DB12∕T 541-2024 中低温地热钻探技术规程

ICS73.020

CCSD10

12

天津市地方标准

DB12/T541—2024

代替DB12/T541—2014

中低温地热钻探技术规程

Low-mediugeothermaldrillingregulations

2024-08-09发布2024-11-10实施

天津市市场监督管理委员会发布

DB12/T541—2024

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................1

4总体要求...........................................................................2

5钻探设计前资料准备.................................................................2

6地热井类型、井身结构...............................................................3

7钻探组织设计.......................................................................5

8设备选择与安装.....................................................................7

9地热井钻进.........................................................................8

10钻井液...........................................................................16

11物探测井.........................................................................18

12录井.............................................................................18

13成井.............................................................................19

14井下复杂工况预防和处理...........................................................21

15工程质量的验收与评定.............................................................28

16弃井.............................................................................29

17健康、安全与环保.................................................................29

18成井报告与资料归档...............................................................31

附录A（规范性）钻探组织设计编写提纲................................................33

附录B（规范性）地热井成井报告编写提纲..............................................36

附录C（资料性）钻井液处理剂........................................................38

附录D（规范性）产能测试原始记录表..................................................39

附录E（规范性）地热钻探班报表......................................................43

参考文献.............................................................................44

I

DB12/T541—2024

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件代替DB12/T541—2014《中低温地热钻探技术规程》，与DB12/T541—2014相比，除结构调

整和编辑性改动外，主要技术变化如下：

a)修订完善了“规范性引用文件”（见2）；

b)增加了“术语和定义”章节（见3）；

c)将“总则”修改为“总体要求”，并增加了“专项应急预案”的相关要求（见4，2014年版

的3）；

d)增加了“钻探设计前资料准备”章节（见5）；

e)修订细化了“裂隙型热储井身结构”，在“井身结构一般要求”中新增五开井设计，地层复

杂可采用五开井井身结构（见6.2.2、6.2.3，2014年版的4.2.2）；

f)增加了钻探组织设计（见7）；

g)修订完善了“地质设计内容”（见7.2.2，2014年版的4.3.2b））；

h)修订完善了“钻探设计内容”（见7.2.3，2014年版的4.3.2c））；

i)修订了“设备选择”（见8.1，2014年版5.1.3）；

j)修订了“作业场地要求”（见8.2，2014年版5.2）；

k)增加了“防喷器安装”（见8.3.6）；

l)增加了“井底动力钻进”（见9.4、9.7.5）；

m)修订了“岩屑捞取”要求（见12.2.2，2014年版的12.2.2）；

n)修订了“固井一般要求”（见13.2.2.1，2014年版8.5.2.1）；

o)修订了“井漏的预防”（见14.7.1，2014年版6.5.7.1）；

p)增加了“井漏的处理”（见14.7.2）；

q)增加了“弃井”（见16）。

本文件由天津市规划和自然资源局提出并归口。

本文件起草单位：天津地热勘查开发设计院、天津地热勘查开发设计院有限公司、天津市地热资源

开发公司、中国石油集团渤海钻探工程有限公司、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、中国地

质调查局天津地质调查中心、中国地质科学院勘探技术研究所、河北省地质矿产勘查开发局第三水文工

程地质大队、中国煤炭地质总局水文地质局、天津华北地质勘查局核工业二四七大队。

本文件主要起草人：林建旺、迟其坤、胥博文、杨忠彦、赵苏民、阮传侠、江国胜、朱挺、饶开波、

李立昌、宋志彬、景龙、杜槟、徐云鹏、蔡金盟、李胜涛、杨吉龙、牛文超、林圣明、苏小飞、茹洪久、

黄贤龙、李曦滨、王立新、高明山、杨洪磊、孙玉东、安振营、冯树友、吕殿臣、李征、李文龙、韩福

星、林金锁、李明强、李志杰、王聪、郭充、王丽妍、孙立业、郭永利、崔超凡、钱洪强、卞洪伟、杨

永江、孙晓林、刘冯俊男、朱怀亮、陈雷、李廷华、刘斐、张森、李媛、牛伟达

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：

——2014年首次发布为DB12/T541—2014；

——本次为第一次修订。

II

DB12/T541—2024

中低温地热钻探技术规程

1范围

本文件规定了钻探总体要求、设计前资料准备、地热井类型、井身结构、钻探组织设计、设备选择

与安装、地热井钻进、钻井液、物探测井、地质录井、成井工艺、井下复杂工况预防和处理、工程质量

的验收与评定、弃井要求、健康安全与环保、成井报告与资料归档要求。

本文件适用于天津地区中低温地热资源钻探工作

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB6067.1起重机械安全规程第1部分：总则

GB/T11615地热资源地质勘查规范

GB/T20489油气井聚能射孔器材通用技术条件

GB50194建设工程施工现场供用电安全规范

AQ2004地质勘探安全规程

DZ/T0260地热钻探技术规程

NB/T10266地热井钻井工程设计规范

NB/T10267地热井钻井地质设计规范

NB/T10269地热测井技术规范

SY/T5415钻头使用基本规则和磨损评定方法

SY/T5431井身结构设计方法

SY/T5724套管柱结构与强度设计

SY/T6059塔型井架拆装作业规程

SY/T6268油井管选用推荐作法

DB12/T664地热井资源评价技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

中低温地热资源low-mediumtemperaturegeothermalresources

地层温度低于150℃的地热能、地热流体及其有用组分]

