DB41T3059-2025矿山大直径工程井钻完井技术规范

41I 2 2 3 3 5 8 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》的规定本文件由河南省自然资源标准化技术委员会（HN/TC1矿山大直径工程井钻完井技术规范本文件适用于采用钻井法施工的矿山大直径工GB/T6067.1起重机械安全规程第1部分：总则GB/T17395钢管尺寸、外形、重量及允许AQ2004地质勘探安全规程DZ/T0374绿色地质勘查工作SY/T5724—2008套管柱DB41/T2920矿山大直径工程井钻完井设计3.1直径500mm～2000mm之间连接地面与矿山地下的3.2包括井眼开次、直径、深度和套管直径、壁厚、23.3为保证大直径工程井垂直和精准中靶，先期施工的导引小3.43.5在先导井施工中采用钻机转盘和井底动力钻具同时旋转的钻进方3.63.73.8对已钻成的井眼采用同径钻头划眼使井眼通畅的作业方3.9采用浮塞，将超过钻机提升荷载的套管串下入井内的下管方3.103.11将钻具下至套管底口，用套管帽封闭钻具与套管之间环空，进行注水泥作业的固井方法。4,1应结合工程目的、任务及要求，充分搜集利用已有地质和矿山开采相关资料，钻完井设计按照4.2按批准的钻完井工程设计实施，实施中应严格过程控制。4.3采用安全实用、技术先进、经济合理、绿色环保的钻完井技术。5井型及井身结构5.1.2按完井套管直径分为：500mm～800mm为常规大直径井、800mm～1000mm为超大直径井、35.2.1应根据工程用途、地质条件、生产套管直径和下入深度、钻完井工艺方法等综合因素确定井身5.2.2一般情况下宜采用二开次井身结构，复杂井眼直径与套管直径的差值一般为160mm～250mm，套管直径大于井越深、地层越不稳定，井眼直径6.1.1井场修建应满足钻井、下套管、固井等阶段作业设备安装和进出场6.1.3配电负荷应满足钻完井施工动6.2井场布置井场布置应符合职业健康和绿色环保施工等要求，井场长、宽不宜小于90m×906.3钻井工程准备6.3.1根据钻完井设计制定施工技术措施，并进行全面技术6.3.2准备符合规定的各类钻井工具、仪器、仪表和器材，并按要求检校6.3.3准备好各类钻具、钻头、接头和井内事故处6.3.6准备足量的各类泥浆材料，检测泥47.1.1根据地质情况、场地环境、设计井深、完钻井径、井身结构、钻进工艺、完井方法及套管安装要求等条件，综合选择钻机、泥浆泵、井架及平台、动力机7.1.4根据钻完井施工需要和绿色环保要求选择7.2设备安装7.2.1.3安装、起落前要对井架各部件、工具、索具等进行安全可靠性7.2.1.5安装、起落井架应由专人统一指挥，正下方及其附近严禁有人员作业、停留或通过，按照方7.2.1.65级及以上大风、雷雨雾雪天7.2.1.7使用起重机械起吊钻井设备时，应按照GB/T6067.2.3.1制浆设备布设应方便泥浆配制和有利于泥浆7.2.3.2固控设备布设应有利于除砂、除泥、渣7.2.3.4吊装、搬迁泥浆罐、水罐，应先将罐内液体移除并清除残7.2.4.2防护设施、安全装置须齐7.3开工检查57.3.4对施工井场废渣、废液和生活垃圾处理方案的合理性进8.1.1根据地层、岩石钻进特性、工程技术要求、设备及施工条件等因素选择安全、环保、高效的钻—坡积石、漂石、卵砾石层等浅部非胶结“转盘（或顶驱）+螺杆”地层压力低、易漏失的稳定地层、大直正常地层压力、弱含水、硬度大、研磨性强的稳定地层和抢险救援井；粉尘多，8.1.2覆盖层可根据其岩性特征采用冲击、冲击回转、正循环回转、泵吸反循环、旋挖等多种钻进方8.1.3先导井应采用正循环回转防斜钻进工艺，软至中硬岩层宜采用多工艺复合钻进，坚硬地层可采8.1.4分级扩径可采用气举反循环、正循环、冲击等多种回转钻进工艺：软至中硬岩层，宜采用气举68.2先导井钻进8.2.1先导井开孔时应加扶正器，扶正器与上一级套管内径相适应，保证先导孔井眼居中。8.2.2根据钻井设计的钻压，确定钻柱中钻铤的数量，钻铤长度按公式（1）计算：L=k”b/(f×Wc)································································Wc——空气中每米钻铤的重量，单位为千克每米（㎏/mf=(pc__pm)/pc······························ρc——钻铤的密度，单位为克每立方厘米（g/ρm——钻井液的密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）。