DB34-T 4381-2023 两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井技术规程

ICS73.100.3034Regulationfordrillingtechnologyofgrounddirectionalmulti-lateralhorizontalwellsintheHuainanandHIDB34/T4381—2023前言 12规范性引用文件 13术语和定义 24工程设计 4 44.2设计书格式 44.3井身结构设计 54.4井眼轨迹设计 64.5下部钻具组合设计 64.6钻井液设计 74.7井口及井控装置设计 84.8固井工程设计 85钻前准备 9 95.2钻井工程准备 5.4钻前验收 6钻进施工 6.2钻井液性能监控 6.3简易水文观测 6.4井内复杂情况预防与处理 6.5钻井井史 7水平井轨迹控制 8.4套管柱试压 9侧钻 9.1水泥塞螺杆钻具侧钻 DB34/T4381—202310煤层气井井控 11钻井完井交接验收 11.2井身质量验收 11.3固井质量验收 11.4完井质量验收 11.5井场环保验收 12钻井工程资料汇交要求 12.2设计资料 12.3原始资料 12.4技术总结报告 附录A（资料性）水害地面区域探查治理等钻井工程设计书格式 附录B（资料性）水害治理井开工验收报告 附录C（资料性）水害治理井竣工验收报告 附录D（资料性）钻井工程资料汇交清单 附录E（资料性）井内复杂情况预防与处理 E.1井内复杂情况和事故的预防措施 E.2井内事故处理 DB34/T4381—2023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。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由安徽省煤田地质局提出。本文件由安徽省自然资源厅归口。本文件起草单位：安徽省煤田地质局、安徽省煤田地质局第一勘探队、中国地质大学（武汉）、安徽省煤田地质局第二勘探队、安徽省煤田地质局第三勘探队、安徽省煤田地质局水文勘探队、安徽省煤田地质局勘查研究院。本文件主要起草人：章云根、孙家应、程万、方潮杰、余大有、尹德战、李华、张强、周化忠、刘琰、查显东、石耀军、蒋国盛、吴翔、蔡记华、陆洪智、杨现禹。DB34/T4381—20231两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井技术规程本文件规定了两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井的工程设计、钻前准备、钻进施工、水平井轨迹控制、固井施工、侧钻、煤层气井井控、钻井完井交接验收、钻井工程资料汇交要求等内容。本文件适用于两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井的设计、施工、交接验收和资料汇交。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。DZ/T0250-2010煤层气钻井作业规范SY/T5088钻井井身质量控制规范SY/T5089.1钻井井史格式第1部分：陆地部分SY/T5333钻井工程设计格式SY/T5358储层敏感性流动实验评价方法SY/T5374.1固井作业规程第1部分：常规固井SY/T5396石油套管现场检验、运输与贮存SY/T5412下套管作业规程SY/T5416.1定向井测量仪器测量及检验第1部分：随钻类SY/T5416.2定向井测量仪器测量及检验第2部分：电子单多点类SY/T5416.3定向井测量仪器测量及检验第3部分：陀螺类SY/T5435定向井轨道设计与轨迹计算SY/T5466钻前工程及井场布置技术要求SY/T5480固井设计规范SY/T5547螺杆钻具使用、维修和管理SY/T5587