3.2

气举反循环钻进air-liftreversecirculationdrilling

压缩空气在一定深度的钻杆内腔与钻井液混合，使钻杆内外流体产生密度差形成循环的钻进方法。

3.3

射孔成井perforatedcompletion

1

DB12/T541—2024

将套管下至目的层底部固井，采用射孔的方法，连通储层与井筒的通道，实现地热井开采与回灌的

成井方法

4总体要求

4.1地热钻探应以提升地热资源勘查开发利用的社会经济效益和环境效益为目的，在各个环节贯彻“安

全第一”准则，防控钻探风险。

4.2应根据勘查实施方案、前期调查成果、钻探目的和质量目标，结合钻探技术特点与现场管理要求，

科学地编制钻探组织设计。

4.3在编制钻探组织设计阶段，应根据项目情况，对可能存在安全隐患的工序，做出专项应急处置预

案，主要内容应包含应急事故类型、应急小组成员及职责、应急响应流程、应急处置程序和应急演练等。

4.4采用的钻探技术应避免或减少对热储层的污染。

4.5设计应由专业的地勘单位或具有专业技术人员的法人单位组织编制，编写提纲应符合附录A；设

计经单位内部审核后，提交任务来源单位,经评审后方可实施。

4.6勘探钻井时应获取地热地质资源评价资料，各项原始记录与汇交资料应真实、完整。

4.7当实际钻探情况与设计有差异时，如有需要，应由建设方下达纸质变更（补充）原因，由设计单

位及时编写变更（补充）设计、报批和备案，并遵循谁设计谁变更（补充），谁审核谁复核，谁审批谁

复批的原则。

4.8钻探工作全过程应由专业的监理单位进行监理。

5钻探设计前资料准备

5.1综合水文地质调查资料

5.1.1项目所在区域的气象水文资料。

5.1.2项目所在区域的地下水类型、埋藏条件、含水层岩性、导水性、水力性质及水质等。

5.1.3项目所在区域的第四系地层层序、地质时代、成因类型、岩性特征、厚度和分布等。

5.2地热地质调查资料

5.2.1项目所在区域的地热井分布、成井深度、井身结构、目的层位和热储物性参数等钻井资料。

5.2.2项目所在区域的地层岩性、构造分布、热储层类型、地层压力和热流体性质等基础地质资料。

5.2.3项目所在区域的地球物理资料。对于深部地质风险情况不明的区域，应适当补充部分地球物理

勘查工作。

5.2.4项目所在区域热储开发可能产生的地质风险、资源环境承载力及安全风险等资料。

5.3钻探场地调查资料

5.3.1场地地层岩性、构造、岩土力学性质及区域冻结层深度等，必要时可补充工程地质钻探工作。

5.3.2场地不良地质现象的成因类型、分布范围、对场地稳定性的影响程度及其发展趋势。

5.3.3场地周围一定范围内的居民住宅、学校、国防设施、地上和地下管线、道路交通、限高要求等

对钻探工作的影响情况。

5.3.4钻机、管材等设备器材的进场条件等。

5.3.5评估钻探过程中的噪声、污水、废浆、废土等对周围环境的影响。

5.4地质环境问题调查资料

2

DB12/T541—2024

项目所在区域地质环境问题调查资料包括但不限于开发地下水引起的地下水位变化、水资源衰减、

地面沉降、地裂缝、湿地消亡等现状及其发展趋势。

6地热井类型、井身结构

6.1地热井类型

6.1.1按地热井功能不同分为：勘探井、探采结合井、开采井、回灌井、监测井。

6.1.2按热储层类型分为：孔隙型热储地热井、裂隙型热储地热井。

6.2地热井井身结构

6.2.1孔隙型热储地热井井身结构

6.2.1.1孔隙型热储地热井可采用过滤器成井井身结构或射孔成井井身结构。

6.2.1.2埋深较浅或胶结较差的新近系热储层宜采用二开井身结构过滤器成井井身结构。根据砂岩的

粒径，选择合适的缠丝间距和包网规格。

6.2.1.3胶结较好的孔隙型热储层宜采用二开井身结构下套管固井后射孔成井井身结构。

6.2.2裂隙型热储地热井井身结构

6.2.2.1裂隙型热储层在地层稳定性满足生产要求时可采用目的层裸眼成井。地层不稳定时可下入过

滤管成井。

6.2.2.2上部有松散易塌地层或其它压力系统可下入技术套管。出现多套复杂地层时可增加技术套管

层数，内外层套管可采用底部搭接方式连接，多层套管时应避免上下内径级差过大，必要时可采用回接

套管方式保证井筒完整性，控制产水流速。

6.2.3井身结构设计要求

6.2.3.1一开套管应有效封闭可满足饮用要求的淡水资源，及上部未胶结疏松地层，长度不宜大于

500m。

6.2.3.2地热井管材宜优先采用石油套管，根据成井工艺和开发利用等要求，对各开次套管的受力情

况做钢材强度和变形校核，合理选择套管钢级、壁厚等参数。

