（正式版）DB41∕T 3059-2025 《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2为保证大直径工程井垂直和精准中靶，先期施工的导引小直径井眼。在先导井基础上分级将井眼直径扩大至设计在先导井施工中采用钻机转盘和井底动力钻具同时旋转扩径钻进环状切削面积换算成全面钻进的圆面积，与该圆面积对应的直径。对已钻成的井眼采用同径钻头划眼使井眼通畅的作业方式。采用浮塞，将超过钻机提升荷载的套管串下入井内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DB41/T2920的规定执行。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。5.1井型火)井、电缆井、多用途管道井等。5.1.2按完井套管直径分为：500mm~800mm为常规大3DB41/T3059—20251000mm～2000mm为特大直径井。5.1.3按完井深度分为：小于500m为浅井、500m~800m为深井、800m~1000m为超深井、大于5.2.1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结构。5.2.2一般情况下宜采用二开次井身结构，复杂情况下可采用三开次或多开次井身结构。5.2.3常用套管直径与井径对应表见表1。为160mm~250mm,套管直径大于1000mm时，井眼直径按套管直径的宜适当加大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要求。6.1.2道路通行应满足大型重载车辆需求。6.1.3配电负荷应满足钻完井施工动力需求。6.1.4供水应满足钻完井施工及固井需求。6.1.5井架基础应使用不低于C25的混凝土制作，厚度不小于50cm。6.1.6配套设备基础应硬化，承载能力不低于设备总重的1.5倍。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×90m。6.3.1根据钻完井设计制定施工技术措施，并进行全面技术交底。6.3.2准备符合规定的各类钻井工具、仪器、仪表和器材，并按要求检校仪表。6.3.3准备好各类钻具、钻头、接头和井内事故处理工具。6.3.6准备足量的各类泥浆材料，检测泥浆性能的各种仪器配套齐全，性能良好。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、动力机等设备。7.1.2根据钻井直径和井深选择不同能力的钻机，扭矩不小于13kN·m,提升力不小于135t。7.1.3配备的泥浆泵排量应大于2000L/min。7.1.4根据钻完井施工需要和绿色7.2.1.1钻塔与输电线路距离应符合AQ2004的规定。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检查。7.2.1.4井架上其他必要的附件应在起塔前安装牢固。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7.2.1.65级及以上大风、雷雨雾雪天等恶劣天气和夜间禁止起落井架。7.2.2.2天车、转盘、井口三者的中心应在一条垂直线上，最大偏差应不大于10mm。7.2.2.3钻机安装完毕后进行不少于30min试运转，若无异常，再次紧固各连接紧固件。7.2.3.3泥浆循环系统安装应兼顾不同钻井7.2.3.4吊装、搬迁泥浆罐、水罐，应先将罐内液7.2.3.5安装应按照SY/T5974规定执行。7.2.4.1井场应安装避雷针、绷绳、护栏、护罩、漏电7.2.4.2防护设施、安全装置须齐全完好。7.2.4.3安全设施的设置应符合AQ2004的规定。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6f——浮力系数，无量纲，可用公式(2)算得：(表3)。角度钻头+φ203.2mm(或Φ197mm)螺杆钻具+Φ185mm(或Φ177.8Φ177.8mm(或Φ165.1mm)钻铤+Φ127mm钻杆(正循环)钻头+Φ185mm(或Φ172mm)螺杆钻具+Φ177.8mm(或Φ165.1Φ165.1mm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，8.4.1.2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；——密度：1.15g/cm³~1.25g/cm³;——漏斗黏度：40s(马氏)～100s(马氏);——失水<10ml/30min;——密度：1.22g/cm³~1.25g/cm³;——失水<10ml/30min;——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9.3.3泥浆性能现场维护处理应遵循稳定、均匀的原则。