.14常规修井作业规程第14部分：注塞、钻塞SY/T5618套管用浮箍、浮鞋SY/T5619-2018定向井下部钻具组合设计方法SY/T5678钻井完井交接验收规则SY/T5724套管柱结构与强度设计SY/T5954开钻前验收项目及要求SY/T5964钻井井控装置组合配套、安装调试与使用规范SY/T5974钻井井场设备作业安全技术规程SY/T6276石油天然气工业健康、安全与环境管理体系2DB34/T4381—20233术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1井眼轨迹welltrajectory井眼轴线的空间位置。[来源：GB/T28911—2012，9.4.1]3.2落鱼fish落入井内的管具和仪器等。[来源：GB/T28911—2012，13.6.1]3.3鱼顶fishtop落鱼的顶部。[来源：GB/T28911—2012，13.6.1.2]3.4随钻测井loggingwhiledrilling随钻测量地质参数。[来源：GB/T28911—2012，9.6.13]方位角closureazimuth以井眼轴线上某点的正北方位线为始边顺时针旋转到该点井斜方位线所转过的角度。[来源：GB/T28911—2012，9.2.3]三段式轨迹buildandholdtrajectory自井口开始，依次为直井段、增斜段、稳斜段的井眼轨迹。[来源：GB/T28911—2012，9.4.1.5]3.7五段式轨迹build-hold-and-dropandholdtrajectory自井口开始，依次为直井段、增斜段、稳斜段、降斜段、稳斜段的井眼轨迹。[来源：GB/T28911—2012，9.4.1.6]3.8双增式轨迹double-hold-buildtrajectory自井口开始，依次为直井段、增斜段、稳斜段、增斜段、稳斜段的井眼轨迹。[来源：GB/T28911—2012，9.4.1.7]3.9稳斜段holdsection井眼轨道上井斜角保持不变的井段。[来源：GB/T28911—2012，9.4.1.3]增斜段buildsection井眼轨道上井斜角逐渐增大的井段。[来源：GB/T28911—2012，9.4.1.2]DB34/T4381—20233地质导向钻井geo-steeringdrilling利用随钻测井和随钻地层评价技术，引导钻头准确钻达预定的目标地层的钻井方式。[来源：GB/T28911—2012，9.5.6.4]定向井directionalwell设计的目标点与井口不在同一铅垂线上的井。[来源：GB/T28911—2012，2.2.2.2]水平井horizontalwell井眼进入目的层时井斜角接近、等于或大于90°并在目的层中延伸一定长度的定向井。[来源：GB/T28911—2012，9.1.7]同一井口设计有两个或两个以上井底的井。[来源：GB/T28911—2012，9.1.3]闭合距closuredistance井眼中心线上某点至井口所在铅垂线的距离。[来源：GB/T28911—2012，9.2.5]工具面toolface造斜工具本体轴线与造斜力作用方向线构成的平面。[来源：GB/T28911—2012，9.5.13]滑动钻进slidedrilling钻柱不旋转，依靠井底动力钻具带动钻头旋转的钻进方式。[来源：GB/T28911—2012，7.1.1]复合钻进compounddrilling钻柱和井下动力钻具同时驱动钻头工作的钻进方式。[来源：GB/T28911—2012，7.1.2]钻井液drillingmud钻井过程中用以满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。[来源：GB/T28911—2012，11.1.1]3.20下部钻具组合bottomholeassembly钻头之上主要用于控制钻头前进方向的包括各种特殊钻具在内的那段紧靠钻头的一段钻柱。