求（1）下钻锻铣玻璃钢管前应通好井，并调整好钻井液性能。（2）按设计要求组装好工具。按规定扭矩紧好连接螺纹。（3）工具下井前必须在井口做试验。一是检验工具的可靠性；二是试验刀片张开前后的泵压变化值，并作好记录，为判断井下切割套管是否切开提供参考。试验方法：将工具与方钻杆连接，放到井口，开泵泵入钻井液，六个刀片应能顺利张开至最大位置，并记录下打开前后泵压变化值。然后停泵，停泵后，六个刀片应能顺利收拢。达不到以上要求，工具不能下井。（4）试验好后，将刀片捆绑好，以防止下钻过程将刀片的刃尖碰坏，造成切割套管失败。（5）下钻过程操作要平稳，控制下钻速度，以防止损坏刀片。（6）将工具下至切割位置后，先启动转盘，钻柱旋转正常后，方能启动钻井泵，向钻柱内泵入钻井液。当钻井液流经喷嘴时，活塞首先推动三个长刀片切割套管，此时不要下放钻具加压，当套管被切断，六个刀片完全张开，此时由于调压杆的作用，压力将下降约2MPa。整个切割过程通常需要1545分钟。（7）切割套管完毕后，继续旋转工具10分钟，以修整切割断面。然后试加钻压，能加上钻压，证明切割成功，可以加压进行锻铣作业。（8）锻铣过程应密切注意观察扭矩的变化和跳钻情况。若出现跳钻现象，可降低转速和钻压，使工具工作平稳。待恢复正常后，再逐步恢复原钻压和转速，以找到最优工作参数。（9）锻铣过程中派专人在振动筛处观察钻井液中返出物的情况，以判断是否锻铣完毕。（10）一旦预计锻铣套管锻铣完或刀片完全磨损，决定停止钻进，循环钻井液一周，清洗井眼。然后停泵，停泵后继续旋转510分钟，这样有助于刀片收拢。然后起钻，在工具未进入套管前，缓慢上提钻具，使之顺利进入套管，然后方能按正常速度起钻。3.12.5 造洞穴作业3.12.5.1 造穴工具主要技术参数型 号ZXQ-145工作转速30-50rpm适用上层套管尺寸7造穴上提拉力5-15KN上 部 扣 型31/2IF（NC38）母上提回收附加拉力100KN本体最大外径D145mm工作扭矩3KNm造穴直径D600mm 工具耐压20MPa工 具 全 长1470mm工具抗拉1000KN节流水眼数量1造穴顶锥角70度水眼直径18-24mm顶锥高度0.3m工作排量l/s12-163.12.5.2 施工程序3.12.5.2.1井眼准备按如下钻具组合下钻至锻铣井段，循环划眼缓慢下钻，清理锻铣段，并下探，下入下部套管内，下钻到底，循环清理井底碎屑。钻具组合：D152.4mm钻头D120mmDc6根+D88.9mmDp。3.12.5.2.2工具、装备及工艺要求及技术要点（1）钻台面需安装扭矩仪并进行校对，确保扩孔施工过程中可随时监控扭矩变化，防止出现扭矩过载。（2）扩孔作业中最大扭矩不得超过3KNm。（3）钻井泥浆泵排量1216l/s的扩孔作业要求及循环清理井眼要求。（4）扩孔顶部距离锻铣上窗口须保留至少0.4m高度，以保证扩孔工具安全回收，防止刀具卡在锻铣套管处造成刀具回收力过大或无法提出。（5）转盘转速3050转/min可调， （6）扩孔时泥浆应具有良好的携岩能力，并做好泥浆净化，含砂量控制在0.3%以下，防止卡活塞及工具冲蚀过快。（7）备齐钻井稳定器2只、冲砂钻头及所需转换接头等（扩孔工具上接头为310）。3.12.5.2.3扩孔作业（1）调整泥浆粘度至4060s，泥浆泵排量调整至1520l/s，做好泥浆净化处理工作，保证含砂0.3%。（2）根据情况确定分段造穴次数，配接扩孔下井钻具组合，钻具组合为：ZXQ-145扩孔工具D120mmDc1根+满眼钻井稳定器D121mmDc1根+满眼钻井稳定器+D121mmDc4根+ D88.9mmDp +过滤器+方钻杆（3）下入ZXQ-145机械造穴工具及相关钻具组合，下钻过程中严禁开泵循环，扩孔工具入井前用胶带缠绕固定刀具，下钻过程要平稳缓慢，特别是工具入井口及四通时注意扶正居中，进入锻铣段时要缓慢下入，注意悬重变化。