6.2.3.3为保证成井质量及井筒完整性，各开次套管外宜全井段用水泥固井。

6.2.3.4井径尺寸与套管尺寸之间配合宜按SY/T5431执行，各开次套管之间采用穿袖式或悬挂式连

接，应做好封隔止水作业,套管之间重叠段长度应不小于30m。

6.2.3.5常用井身结构见表1～表4，复杂地层可采用五开井井身结构见表5。套管和井眼（钻头）尺

寸推荐配合图见图1。

表1孔隙型热储地热井过滤器成井井身结构参数

单位为毫米

钻进开次井眼直径下入套管规格

444.5339.7

一开

346273.1

二开241.3177.8（含过滤器）

3

DB12/T541—2024

表2孔隙型热储地热井射孔成井井身结构参数

单位为毫米

钻进开次井眼直径下入套管规格

一开444.5339.7

311.2244.5

二开

241.3177.8

注：若无出砂风险，二开可采用直径241.3mm钻头钻进，下入直径177.8mm套管成井。

表3裂隙型热储地热井三开井身结构参数

单位为毫米

钻进开次井眼直径下入套管规格

一开444.5339.7

二开311.2244.5

三开215.9裸眼或下入过滤管

表4裂隙型热储地热井四开井身结构参数

单位为毫米

钻进开次井眼直径下入套管规格

一开444.5339.7

二开311.2244.5

三开215.9177.8

四开152.4裸眼或下入过滤管

表5裂隙型热储地热井五开井身结构参数

单位为毫米

钻进开次井眼直径下入套管规格

一开不小于469.9406.4

二开不小于374.6298.4

244.5（特殊间隙接箍或

三开不小于269.9

无接箍）

四开215.9177.8

五开152.4裸眼或下入过滤管

4

DB12/T541—2024

图1套管和井眼（钻头）尺寸推荐配合图

7钻探组织设计

5

DB12/T541—2024

7.1设计原则

7.1.1应符合“安全、优质、高效、经济、环保”的要求。

7.1.2应符合地热规划，有利于地热资源的可持续开发利用和风险控制，提高社会经济效益和环境效

益。

7.1.3勘探井应满足地热资源勘查要求，取全取准各项地热地质和水文地质参数资料。

7.1.4应进行地热井合理布局，有效保护储层，科学合理地开发利用地热资源，同时避免对其它热储

层产生不利影响。

7.1.5应符合项目所在地安全、环保等相关政策要求。

7.1.6应有利于预防井下复杂情况，控制钻探难度和提高钻进效率，并适度控制地质风险和钻探风险。

7.1.7宜推广应用技术成熟的钻探新设备、新方法、新工艺，提高经济效益。

7.2设计内容

7.2.1设计内容包括前言、地质设计、钻探设计、安全质量措施、钻探组织、职业健康安全环保要求

等。

7.2.2前言应包括项目概况、设计编制依据。

7.2.3地质设计内容应包括地热地质条件、地层构造、邻井实钻地层、地热流体性质及压力分析、井

深预测、水温水量预测、录井要求、测井要求、产能测试要求、风险分析、成井地质资料提交等，要求

如下：

——根据收集的资料，预测钻遇地层深度和岩性；

——岩屑录井应全井段录井，根据钻探目的及地层变化确定合理录井间距；

——针对钻遇易漏失层、压力异常层、含油气层、含有毒有害流体/气体地层、含易燃易爆气体地

层、浅层气地层、容易诱发钻井风险的特殊岩性地层，应给与明确的风险提示和钻探安全保

证措施；

——其他设计内容宜按照NB/T10267中相关要求执行。

7.2.4钻探设计内容应包括钻井基本数据和质量要求、井身结构设计、定向剖面设计、钻进工艺、取

心要求、钻井液参数设计、井控、下管及固井要求、洗井要求和风险提示等，要求如下：

——井身结构应满足封闭浅部松散地层和浅层民用水的要求；

——碳酸盐岩地层（尤其注意基岩顶板）针对钻井地质设计中预测的可能出现岩溶地层或破碎带

等漏失风险，钻进时应留出安全距离完钻，及时下入套管并固井，保证钻井安全；

——套管宜采用API标准石油套管，材质要求钢级J-55及以上。应对套管进行抗拉、抗压和抗挤

强度校核，套管强度校核设计安全系数应达到：抗外挤系数1.00～1.125，抗内压系数1.05～

1.15，抗拉安全系数1.6～2.0；

——钻井液性能应满足钻探工艺要求，有利于保护热储层，避免或减少对地层的污染；

——在油区和高温、蒸汽、油气及有害气体提示的区域钻探时，应进行井控设计；

——根据井身结构及场地情况设计孔口管深度，一般情况下20m～50m；

——其他设计内容宜按照NB/T10266中相关要求执行。

7.2.5安全质量措施应包括各开次钻探重点技术措施、复杂情况（如卡钻、井斜、井塌、井漏等）预