[来源：GB/T28911—2012，6.2.8]3.21悬空侧钻sidetrackingoffbottom造斜工具提离井底的情况下侧向钻进到地层中的工艺过程。DB34/T4381—20234[来源：GB/T28911—2012，9.5.10.3]3.22侧钻sidetracking在已钻的井眼内，从井壁一侧钻出新井眼的工艺过程。[来源：GB/T28911—2012，9.5.10]3.23井眼曲率boreholecurvature表示井眼轴线弯曲程度的参数。表述方法有两种：全角变化率和狗腿严重度。[来源：GB/T28911—2012，9.2.16]煤层气井coalbedmethanewell以煤层气排采为目的的井眼。水害治理井waterdisastercontrolwell以治理矿井水害为目的的井眼。API标准AmericanPetroleumInstitute(API)standard美国石油协会标准。3.27PDC钻头polycrystallinediamondcompactbit采用聚晶金刚石复合片作为基本切削单元的固定齿钻头。钻柱drillingstring自水龙头以下钻头以上钻具管串的总称。4工程设计4,1设计步骤钻井工程设计一般步骤如下：a)井身结构设计；b)井眼轨迹设计；c)钻井设备优化组合设计；d)钻柱及下部钻具组合设计；e)钻井液设计；f)优化钻井工艺技术；g)井控设计；h)固井工程设计；i)随钻测量方案设计；j)工序安排。注：第（3）、（6）、（9）步在施工组织设计中4.2设计书格式DB34/T4381—202354.2.1煤层气钻井工程设计书格式参照SY/T5333的规定执行。4.2.2水害地面区域探查治理等钻井工程设计书格式参见附录A。4.3井身结构设计4.3.1井身结构设计依据井身结构设计的主要依据是地质条件、地质设计要求、完井方法、孔隙压力、水文地质条件、破裂压力、生产力技术水平、井下采掘时空关系、钻探规程等。4.3.2井身结构设计程序4.3.2.1井身结构设计程序应按照自下而上的流程进行：a)确定最优生产套管规格和下套管的深度；b)确定套管结构和井身结构设计安全系数；c)确定各开次的井径和井深；d)确定各层套管、钻头的尺寸和水泥浆返高。4.3.2.2实际设计中应根据具体地质条件综合考虑各方面的因素作相应补充和完善。4.3.3井身结构设计原则4.3.3.1井身结构应满足钻井、完井生产需要以及获取参数的需要。4.3.3.2钻井工艺技术应有利于保护煤、水等自然资源储层。4.3.3.3充分考虑到出现漏、涌、塌、卡等复杂情况的处理作业需要。4.3.3.4宜简化井身结构。4.3.3.5水平井水平段井径应满足抽排气或注浆要求。4.3.3.6套管下深应确保套管隔离含水层。4.3.3.7水平井段选择应满足钻进目的层位钻遇率的要求。4.3.3.8平滑快速钻进。4.3.3.9常规钻井井身结构宜采用表1和表2所示结构。表1煤层气井常规钻井井身结构表单位：mm表2水害治理井常规钻井井身结构表单位：mmDB34/T4381—202364,4井眼轨迹设计4.4.1井眼轨迹设计原则如下：——满足工程目的的要求；——满足下井管柱强度的要求；——选择形状简单、轨迹顺畅等易于施工的轨迹；——在不增加钻井难度前提下，减少钻井总进尺；——设计参数的选取宜考虑到地质构造和工具特性等因素的影响。4.4.2井眼轨迹设计条件有：地质设计给定的井口坐标和各靶点坐标，以及对轨迹设计的要求。4.4.3宜采用中半径或长半径井眼剖面。轨迹可采用三段式、五段式或双增式轨迹。