8.2.3先导井钻进宜采用单弯螺杆+无线随钻定向钻进技术，根据井径大小确定使用螺杆钻具的尺寸°8.2.4钻头直径宜选用Ф215.9mm~Ф311.1mm，钻头类型依据岩石钻进特征选用复合片或牙轮钻头。8.2.5先导井钻进过程中进行随钻测钻头+Φ203.2mm（或Φ197mm）螺杆钻具+Φ185mm（或Φ177.8mm）无磁钻铤+钻头+Φ185mm（或Φ172mm）螺杆钻具+Φ177.8mm（或Φ165.1mm）无磁钻铤+Φ165.1mm钻铤+Φ127mm钻杆（正循环）钻头+Φ172mm螺杆钻具+Φ165.1mm（或Φ172mm）无磁钻铤+Φ165.1mm（或Φ158.9mm）钻铤+Φ127mm钻杆（正循环）78.3.1.1钻杆直径选择应充分满足大直径选择1：钻头+Φ203.2mm钻铤+Φ177.8mm钻铤+Φ165.1mm钻铤+Φ127mm钻杆（正循环）选择2：钻头+Φ228.6mm钻铤+Φ203.2mm钻铤+Φ177.8mm钻铤+Φ140mm钻杆（正循环）选择3：钻头+Φ228.6mm钻铤+Φ203.2mm钻铤+Φ177.8mm钻铤+Φ127mm（或Φ140mm）加重钻杆+Φ127mm（或Φ140mm）单壁钻杆＋气水混合器+Φ178mm（或Φ194mm）双壁钻杆＋双壁8.3.2.2软地层宜选用硬质合金刮刀型组合式扩径钻头。8.3.2.3中硬地层宜选用复合片或牙轮组合式扩径钻头。8.3.2.4硬、极硬、强研磨性地层，8.3.2.5扩径钻头底部应有导向，导向直径与上一级井径相匹配，8.4钻进技术参数8.4.1.2先导井复合钻进转盘转速40r/min～65r/min；扩径钻8.4.1.3先导井钻进泥浆上返速度0.5m/s～1.58.4.2.1先导井钻进钻压0.05kN/mm～0.4kN/mm；金刚石复合片组合式扩径钻头钻进钻压以8.4.2.2先导井复合钻进转盘转速50r/min～90r/min；扩径钻8.4.2.3先导井钻进泥浆上返速度0.5m/s～1.588.4.3.1使用全面钻进球齿冲击钻头时，中硬以上岩层钻压0.055kN/mm～0.20kN/mm；采用8.4.3.2转速在30r/min～60r/min。8.4.3.3泵压和泵量按产品使用说明选择。8.4.4.1根据井深、井径和地层岩性特征计算8.4.4.3供气压力不低于井内最大液柱高度时的启动风压与空气潜孔锤工作风压之和。8.4.4.4钻压宜采用0.06kN/m8.5.1.1根据钻遇地层的类型，使用合理的钻具组合和级配。8.5.1.3使用无线随钻钻井技术，实时监控方位8.5.2.1新钻头入井时，应进行划眼作业。8.5.2.2起下钻遇阻井段，下钻时应进行划眼作业。8.5.2.3带弯接头的螺杆或单弯螺杆8.5.2.4在井斜段划眼作业时，应防止钻出新井眼。8.5.2.5划眼作业完成后，上下活动钻具至无阻卡为止。9.1.1泥浆配置原则9.1.1.1配置泥浆不应使用污染环境的化学处理剂。9.1.1.2浅部含有坡积石、漂石、卵砾石层等非胶结硬岩石层和覆盖层钻进，宜采用简便、经济、无9.1.1.3基岩以下地层钻进应以水基泥浆为基液，采用无污染、性能稳定、水溶性好、易调配的优质99.1.3泥浆配制9.1.3.2泥浆材料用量应根据泥浆配方主要技术指标、参9.1.3.3泥浆配制程序：加水→加粘土粉→加无机盐处理剂→加有机化学处理剂；或加水→加无机盐9.2.1覆盖层钻进——密度：1.15g/cm3～1.25g/cm3；——失水≤15ml/30min；——含砂量≤6%。如果遇流沙、卵石等极不稳定地层，可适当加9.2.2先导井钻进——密度：1.05g/cm3～1.20g/cm3；）～）；——失水＜10ml/30min；——泥皮厚度≤1.0mm；——含砂量≤3%。9.2.3大直径扩径钻进——密度：1.15g/cm3～1.25g/cm3；——失水＜10ml/30min；——泥皮厚度≤1.5mm；——含砂量≤3%。9.2.4下管前——密度：1.22g/cm3～1.25g/cm3；）～）；——失水＜10ml/30min；——泥皮厚度≤1.0mm；——含砂量≤3%。