防及处理措施、安全质量保障措施等。

7.2.6钻探组织应包括设备选型安装、场地布置、材料及设备投入计划、项目组织管理、劳动力计划、

进度计划等内容，要求如下：

——应综合考虑设计井深、地层特征、定向剖面、井身结构、钻具组合、井控等因素对钻井设备

及相关配套辅助设施进行选择；

——宜对各种钻进参数实现自动化监测，有效防范风险；

6

DB12/T541—2024

——项目组应配置地质、钻探、泥浆、安全等专业技术人员；

——劳动力配置应能满足项目实施且符合劳动法等相关法律法规的要求；

——进度计划应满足项目方要求。

7.2.7职业健康安全环保要求应包括职业健康、安全、环保管理的要求。

8设备选择与安装

8.1设备选择

8.1.1钻机选择

根据预测井深、地质条件、钻井工艺方法和设计井身结构等条件选择钻机，正常钻进时钻机钩载储

备系数宜不低于1.6，下套管等特殊工况宜不低于1.25；同等能力下在城区内推荐使用体积小、集成度

高的网电驱动的钻机。钻机二层台与底座应满足排放最大井深钻杆排放要求，底座高度应满足安装井控

装置要求。

8.1.2泥浆泵选择

应根据钻机的类型、钻井工艺，结合井身结构选择适宜的泥浆泵，最小排量应满足不同井眼尺寸的

最低携岩要求。

8.1.3钻井液固控系统选择

8.1.3.1应根据钻机的类型、泥浆泵的型号和钻井工艺对钻井液固相颗粒的要求等因素选择振动筛、

除泥器、离心机。

8.1.3.2宜选择单筛钻井液处理量不小于2000L/min，筛网密度最高可以达到150目以上的振动筛。

8.1.3.3除泥器宜选择除泥工作压力0.25MPa～0.30MPa；分离颗粒30μm～40μm；钻井液处理能

力不应小于2000L/min。

8.1.3.4离心机钻井液处理量800L/min～1000L/min；最小分离点2.5μm～5μm。

8.1.4井口防喷器选择

应结合裸眼井段中的最高地层压力、地热流体性质等资料，计算预期井口最大压力，根据预期井口

最大压力进行井口防喷器的压力等级组合形式选择。

8.2作业场地要求

8.2.1场地的大小应满足钻井设备的安装要求及电测井、固井、酸化压裂等阶段性作业设备、设施的

布置、安装基本要求。

8.2.2场地形状及面积应能满足各类井管、钻具、泥浆材料、辅助设备安装存放的占地要求。

8.2.3场地地基应平整、坚固、稳定、适用。井架及设备基础可采用混凝土固定基础或钢木活动基础

等，其强度应满足施工静载和动载安全要求，应对基础定期监测，并根据施工季节做好防浸泡和防冻措

施。井架底座的填方部分，不得超过塔基面积的1/4。场地周围应设置防洪排水措施。

8.2.4场地应确保井架在起升过程中和工作工况时，井架与场地过空的高压输电线的安全距离符合AQ

2004要求。

8.2.5应采取适宜的井口保护措施，防止井口失稳对井架基础及周边环境造成不利影响。

8.3设备安装

7

DB12/T541—2024

8.3.1井架安装

8.3.1.1井架及附属设施的安装，应符合AQ2004和SY/T6059要求。

8.3.1.2井架的起落作业，应有专人指挥，各岗人员必须密切配合按指令操作。

8.3.2钻机安装

8.3.2.1应按照钻机各部分的顺序进行安装。

8.3.2.2钻机安装完毕，应进行试运转调试，井队自检无异常后，报请上级主管部门进行设备安装验

收，验收合格由监理单位下达开钻通知书后，方可开钻。

8.3.3循环系统安装

8.3.3.1钻井液循环管线的安装，应满足钻探作业各种工况下流量及压力要求。

8.3.3.2循环罐、钻井液搅拌罐、喷射加料斗、振动筛的布置与安装，应有利于钻井液配制、泥浆泵

吸浆及除泥、除砂、运砂作业。

8.3.3.3钻井液容量应满足钻探作业中的正常循环及固井作业要求，并满足不小于井筒容积0.5%的储

备量。

8.3.3.4宜采用高目振动筛、除泥器和离心机“三级净化”装置。

8.3.4安全设施安装

8.3.4.1井场安全设施包括：避雷器、机械防护罩、安全护栏、三级漏电保护装置及安全标识、标牌

等,安全设施的安装应规范、安全、有效、醒目。

8.3.4.2安全员应对井场安全设施、设备的有效性进行经常性检查并记录，发现问题督促责任者及时

整改。

8.3.5电气设备安装

8.3.5.1电气设备、控制开关、连接线路的布置及技术参数应满足施工要求，设备安装安全可靠并有

一定的能力储备。

8.3.5.2专业电工应对井场电气设备、设施的安全性、可靠性进行经常性检查。

8.3.6防喷器安装

在相应的钻探阶段严格按照井控设计安装井控设备，并进行试压和放喷试验。

9地热井钻进