4.4.4设计分支井井眼轨迹时还宜考虑以下问题：——根据分支井眼侧钻方式的不同，确定分支井眼侧钻点的间隔距离及初始井深；——裸眼侧钻点应选在岩性比较稳定的可钻性较好的地层，避开极硬、岩石研磨性强的地层；——避免在易坍塌地层套管开窗，同时要防止套管扶正器和接箍的影响；——靶点位移及水平段长度的设计，宜考虑主井眼的条件、目标层压力、能量以及煤层气流间的相互作用等因素；——井眼曲率设计宜考虑完井方式的要求，水害治理井的井眼曲率一般不超过10º/30m，煤层气井的井眼曲率一般不超过6º/30m；——若用斜向器开窗时，斜向器宜下在直井段或稳斜段；——主井眼轨迹应简单，且主井眼和分支井眼连接处过流压差最小；——应缩短分支井眼在井斜角45°~60°范围内的井段长度，同时避免在井斜角为45°~60°的主井眼内设计分支井眼，以防止产生岩屑床，造成井下复杂事故。4.4.5主要设计数据包括造斜点深度、造斜率、井深、方位角、闭合距等。多分支水平井设计数据还应包括分支点间距、分支间距、分支井眼长度、分支井眼偏离主井眼角度、分支井井眼曲率等。4.4.6井眼轨迹设计的具体方法可参照SY/T5435的规定。4.5下部钻具组合设计4.5.1一般要求4.5.1.1下部钻具组合设计包括钻头、钻铤（含无磁钻铤）、钻杆（柱）、扶正器、随钻震击器以及其他井下工具的选择和设计，应结合工程特点，参照SY/T5619的规定执行。4.5.1.2在满足钻井作业要求的条件下，以简化钻具结构为原则，依据井眼直径、井斜控制要求、地层因素及钻压使用范围，选择钻铤直径和长度、扶正器位置和数量，并指出各套钻具的用途（如造斜、稳斜、降斜、通井、钻水泥塞等）；根据井深、钻井难度、井径和井身剖面类型，提出适用的钻杆尺寸和钢级。4.5.2钻头4.5.2.1要在综合考虑地层特征、钻进效率、钻井成本、水力参数的基础上，合理选择钻头。4.5.2.2钻头尺寸选择按照4.3.3.9条款执行。4.5.3钻铤4.5.3.1根据钻井设计的钻压来确定钻柱中钻铤的数量。一般情况下，以钻压不超过钻铤重量的2/3为原则。钻进时，轴向拉、压应力中和点应位于钻铤全长的2/3左右位置。应按照公式（1）计算所需钻铤长度：DB34/T4381—20237L——通过设计钻压计算的中和点以下的钻铤长度，m；b——设计的钻压，kN；c——空气中每米钻铤的重量，kN/m；Α——井斜角，rad；f——浮力系数，无量纲；KL——钻铤长度修正系数，一般取值1.08～1.12。4.5.3.2浮力系数可用公式（2）计算：ρc——钻铤钢材密度，g/cm3；ρm——钻井液的密度，g/cm3。4.5.3.3钻铤重量满足钻压要求、钻具承受能力和中和点的要求。4.5.3.4垂直段钻井选用钻铤直径时，应根据井眼弯曲度的要求，可采用“满眼”钻具或“钟摆”钻4.5.3.5无磁钻铤长度一般不小于9m。4.5.3.6钻铤柱中最大钻铤外径应保证在打捞作业中能够套铣。4.5.3.7钻铤的刚度应适用于设计的井眼曲率。4.5.4扶正器对于倾角大、软硬交错互层多的易斜地层，应采用扶正器，宜采用螺旋式扶正器。4,6钻井液设计4.6.1钻井液设计依据应根据已知的地层结构、岩性特征、地层压力等地质资料，掌握压力系数，在钻井设计时选定压差，并用当量循环密度进行验算，最后确定钻井液类型、参数及这些参数的允许使用范围。4.6.2钻井液设计应考虑要因素钻井液设计应考虑因素包括但不限于：——稳定和保护井壁，平衡地层压力；——实现安全高效钻进；——减少对目的层的伤害；——绿色环保。4.6.3钻井液优选原则4.6.3.1裸眼测试的造斜段、水平井段选用无固相或低固相优质钻井液。4.6.3.2煤层气生产井目的层段宜选用无固相优质钻井液、充气钻井液及泡沫钻井液。DB34/T4381—202384.6.3.3非目的层段可采用低固相或常规钻井液。4.6.4钻井液性能要求4.6.4.1钻井液与钻遇地层要有良好的配伍性。参照SY/T5358的规定进行配伍性性能试验测定，选出与钻遇地层良好配伍的优质钻井液配方。4.6.4.2低固相含量。非目的层段采用常规钻井液，造浆粘土含量一般应小于6目的层段根据井型和录井参数的需要，可采用无固相或低固相优质钻井液。4.6.4.3合适的密度。