9.3.2井场应配备振动筛、旋流除砂器、旋流除泥器、除气器、离心机及剪切泵等泥浆固控设备，及9.3.4井场应配足各类泥浆处理剂，添加高分子处理剂时要事先将其用水泡好备用，在调整泥浆性能9.3.5根据地层情况及时调整泥浆性能指标。对于易吸水膨胀缩径地层，须在泥浆中加大降失水剂和9.3.6应制定易漏地层钻进施工预案，储备防漏、堵漏、配浆材料及其他9.3.7控制泥浆的密度和含砂量，可采用自然沉降、机械除砂、除泥和化学絮凝相结合的方法。9.3.8下套管及固井前，应根据井内实际情况优化调整泥浆性能。在下套管作业前向泥浆中加入润滑9.3.9地层压力低，可采用膨润土、发泡剂、稳泡剂、降滤失剂、抑制剂、增稠剂等配置可循环泡沫10.1录井10.1.2.1根据理论计算法、实物测量法确定迟到时间，10.1.2.2应在固定沉淀池取样，并在取完一10.2测井先导井完钻后按设计要求进行测井，提供井套管强度按照SY/T5724—2008中6.1.5规定的三轴应力11.2下套管准备11.2.5为便于套管顺利入井，表层套管及技术套管底口宜为马蹄形，切割角不大于30底口应收口；为便于固井顺利返浆，工作套11.2.6应按套管柱设计排列下井顺序11.2.7提吊索具、穿杠、套管吊卡等下套管工具及附件应配备齐校正。发现下管提吊系统损伤或严重磨损，应鉴定或强11.3套管通井11.4下套管作业套管垂直度。焊材应与套管材质相符，采用的焊接工艺要保证焊接质量，确保连接安全可11.4.2.3套管浮重超过浮塞法下管最大能力时，可11.4.3.2采用焊接连接的套管，选用割孔穿杠提吊11.4.4.2套管柱下放速度宜控制在0.011.4.4.3下套管过程中，应最大降等异常情况，应放缓下降速度、回转套管。采取措施后根据矿山大直径工程井特点，宜采用井口止逆内管法12.2水泥浆设计12.3作业准备12.3.4水泥浆注替排量应依据实测的泥浆、水泥12.3.6固井作业应合理排放车辆，12.4固井作业13.2完井要求井内复杂情况主要类型有：埋钻、粘钻、钻具断落、井内14.2预防和处理的原则14.3预防和处理14.3.1.1.2应使用优质化学泥浆，保持泥浆适宜的密度14.3.1.1.6保持泥浆液柱压力，起钻时要14.3.1.1.9钻具回转遇阻时，应立即上下活动14.3.1.2.2在钻具未卡死的情况下，采取上下划眼的方空气钻进时应持续不停供气循环，必要时采取加大供气量14.3.3.1.1加强钻具检查工作，保14.3.3.1.7加工钻具丝扣要严14.3.3.2.2钻具在大井眼中折断时，可用带14.3.3.2.3钻具在大井眼内偏斜严重，导向罩效果不佳时，可采用正14.3.4.1.2钻头加工焊接牢固，质量可靠。合理充填与堵漏剂复合堵漏或采用网袋式、管式专用封堵工井环空中形成紊流或断塞流。循环流体再利用时应适当补充发a)先导井施工要严格控制井斜和全角变化率，确保钻孔垂直；c)下套管前，优化泥浆性能，充分循环清除沉渣，保持井壁稳定；d)地层破碎、易垮塌时，配置高密度f)下套管时定时往井内注满泥浆，保持井内压力平衡；下放套管速度应均匀、缓慢，以减小压c)若因全角变化率大造成套管无法下入，应起出套管，排除异常。a)钻孔施工时，根据地质条件要提前预留孔底沉渣段；g)下完套管后宜小排量顶通，再逐渐恢复至正常排量。b)因井壁坍塌或砂桥不能正常循环泥浆c)因井漏而引起的无法循环，确定好漏失位置，可先进行堵漏。若堵漏失败，可采用环空直接14.3.6.3.3蠕变性地层，应按蠕变应力设计套管14.3.6.3.8下套管中，时刻观察悬重变化，若有14.3.7.4出浆孔螺旋分布，采14.3.7.6注水泥过程中发生憋堵，可增加低密度水14.3.7.7因漏失水泥未返出井15.1质量要求直井的井斜角、全角变化率、井底水平位移质量m°m注：井深超过1000m时，位移增量＜1m/100m。15.2质量评定a)井深、井径符合质量要求；果。《钻完井工程技术报告》编写提纲见附录16.2资料归档16.2.1.3按规定保存和汇交原16.2.1.7存档单位应建立档案总账和明细表表、测井和录井记录表、下管记录表、固井记录表、成井结17.1健康管理17.1.2依据钻井施工地域、季节等特17.1.3建立现场施工人员健康检查、疾病预防、饮食卫生和驻地卫生17.2安全管理17.2.1.1按照国家法律、法规规定，建立、健全安全生产规17.2.1.2设置专职或兼职安全员。安全员应经过安全培17.2.1.5应建立健全自然灾害和事故灾难应急动