9.1钻进方法选择

应根据地层岩性、地质条件和技术要求，确定钻进方法，常用的钻进方法有正循环钻进、反循环钻

进和取心钻进，相关要求按DZ/T0260执行。

9.2正循环钻进

9.2.1钻具组合要求

9.2.1.1钻具组合设计应能有效控制井斜和全角变化率，提高钻进效率，保证井身质量，满足钻进工

艺及安全要求；根据钻井直径和深度选择合理的钻具级配，大于4000m井应对钻柱进行强度校核。

9.2.1.2正循环回转钻进推荐的钻具组合包括但不限于：

8

DB12/T541—2024

a)钻头直径不小于269.9mm时，钻具组合为：钻头+Φ203mm钻铤+Φ159mm钻铤（或Φ165mm）

+Φ127mm钻杆；

b)钻头直径为241.3mm、215.9mm时，钻具组合为：钻头+Φ159mm钻铤（或Φ165mm）+Φ127

mm钻杆；

c)钻头直径为152.4mm时，钻具组合为：钻头+Φ121mm钻铤+Φ88.9mm钻杆+Φ127mm钻杆。

9.2.2牙轮钻头钻进

9.2.2.1根据地层岩性合理选用牙轮钻头类型，松散砂、泥岩井段宜选用铣齿牙轮钻头，砂砾岩和基

岩井段宜选用镶齿牙轮钻头。

9.2.2.2钻进参数选择要求如下：

a)钻压按钻头直径单位长度所需压力计算，在基岩面以下硬岩层中钻进宜采用0.4kN/mm～0.8

kN/mm，在基岩面以上较软地层中钻进可采用0.1kN/mm～0.5kN/mm；

b)转速宜为50r/min～100r/min；

c)泵量宜不小于1200L/min。

9.2.3PDC钻头钻进

9.2.3.1均质性地层宜采用PDC钻头钻进，PDC钻头可配合井底动力钻具提高钻头转速。

9.2.3.2钻进参数推荐如下：

a)钻压按钻头直径单位长度所需压力计算，宜采用0.10kN/mm～0.49kN/mm，或按PDC片数计

算，宜采用0.5～1.0kN/片；

b)转速宜为60r/min～300r/min；

c)泵量宜为600L/min～2500L/min，条件允许时尽量采用大排量。

9.3气举反循环钻进

井壁相对稳定的地层可采用气举反循环钻进，按照DZ/T0260执行。

9.4井底动力钻进

9.4.1根据地层岩性和钻进工艺选择井底动力钻具的种类、规格型号。

9.4.2较软地层宜选择低扭矩井底动力钻具，较硬地层宜选择高扭矩井底动力钻具。

9.4.3根据钻遇地层预测温度选择井底动力钻具。

9.4.4不同类型钻头的钻进参数应结合井底动力钻具工作参数进行选择，可以通过改变排量、扭矩改

变钻头工作参数，并结合钻进工况进行优化，统筹兼顾钻进效率与工具寿命。

9.4.5钻进效率低的地层可选择合适的冲击器实现冲击回转钻进。

9.5取心钻进工艺

9.5.1提取岩心时，要慢提轻放，细致小心，从岩心管内敲取岩心时，不能猛敲猛打。

9.5.2取出的岩心样，应按上下顺序排列，不得颠倒，并及时填写回次标签或在岩心样上标明编号，

及时编录、取样或装箱。

9.5.3钻探工作未完成期间，岩心样不得处理，所留岩样应保留至验收后，按钻探设计要求处置。

9.5.4其它应按照DZ/T0260相关要求执行。

9.6定向钻进工艺

9.6.1定向井设计原则

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9.6.1.1在保证井底合理距离的前提下，宜选择简单的井眼轨道，以减小施工难度。

9.6.1.2宜根据地层各向异性、地层倾角、地层走向的自然造斜规律，进行合理的井眼轨道设计。

9.6.1.3造斜点位置应选择稳定地层且距离上层套管鞋处一般大于50m，同一井场多口井施工时宜先

施工浅层定向的井，后续井的造斜点深度宜增加不少于50m。

9.6.1.4井斜角不宜过大，以便降低钻探难度，但最大井斜角不宜小于15°。

9.6.1.5设计增斜率宜控制不大于在3.5°/30m，降斜率宜控制在1.5°/30m左右。

9.6.1.6造斜井段应保持均匀的造斜率。

9.6.1.7设计中应提供最新校正的磁偏角与子午线修正角。

9.6.2定向井轨道类型选择

9.6.2.1定向井轨道设计宜选择在二维空间内。

9.6.2.2定向井宜选择由垂直段、增斜段、稳斜段组成的三段制轨道。

9.6.2.3地热井布局要求或特殊地质要求的定向井可选择由直井段、造斜井段、增斜井段、稳斜井段、

降斜井段组成的五段制“S”型轨道。

9.6.3定向井钻进

9.6.3.1直井段要求

9.6.3.1.1采用钟摆钻具或塔式钻具组合钻进，合理选择钻井参数。钻至离造斜点100m时应根据直

井段井斜及位移情况，及时优化造斜点位置及轨道剖面参数.