钻井液密度设计以各裸眼井段中最高地层孔隙压力与坍塌压力当量密度较大值为基准，另加一个安全附加值，其中：——煤层气井为0.07g/cm3～0.15g/cm3，或控制井底压差3.0MPa～5MPa；——水害治理井为0.05g/cm3～0.10g/cm3，或控制井底压差1.5MPa～3.5MPa。4.6.4.4低失水量。非目的层中压失水量应控制在30min内10mL以下，造斜段或目的层段中压失水量应控制在30min内5mL以下，泥饼厚度应在0.5mm以下。4.6.4.5pH值应控制在9～11之间。4.6.4.6可使用抑制性钻井液来防止泥页岩粘土颗粒水化膨胀、分散或剥落。4.6.4.7切力（动切力、静切力）和动塑比应有利于携带和悬浮钻屑与加重材料，有效清洗井眼，减少井底托压，降低激动压力和对目的层伤害。4.6.4.8含砂量一般应控制在1%以下，当使用螺杆马达、液动锤等井下动力钻具时，应控制在0.3%4.7井口及井控装置设计4.7.1煤层气井各次开钻井口和井控装置设计参照SY/T5964的规定并结合煤层气井具体情况进行4.7.2水害治理井各次开钻井口和井控装置设计参照SY/T5964的规定并结合水害治理井具体情况进行设计。4.8固井工程设计4.8.1主要内容4.8.1.1选择合理的固井工艺方法，提出施工中应注意的问题。4.8.1.2确定注水泥浆的方法、水泥浆密度、水泥浆返高、裸眼水泥浆附加量、水泥浆的初凝时间、水泥结实率。4.8.1.3根据实际井径、地层漏失量、井身结构，确定水泥浆用量。4.8.1.4根据井温和施工时间因素，确定水泥型号、水泥种类、强度等级、处理剂、水泥浆泵送时间和稠化时间、水泥浆配方，前置液的类型及数量的多少。4.8.1.5套管串设计。4.8.1.6套管扶正器类型、数量及安放深度的选择和设计，套管柱附件的要求与说明。4.8.1.7固井试压方法。4.8.1.8固井质量检测方法。4.8.2套管设计4.8.2.1套管串结构设计4.8.2.1.1参照SY/T5724的规定进行。DB34/T4381—202394.8.2.1.2套管串结构设计应满足地质设计要求。4.8.2.2套管柱强度设计4.8.2.2.1参照SY/T5724的规定进行。4.8.2.2.2要综合考虑内应力、挤应力、拉应力等三种应力。4.8.2.2.3煤层气井要满足完井、增产作业的需要。4.8.2.2.4水害治理井要满足水害地面区域探查治理的需要。4.8.2.2.5对于煤层气生产井，生产套管和技术套管应使用API标准限用套管，表层套管宜使用API标准限用套管或普通地质管材。4.8.2.3套管柱附件要求4.8.2.3.1浮鞋、浮箍要满足SY/T5618规定的要求。4.8.2.3.2扶正器的安装间距及数量参照SY/T5724规定的方法进行计算。4.8.2.3.3完井深度在1000m以浅的煤层气直井，生产套管在目标层上下范围内每二根套管至少装一只扶正器。完井深度在1000m以深的煤层气直井、定向井和井径井斜大及方位急骤变化的井段要适当加密扶正器。环空水泥返深处要加一只扶正器。4.8.3固井施工设计4.8.3.1固井施工设计参照SY/T5480的规定进行。4.8.3.2按照公式（3）计算套管鞋处地层能够承受的最大水泥浆液柱高度： C——最大环空水泥浆液柱高度，m；Fd——套管鞋处地层破裂梯度，kPa/m；ρm——固井时井内钻井液密度，g/cm3；d——套管鞋处垂深，m；ρc——最大水泥浆平均密度，g/cm3。4.8.3.3按照公式（4）确定水泥浆密度值。ρc——最大水泥浆平均密度，g/cm3；Fd——套管鞋处地层破裂梯度，kPa/m；P0——固井时水泥浆流动压力和摩阻压降之和，MPa；设计时一般取4MPa～5MPa；w——井垂深，m。5钻前准备5.1钻前准备内容DB34/T4381—2023主要包括钻井定位、道路修建、井场布置、设备安装调试，按照SY/T5466的规定执行。5.2钻井工程准备5.2.1钻井工程设计书应在开钻前送达钻井队，并制定钻井施工技术措施，技术交底既要全面完整、又要有重点和针对性。