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地层，应降低泥浆密度，添加惰性骨架材料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1110.1.2.3录井间距不少于1包/m,每包不应少于500g。保存。10.1.3.2录井间距为1m,单位为min/m,保留一位小数。11.1.1.2套管材质根据需要选用碳素结构钢、低合金高11.1.1.3螺旋管、直缝管按照GB/T3091规定执行，无缝管按照GB/T17395规定执行。11.2.2入井套管应符合钻完井工程设计及套管柱设计要求，长度附加量不少于2%,并附套管质量检11.2.4采用割孔穿杠法下套管时，应在距套管端口适当位置切割对称穿杠孔。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°;工作套管底口应收口；为便于固井顺利返浆，工作套管底口以上2m~2.5m应提前割出浆孔。11.2.6应按套管柱设计排列下井顺序并编号，编写下井套管记录。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全，易损部件应有备用件。11.4.1.1螺纹连接按照SY/T5412中下套管作业要求执行。套管垂直度。焊材应与套管材质相符，采用的焊接工艺要11.4.2.3套管浮重超过浮塞法下管最大能力时，可采用专用下11.4.3.1采用丝扣连接的套管，选用配套的专用吊卡提吊。11.4.3.2采用焊接连接的套管，选用割孔穿杠提吊，亦可制作11.4.4.2套管柱下放速度宜控制在0.04m/s～0.1m/s,保证套管柱平稳下放。降等异常情况，应放缓下降速度、回转套管。采取措施后异常无法排除，应起出套管12.2.1水泥浆设计应充分考虑地层压力、地层破裂压力、漏失压力、水泥封固段长度、固井施工工艺等因素。12.2.2水泥浆设计内容应包括：固井水泥浆性能(水泥浆密度、初始稠度、稠化时间、游离液、滤失量、流变性、抗压强度、渗透率、沉降稳定性等参数)和注水泥要求(水泥返高、封固段长度、水泥塞面、水泥用量及水泥等级、替浆量、候凝时间等)。12.2.3水泥浆密度设计1.45g/cm³~1.85g/cm³。12.2.4水泥稠化时间应为施工注替时间再附加1h～2h。12.2.5隔离液、替浆液、作业量及施工参数的设计按照SY/T5480规定执行。12.3.1固井作业使用水泥量应充分考虑大直径工程井环状间隙大、宜扩径和固井方法特点，留足备用12.3.2固井作业前水泥须全部到达现场方可作业。12.3.3固井作业前根据使用水泥量、隔离液数量、替浆液数量，计算清水用量，要求准备清水达到计算量的1.5倍。12.3.4水泥浆注替排量应依据实测的泥浆、水泥浆及隔离液流变参数进行优化。12.3.5编制固井专项技术措施。内容包括资料收集、数据计算、作业流程、安全技术措施、施工保障措施等。12.3.6固井作业应合理排放车辆，设立警戒区域，设置警示标识。12.3.7固井作业前，应对固井设备和管线试运转和试压。12.4固井作业12.4.1注水泥浆前，钻具与套管环空应先注水排气，再注入隔离液。12.4.2注水泥浆期间应做好水泥浆密度监测，根据监测数据调整水泥浆性能指标，并留好水泥浆样品，按设计要求检测。12.4.3注替作业应连续，上返速度应符合设计要求。12.4.4水泥浆密度、注替压力、排量、水泥浆量、隔离液量、替浆量和返出泥浆量，均应实时监测和计量。12.4.5固井作业其他操作应按照SY/T5374.1规定执行。12.4.6井口连续稳定返出水泥浆时停止固井。13.1完井方法采用套管外充填水泥浆完井方法。13.2.1应按设计要求进行套管试压。13.2.2套管内预留水泥塞高度应达到设计要求，超出设计高度时，应清除多余水泥塞。13.2.3清除套管内泥浆，残留泥浆液柱不超过10m。13.2.4按设计要求封闭井口。井内复杂情况主要类型有：埋钻、粘钻、钻具断落、井内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。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16.2.1.3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16.2.2.5其他文件，如材料(套管、水泥、泥浆材料等)质保书、出厂合格证、第三方检测证明、质17.1.1按照安全生产法，为现场施工人员配备相应的劳动保护17.1.2依据钻井施工地域、季节等特点，为现场施工人员配备相应的急救器材、药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管理等制度，并认真执行。17.2.1.1按照国家法律、法规规定，建立、健全安全生产规章制度，并认17.2.1.2设置专职或兼职安全员。安全员应经17.2.1.5应建立健全自然灾害和事17.2.1.6现场作业严禁违章17.2.2.1操作升降机应平稳，禁