9.6.3.1.2根据造斜点的深度和井眼尺寸合理选择钻具组合和钻井参数、严格控制井斜角，保证定向

质量；同一个井场多口井时直井段宜采用相同的底部钻具组合与钻井参数，减少井眼相碰可能。

9.6.3.1.3直井段钻完后，按照两测点间不大于30m测距进行连续测斜；在有磁干扰的井段应采用陀

螺测斜；根据测斜数据进行井眼轨迹计算并绘制水平投影图和垂直剖面投影图，重新校核井眼轨迹。

9.6.3.2造斜井段要求

9.6.3.2.1定向方法

9.6.3.2.1.1应采用无线随钻测斜仪（MWD）进行定向造斜以及连续测斜。在有磁干扰环境条件下（如

丛式井）的定向造斜，应采用消除磁干扰的措施，如使用无磁钻铤、无磁钻杆或陀螺定向。

9.6.3.2.1.2常用定向造斜钻具组合为：钻头-弯外壳井下马达（涡轮或螺杆）-定向接头-非磁钻铤-

钢钻铤-钻杆或钻头-弯螺杆-非磁钻铤。

9.6.3.2.2测斜要求

9.6.3.2.2.1井眼轨迹计算和作图应以多点测斜仪测取的数据为准，并按当地的地理位置进行磁方位

角修正。

9.6.3.2.2.2在有磁干扰的环境中，应以陀螺测斜仪数据作为井眼轨迹计算和作图的依据，陀螺测取

的数据应进行子午线修正角修正。

9.6.3.2.2.3斜井段测量井斜、方位，两测点间的测距不大于30m。重点井段应适当加密测点。

9.6.3.2.3造斜要求

9.6.3.2.3.1井下马达下井前应在井口进行试运转，工作正常方可下井。

9.6.3.2.3.2造斜钻具下井前应按规定扭矩紧扣，遇阻应起钻通井，不得硬压或划眼。

9.6.3.2.3.3定向造斜钻进应按规定加压，均匀送钻，以保持恒定的钻具反扭角。

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9.6.3.2.3.4采用弯外壳井底马达钻具组合造斜时，宜采用1°～1.5°的弯外壳马达。