5.2.2准备符合规定的各类钻井工具、仪器、仪表和器材。5.2.3检查好钻具、各类配合接头，配套打捞工具。5.2.4丈量好下井钻具。5.2.5准备好各种生产用原始记录表格、报表。5.2.6按技术要求调校仪表，保证灵敏准确。5.2.7高低压管线、油水管线按规定试压合格，保证灵敏、畅通，无跑、冒、滴、漏现象。5.2.8钻井井场设备、管线、作业安全性按照SY/T5974的规定执行。5.3钻井液准备5.3.1监测钻井液的各种仪器配套齐全，性能良好。5.3.2准备足够量的钻井液，性能达到设计要求，一般一开准备50m3～60m3的粘土浆。5.3.3各种符合要求的处理剂一次性准备到现场。5.4钻前验收5.4.1煤层气井开钻验收项目按照SY/T5954开钻验收书内容进行验收，通过钻前验收方可开工。5.4.2水害治理井验收项目应按照企业的开钻验收书（见附录B）内容进行验收，通过钻前验收方可开工。6钻进施工6.1定向钻进6.1.1一开钻进应做好防斜措施、井内复杂情况的防治措施。6.1.2一开套管鞋深度、层位根据实际情况确定，应保证位于完整基岩段。6.1.3一开井深经专门工作人员确认后方可下表层套管，表层套管作业应防套管跑、脱。6.1.4表层套管下入井内后要保证做到垂直、周正，确保与二开设计井径同心后方可固井。6.1.5表层套管固井候凝时间应根据固井材料和现场实际测定确定，时间一般不低于72h。6.1.6二开前应经过压水实验、固井质量检查，合格后方可二开作业。6.1.7二开钻进加配钻铤时应首先加入保径钻铤。6.1.8二开钻进直井段要制定防止井斜的技术措施，施工人员要严格执行相关措施，按照设计要求控制井斜。二开造斜点应保证在一开套管下不小于10m，按调整后的设计轨迹要求施工。6.1.9水害治理井造斜段每30m增斜井斜角原则上不大于10°,煤层气井造斜段每30m增斜井斜角原则上不大于6°,完成设计增斜角度后应做好稳斜钻进。6.1.10定向钻进井段、稳斜井段一般每单根静态测斜一次，复杂地层或关键井段应加密测斜。6.1.11钻进目的层段时应采用保护性钻进。6.1.12钻井液可根据实际情况（比如漏失、返水、坍塌等）及时调整。6.1.13按照设计钻井参数钻进，均匀送钻，全井眼曲率变化平缓，轨迹圆滑。6.1.14下入井内的钻具均应仔细检查、准确丈量，进行井深校正。DB34/T4381—20236.1.15分支井划眼过程中应随时观察机械钻速、返出岩屑，并根据测量的井斜和方位数据，确定是否划出新眼。若确定划出了新眼，立即根据实钻井眼轨迹作待钻井眼设计。6.1.16若长距离不能划出分支新眼，继续划眼会导致井眼轨迹不能满足要求，此时须注水泥至设计侧钻点后再继续侧钻划眼。6.2钻井液性能监控6.2.1计量仪器应在有效期内，每年应检定一次。6.2.2正常钻进时每2h测量1次钻井液密度、粘度；每班测量1次全套性能，发现钻井液性能达到临界规定值时应及时进行调整。6.2.3井下遇异常情况时应加密测量。6.2.4填写实测的钻井液班报表、日报表。6.2.5使用泥浆净化设备，如振动筛、除砂器、除泥器及离心机等。6.2.6振动筛筛布应不低于60目。6.3简易水文观测6.3.1全井钻进过程中均应做好简易水文观测记录工作。6.3.2每次起钻后、下钻前测量一次泥浆池液面和井筒液面。6.3.3每钻进2h记录一次钻井液消耗量，进入下目标层后每1h记录一次钻井液消耗量，不足1h但大于30min应观察一次钻井液消耗量。6.4井内复杂情况预防与处理井内复杂情况处理参照附录E的规定进行。6.5钻井井史钻井井史内容按照SY/T5089.1的规定填写。7水平井轨迹控制7.1.1资料7.1.1.1地质设计资料。7.1.1.2钻井工程设计资料。7.1.1.3同地区或同类型井相关资料。7.1.2工具7.1.2.1依据钻井工程设计备齐专用工具。7.1.2.2钻具的选择符合SY/T5619的规定。7.1.2.3井底动力钻具的选择符合SY/T5547的规定。