（4）将钻具下到设计扩孔段底部，保持钻具高度位置不动，缓慢转动钻具，开泵建立循环，排量至1520l/s，转速3050转/min，控制扭矩在3KNm以内。如发现扭矩陡增，必须立即停止钻具转动，停泵，并调整泥浆泵排量。（5）当扭矩下降并保持稳定时，停泵，缓慢上提钻具510cm，开泵，排量1520l/s，控制扭矩在3KNm以内，继续扩孔施工，重复操作，也可在保持排量及转速不变的情况下间断小幅上提钻具，保持上提附加压力510KN，直至完成扩孔高度（扩孔完成下深必须保持距离锻铣上端大于0.7m，其中顶锥0.3m，锻铣未扩孔段大于0.4m，保证工具上提时刀具可完全收至锻铣井段），停泵，停转盘，缓慢上提钻具，附加上提拉力应不大于50KN，起出扩孔工具。如上提遇阻，活动钻具或上提划眼，直至工具起出。（6）下入冲砂钻具组合(D152钻头+D120mmDc6根+D88.9mmDp)清理井眼，缓慢下钻至锻铣上窗口以下1m处，接方钻杆缓慢循环划眼下钻至套管锻铣下窗口以上0.5m位置，清理洞穴，停止转盘转动，缓慢下放钻具试探下窗口，进入下部井眼后继续下钻，下钻过程中密切注意悬重变化，如遇阻，上提钻具1m，并接方钻杆循环，轻压慢转，清除井眼中钻屑。下钻到底后，循环2-3周，观察无钻屑返出后起钻。（7）如分次造穴，则配接造穴工具，重复26操作。3.12.6 填砂造完洞穴循环出所有煤屑后，从井口下光钻杆至洞穴底部，从井口钻杆向井底填压裂砂，填砂量要考虑把洞穴下的口袋填满，预填井底后完井。3.13 完井设计3.13.1 完井要求3.13.2 完井井口装置示意图3.14 弃井要求3.14.1 井下处理要求（1）表层套管内打二处水泥塞A）表套鞋处：在套管鞋处打厚度50m以上的水泥塞，并保证套管鞋内的水泥塞厚度不小于30m。B） 井口20m处打一水泥塞，水泥返出井口。C） 使用G级油井水泥，密度1.85g/cm3以上。（2）封隔地层流体：具体层位及水泥塞厚度以完井讨论方案为准。（3）水泥塞试压要求：水泥塞凝固后，进行钻头加压探塞和关井憋压两种方法检验封固质量：封隔地层流体的水泥塞凝固后，进行钻头加压探塞和关井憋压两种方法检验封固质量。3.14.2 井口处理要求打完水泥塞后卸掉井口，将留在井眼内的任何工作管柱都应从地面以下2m处（如果有特殊要求，则可能要更深）割掉。管柱被割掉后，管柱顶部加焊盲板，如果环空无水泥，则应用水泥浆填满这些空间，并按相关规定和协议要求恢复地貌，使土地能够进行再利用。3.15 钻井进度计划3.15.1 钻井进度计划表根据钻头设计方案、预测钻速、及各工序所需施工时间，预计本井施工工期26天。开钻次数钻头直径mm井 段m施 工 项 目累计时间d内 容时间d一开D311.2060钻进、辅助24固井、装井口等2二开D215.960559钻进、辅助1526电测1固井、候凝、测固井质量等3锻铣玻璃钢套管1造洞穴1填砂、冲砂1二开固井、测井及其它二开钻进一开钻进一开固井及其它井深(m)3.15.2 钻井进度计划图井身结构示意图下石盒子组山西组上石盒子组太原组第四系层位4. 健康、安全与环境管理4.1 基本要求4.1.1 施工单位应遵守国家、当地政府有关健康、安全与环境保护的法律、法规及相关文件的规定。4.1.2 施工单位严格按SY/T62831997石油天然气钻井健康、安全与环境管理体系指南行业标准执行。4.2 健康、安全与环境管理体系要