9.6.3.3增斜、稳斜井段要求

9.6.3.3.1常用增斜钻具组合

9.6.3.3.1.1中软地层可采用增斜-稳斜一体钻具，在滑动钻进时可以依靠弯外壳马达进行增斜（或降

斜、变方位），在地面驱动钻杆旋转时可以实现稳斜。

9.6.3.3.1.2需要多趟钻实现斜井段以下地层钻进的硬地层推荐增斜钻具：钻头-近钻头扶正器-非磁

钻铤（根据井斜角、方位角的大小选用非磁钻铤的长度）-钢钻铤（非磁钻铤和钢钻铤的总长度为20～

30m之间）-扶正器-钻铤（10m）-扶正器。

9.6.3.3.1.3增斜钻具组合中钻头直径与扶正器外径允许差值为3～4mm。

9.6.3.3.1.4增斜组合是在转盘旋转钻进基础上利用靠近钻头的钻铤，配合扶正器达到增斜目的钻具

组合。按照增斜能力的大小分为强、中、弱三种结构。配合尺寸见表6。

表6增斜钻具组合配合尺寸

单位为米

类型L1L2L3

强增斜组合1.0～1.8——

中增斜组合1.0～1.818.0～27.0—

弱增斜组合1.0～1.89.0～18.09.0

注1：L1为钻头与扶正器之间长度；

注2：L2为第一个扶正器与第二个扶正器之间长度；

注3：L3为第二个扶正器与第三个扶正器之间长度。

9.6.3.3.2增斜要求

9.6.3.3.2.1按照设计参数钻进，均匀送钻，使井眼曲率变化平缓，轨迹圆滑。

9.6.3.3.2.2通过调整参数改变增斜率，增加钻压可使造斜率增大；减小钻压，则造斜率降低。

9.6.3.3.2.3通过改变近钻头扶正器与上面相邻扶正器之间的距离调整增斜率。改变的范围为10m～

30m。距离越短，刚性越强，增斜率越低；距离越大，增斜率越高。

9.6.3.3.2.4通过改变近钻头扶正器与上面相邻扶正器之间的钻铤刚性调整增斜率，刚性越强增斜率

越低；刚性越弱增斜率越高，但刚性降低以不使钻具产生二次弯曲为限。

9.6.3.3.2.5采用变向器调整井眼方位适用于方位漂移不大，井眼规则，井径扩大率小的中硬地层井

段。

9.6.3.3.2.6因地层等因素造成方位严重漂移，影响中靶或侵入邻井安全限定区域时，应运用井下马

达滑动钻进方式调整井眼方位。

9.6.3.3.2.7斜井段进行设备检修时不要长时间将钻具停在一处循环或空转划眼。

9.6.3.3.3常用稳斜钻具组合

9.6.3.3.3.1采用钻头-近钻头扶正器-短钻铤（2m～3m）-扶正器-非磁钻铤单根-扶正器，或钻头-

短钻铤（2m～3m）-扶正器-非磁钻铤单根-扶正器-钻铤钻具组合。

9.6.3.3.3.2按照稳斜能力的大小，分为强、中、弱三种。配合尺寸见表7。

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表7稳斜钻具组合配合尺寸

单位为米

类型L1L2L3L4

强稳斜组合0.8～1.24.5～6.09.09.0

中稳斜组合1.0～1.83.0～6.09.0～18.0—

弱稳斜组合2.0～4.09.0～10.0—

注1：L1为钻头与扶正器之间长度；

注2：L2为第一个扶正器与第二个扶正器之间长度；

注3：L3为第二个扶正器与第三个扶正器之间长度；

注4：L4为第三个扶正器与第四个扶正器之间长度；

9.6.3.3.4稳斜要求

9.6.3.3.4.1在方位漂移严重的地层钻进时，为稳定井斜方位，可在钻头上连续接上2只～3只足尺

寸扶正器，加强下部钻具组合的刚性。

9.6.3.3.4.2采用稳斜钻具出现降斜趋势时，可用微增钻具组合稳斜。将近钻头扶正器与其相邻的上

扶正器之间距离增加到5m～10m；减少钻头上面第二只扶正器的外径（欠尺寸扶正器）。需要更强的

稳斜组合，可使用双扶正器串联起来作为近钻头扶正器。

9.6.3.3.5简化增斜稳斜钻具组合

9.6.3.3.5.1增斜和稳斜井段，钻具组合可简化为：钻头+短钻铤+球形扶正器+非磁钻铤＋钢钻铤+钻

杆。

9.6.3.3.5.2短钻铤的长短，应结合扶正器的实际大小来确定。

9.6.3.3.5.3同一段裸眼底部钻具组合刚性应保持不增加，底部钻具组合刚性应不小于下入套管的刚

性，避免因刚性不相容而导致钻具、套管无法下入。

9.6.3.3.5.4施工时应调整短钻铤长度和钻压的大小，改变钻具增斜，稳斜甚至降斜效果。若短钻铤

长度小于4m，施工钻压偏大，则容易增斜。若短钻铤长度大于4m，施工钻压偏小，则容易降斜。以

合适的短钻铤长度配合合适的钻压，达到设计稳斜要求。

9.6.3.4降斜井段要求

9.6.3.4.1常用降斜钻具组合

9.6.3.4.1.1钻头-非磁钻铤-钻铤（钻头与扶正器之间的距离为10m～30m）-扶正器。钻头与扶正

器之间的距离应根据井斜角的大小和要求的降斜率来确定。

9.6.3.4.1.2降斜钻具组合中扶正器的外径可比增斜、稳斜钻具组合中扶正器外径稍小。

9.6.3.4.1.3按照降斜能力的大小分为强、弱两种结构，配合尺寸见表8。

表8降斜钻具组合配合尺寸

单位为米

类型L1L2

强降斜组合9.0～28.0—

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弱降斜组合2.0～5.09.0～19.0

注1：L1为钻头与扶正器之间长度；

注2：L2为第一个扶正器与第二个扶正器之间长度。

9.6.3.4.2降斜要求

9.6.3.4.2.1降斜段宜简化下部钻具组合，减少钻铤和扶正器的数量，可用加重钻杆代替钻铤。

9.6.3.4.2.2施工中应注意保持小钻压和较低转速。

9.6.4定向钻进安全措施

9.6.4.1防止压差卡钻。在定向钻进中，应减少钻具与井壁间的摩擦力，宜加入润滑剂使泥饼摩擦系

数小于0.2。

9.6.4.2预防键槽卡钻。在井眼曲率大的井段，应定期下入键槽破坏器，破坏键槽。记录起下钻遇阻

遇卡位置，结合测斜数据分析，判断键槽位置，提前破坏处理。

9.6.4.3其他类型的卡钻及预防。钻具组合变换时，应控制下放速度，遇阻不得硬压。用刚性小的钻

具组合钻出的井眼，先用刚性适中的钻具组合通井划眼后，再下入刚性强的钻具组合。定向井应配备四

级净化装置，使钻井液含砂量小于0.5%。

9.6.4.4控制钻井液性能。大斜度井段动切力宜不小于6Pa，提高携屑能力，保持井眼干净，提高钻

速防止砂卡。

9.6.4.5定向井使用的钻具，应比相同井深的直井强度高一级。

9.6.4.6使用PDC钻头或其他高效能钻头每钻进300m左右（斜井段）应进行一次短起下钻。

9.6.4.7下井钻具、工具及配合接头，应检查水眼直径和水眼内有无铁屑杂物，保证测斜仪器顺利下

入。

9.7钻进操作要求和注意事项

9.7.1钻进操作基本要求

9.7.1.1在钻头到达井底前，应先开泵循环，待井口返出钻井液后，慢速回转钻具，无蹩车蹩泵时，

方可将钻具下放到井底钻进。

9.7.1.2钻进过程中应保持井内干净，井底沉屑超过0.3m～0.5m时，应调整钻进参数或提高钻井液

携屑能力。

9.7.1.3在松散地层钻进，不宜长时间循环；提下钻速度不宜过快，提钻时应向井内回灌钻井液。

9.7.1.4钻进过程中应随时注意井内情况变化，若出现回转阻力增大，负荷突变，泵压不足或蹩泵，

井口返浆减少、不返浆以及钻速突变等异常情况时，应立即采取措施，经处理无效应及时提钻检查。

9.7.1.5每次提钻后，应认真检查钻头磨损和变形情况，分析原因，有针对性地调整钻进技术参数和

改进操作方式。

9.7.1.6提钻遇阻时不准硬拉，应上下活动钻具，以防卡钻。

9.7.1.7停钻时钻具不得在井底停放，应将钻具提至井外或安全井段。

9.7.1.8下钻遇阻不得硬压，应采用一冲、二通、三划眼的方法处理。

9.7.2牙轮钻头使用注意事项

9.7.2.1钻头在使用前的检查

9.7.2.1.1钻头的型号和尺寸应与所钻地层、井径相匹配。

9.7.2.1.2牙轮转动灵活，三个牙轮在转动时不得发生相互咬死现象。

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9.7.2.1.3水眼畅通、牙齿完好、焊缝无裂缝或缺陷。