7.1.3测斜仪器7.1.3.1随钻测斜仪的选择应按照SY/T5416.1的规定。7.1.3.2电子多点测斜仪的选择应按照SY/T5416.2的规定。DB34/T4381—20237.1.3.3电子陀螺测斜仪的选择应按照SY/T5416.3的规定。7.2轨迹控制7.2.1下部钻具组合7.2.1.1下部钻具组合的类型包括：——a类组合：钻头+弯壳体动力钻具+定向接头+无磁钻铤；——b类组合：钻头+弯壳体动力钻具+定向接头+无磁钻铤+随钻测量短节+无磁承压钻杆；——c类组合：钻头+弯壳体动力钻具+可变径稳定器+无磁钻铤+随钻测量短节+无磁承压钻杆；——d类组合：钻头+稳定器+磁钻铤（或无磁钻铤+钻铤）+钻柱稳定。磁钻铤长度不小于15m。7.2.1.3钻具、稳定器尺寸的选择应符合SY/T5619的规定。7.2.2分段轨迹控制7.2.2.1直井段7.2.2.1.1采用防斜钻具组合。7.2.2.1.2用电子多点测斜仪监测井斜角和方位角，点距不大于20m。7.2.2.1.3测量直井段多点数据。7.2.2.1.4有磁干扰的情况应使用陀螺测斜仪进行测量。7.2.2.1.5丛式井直井段作防碰扫描图，采取防碰措施。7.2.2.2造斜井段7.2.2.2.1按直井段的实钻轨迹数据修正轨迹设计。7.2.2.2.2使用有线随钻测斜仪时，选用7.2.1.1中的a类组合；使用无线随钻测斜仪时，选用7.2.1.1中的b类组合。7.2.2.2.3磁干扰的情况应选用7.2.1.1中的a类组合，使用陀螺测斜仪测量。7.2.2.2.4根据设计造斜率和地层造斜难易程度选择弯壳体动力钻具。7.2.2.2.5根据钻头类型和地层可钻性确定钻压等钻井参数，并符合SY/T5547的规定7.2.2.2.6对轨迹进行随钻监控。实钻造斜率偏大时，通过调整滑动钻进和旋转钻进井段的比例，控制实钻平均造斜率符合轨迹要求；实钻造斜率偏小时，应起钻更换钻具组合，调整弯壳体动力钻具角度。7.2.2.2.7入靶前的造斜井段，可根据斜井段长度对钻柱进行倒置。7.2.2.2.8设计为双增、三增或多段增斜的轨迹。根据各井段不同造斜率的要求，通过调整滑动和旋转钻进井段的比例控制平均造斜率，或起钻更换钻具组合，调整弯壳体动力钻具的角度。7.2.2.3水平井段7.2.2.3.1使用随钻测量短节时可选用7.2.1.1中的b类组合或c类组合，其他测量方式选用7.2.1.1中的a类组合或d类组合。选用7.2.1.1中的d类组合，近钻头稳定器与第1钻柱稳定器之间的距离为3m～9m。7.2.2.3.2使用弯壳体动力钻具时，要根据水平井段是否有增、降斜井段选择弯壳体动力钻具角度。7.2.2.3.3根据斜井段长度对钻柱进行倒置。7.2.2.3.4使用7.2.1.1中的d类组合时，应根据实际情况调整钻井参数。当实际效果不能满足轨迹要求时，应起钻更换下部钻具组合。DB34/T4381—20237.2.2.3.5根据地质录井资料预测目的层位的变化，调整待钻井眼轨迹。使用随钻测井仪器进行测量时，应根据随钻测井数据分析目的层顶底板界面，控制水平井段的轨迹在目的层的最佳位置。7.2.3地质导向钻井7.2.3.1可采用地质导向钻井方式连续控制各井段的轨迹。7.2.3.2用7.2.1.1中的b类组合，应根据设计轨迹各增斜段的最大增斜率选择弯壳体动力钻具的角度。7.2.3.3使用随钻监测时，通过调整滑动钻进和旋转钻进井段的比例，对轨迹进行实时调控。7.2.3.4在稳斜调整井段和水平段以复合钻进为主，根据实钻井斜角的变化，及时通过孔底马达钻进调整轨迹。7.2.3.5选用7.2.1.1中的c类组合时，通过计算下部钻具组合旋转钻进侧向力，确定弯壳体动力钻具角度和扶正器尺寸。滑动增斜和方位调整方法同7.2.1.1中的b类组合，稳斜或微增调整井段和水平井段以旋转钻进为主，可通过变换可变径稳定器的尺寸来调整轨迹。7.2.3.6依据设计轨迹进行导向钻进，根据电测资料，对比目的层位的变化，修正水平井段的设计轨迹。