9.7.2.2钻头入井注意事项

9.7.2.2.1选用合适的装卸工具，钻头放进装卸工具时不得猛墩。

9.7.2.2.2丝扣按规定扭矩上紧。

9.7.2.2.3下钻平稳，控制遇阻吨位，遇阻不得硬压；下钻宜慢，以免损坏牙齿。

9.7.2.2.4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。

9.7.2.2.5下钻距井底一个单根左右距离时，应开泵、转动钻具、缓慢下放，不得直接下到井底开泵。

9.7.2.2.6钻头接触井底后，应在低钻压、低转速下（钻压10kN～30kN，转速60r/min左右）磨

合0.5h以上，方可逐步提高钻压和转速。

9.7.2.3钻进要求

9.7.2.3.1送钻均匀，严防溜钻、顿钻。

9.7.2.3.2钻进中应随时观察分析岩性和钻头工作情况，及时调整钻进参数。

9.7.2.3.3加压钻进过程中，钻具需要停止转动时，应待指重表恢复原悬重后，分离转盘离合器。

9.7.2.3.4应以钻头使用说明推荐的钻压与转速的乘积为约束条件，不能同时使用最高钻压和最高转

速。

9.7.2.3.5做好钻速试验，即固定钻压，改变转速，或固定转速，改变钻压，使钻压和转速合理匹配，

达到高钻速钻进。

9.7.2.4起钻原则

9.7.2.4.1轴承损坏现象。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，采用MWD

监测工具面时发现反扭角减小后不规则变化时应立即起钻。

9.7.2.4.2牙轮卡死现象。转盘负荷增大，转盘链条跳动，蹩钻，打倒车，钻速下降。

9.7.2.4.3牙齿磨光或断齿现象。转盘负荷减轻，无蹩跳，钻速明显下降或无进尺，指重表指示平衡

无摆动，泵压正常。

9.7.2.4.4钻头泥包。转盘负荷增大有跳钻现象，钻速下降，上提钻具有不同程度的阻卡和拔活塞现

象，泵压上升，严重时蹩泵。

9.7.2.4.5更换钻头。当钻井效率降低，需要更换钻头时。

9.7.2.5钻头用后管理

9.7.2.5.1钻头提出卸下后，应填写标签，标明入井顺序、下入与提出时间、进尺、钻进时长等，标

签宜放在钻头内。

9.7.2.5.2钻头起出后应进行测量和分析，并按SY/T5415要求填写钻头使用记录，如果不合理磨损

严重则该型钻头不适应所钻地层，应更换型号。

9.7.2.5.3对于尚可继续使用的钻头应刷洗干净，丝扣涂油，并根据轴承是否密封，采取防锈保护措

施。

9.7.3PDC钻头使用注意事项

9.7.3.1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。

9.7.3.2在离井底一个单根距离时开泵循环冲洗。

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9.7.3.3接触井底开始钻进时宜进行钻头井底造型，井底造型钻进进尺宜超过30cm，钻压宜不大于

30kN，钻头转速速宜不大于50rpm，带井下马达钻进时钻压宜不大于10kN。正常加压钻进时，应注

意扭矩变化，随时调整钻井参数。

9.7.3.4钻进中应确保排量满足要求；送钻应均匀，防止跳钻和蹩钻，不应有超压、溜钻、顿钻等现

象。

9.7.3.5应根据钻速、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。

9.7.3.6钻头使用后期，PDC切削齿的磨损大，PDC切削齿切入地层的深度降低，可适当提高钻压以维

持较高的机械钻速。

9.7.3.7遇到下列情况应起钻：

a)立管压力明显上升，进尺较慢；

b)地层岩性变化不大，而机械钻速和转盘扭矩明显降低；

c)有连续蹩钻现象且没有进尺。综合经济指标低于其它类型钻头。

9.7.4气举反循环钻进注意事项

9.7.4.1下钻前应检查双壁钻杆密封圈的磨损情况，有破损、漏气等情况时，应及时更换；

9.7.4.2钻具内岩屑上返彻底后，方可停气；

9.7.4.3钻进过程中及时清理上返岩屑，向井内回灌、补充钻井液。

9.7.5井底动力钻进注意事项

9.7.5.1钻井液固相含量应满足井底动力钻具使用要求，减少钻具磨损，提高使用寿命。

9.7.5.2入井前应进行地面检查及井口测试，包括轴承轴向间隙、旁通阀、传动轴等，并记录井口测

试压降。

9.7.5.3控制下放速度，遇阻轻压慢放，上下活动钻具，不得长井段带井下动力钻具划眼，必要时应

起钻采用常规钻具通井。

9.7.5.4对于深井，下钻时宜周期性地进行循环冷却钻具。

9.7.5.5钻进过程中，应准确记录泵压变化和井下动力钻具使用时间，判断井下动力钻具使用情况并

根据泵压变化及钻压释放速度调整送钻速度。

9.7.6划眼作业

9.7.6.1划眼原则

9.7.6.1.1停泵通井，大排量冲孔，小排量划眼。

9.7.6.1.2在松软、破碎地层、断层处划眼时，应防止划出新井眼。

9.7.6.1.3倒划眼完毕应进行正划眼，上提、下放钻柱至无阻卡为止。

9.7.6.1.4带弯接头或弯马达的钻柱组合不可加压划眼。

9.7.6.2钻进过程中划眼

9.7.6.2.1新钻头距井底一个单根距离时。

9.7.6.2.2上一单根钻完后，接新的单根前。

9.7.6.3通井过程中划眼

9.7.6.3.1通井