7.2.3.7依据设计地质目的进行地质导向钻井，应根据随钻测井数据、地质录井资料进行地质分析，通过地质标志层对比等方法，随钻预测目的层变化，按动靶要求修正待钻井眼轨迹设计。水平井段应根据随钻测井数据预测分析目的层顶底板界面，控制轨迹进行地质导向钻井。7.2.4轨迹测量要求7.2.4.1对井眼进行随钻测量以掌握井眼轴线的形态及空间位置，控制定向钻井的质量。7.2.4.2井眼轴线的形态及其空间位置的三维坐标应由设计部门提出，同时应给出实际轴线与设计轴线偏差的最大允许值。7.2.4.3钻进过程中应不断测量井眼的井斜角和方位角，并将测量结果填入报表和专用记录表。设计部门应及时确定和掌握井眼轴线形态及其空间位置。7.2.4.4施钻地层倾向或走向变化较大时，增加井斜方位测量密度。7.2.4.5测量仪器使用前应经过校验和调整，保证其性能达到要求，并严格按照各类仪器的使用说明进行操作。7.2.4.6测量时应保证仪器的密封和防震。7.2.4.7做好测量数据的原始记录。同一测点的两次测量数据差异较大时，应查找原因，重新测量。测量结束后，按使用规定对测量仪器进行保养并妥善保管。7.3安全措施7.3.1安全钻进措施符合SY/T5974的规定。7.3.2增斜井段和水平井段应定期采用短起下钻和分段循环的方法清除岩屑床。7.3.3下钻遇阻不应使用弯壳体动力钻具划眼。7.3.4起下钻遇阻卡应开泵循环采用取正、倒划眼措施，以冲、通为主。7.3.5钻井液应具有良好的润滑性、抑制性和携岩性。8固井施工DB34/T4381—2023固井作业准备参照SY/T5374.1的规定执行。8.2套管准备8.2.1参照SY/T5396的规定进行套管现场验收，不合格和手续不全者应更换。8.2.2套管规格严格按设计要求选用，如有变动应经甲方同意。8.2.3对现场使用的套管应有厂家提供的各项性能指标数据，并且均达到API标准。8.2.4下套管作业按SY/T5412规定的作业规程组织施工。8.2.5针对复杂井况或超长水平井宜采用旋转下套管技术。8.3施工8.3.1表层套管下放至预定位置，固井水泥浆返至地面。8.3.2技术套管下放至预定位置，固井水泥浆返至地面。8.3.3如果目的层不能承受现有水泥浆密度上返至地面，可采用低密度注水泥或分级注水泥固井。8.3.4为保证全井平均水泥浆当量密度不超过最大水泥浆平均密度可采用变密度固井。8.3.5煤层气井生产套管固井应采用低密度水泥浆固井，原则上水泥浆上返至地面。8.4套管柱试压8.4.1套管柱试压应在声幅测井、人工井底符合设计要求后进行。8.4.2表层套管柱试压在固井结束48h后进行。8.4.3技术套管和生产套管试压，应在水泥浆候凝48h后，完成测井后进行。8.4.4用井口试压工具连接井口试全井套管柱、井口。8.4.5采用固井泵车或其它专用试压设备。8.4.6采用清水或管内循环介质进行试压；冬季试压井口部分的液体应换成柴油。9侧钻9.1水泥塞螺杆钻具侧钻9.1.1选择侧钻点应选在岩性比较稳定的可钻性较好的地层，避开极硬、岩石研磨性强的地层。9.1.2注水泥塞建人工孔底按SY/T5587.14施工。9.1.3水泥塞试压水泥塞试压技术指标如下：——候凝72h，ф215.9mm以上尺寸的井眼静压80kN～100kN；——候凝72h，ф152.4mm井眼静压40kN～60kN；——注浆井则待至注浆结束后24h，钻至侧钻点，侯凝48h，方可侧钻。9.1.4设计定向侧钻钻具组合9.1.4.1按SY/T5619-2018中第4章的有关规定执行。DB34/T4381—20239.1.4.2对于软地层、可钻性好的地层选用牙轮钻头侧钻；对于硬地层、研磨性强的地层宜选用PDC钻头侧钻。9.1.4.3对于侧钻点位置原井眼是直井段或稳斜井段的侧钻井，侧钻钻具组合应是弯接头加螺杆钻具或弯螺杆钻具组合。9.1.4.4对于侧钻点位置有一定井斜、且井段有一定曲率的可以采用直螺杆稳斜或降斜侧钻。9.1.5定向侧钻施工9.1.5.1侧钻钻具组合下钻到底后，下入随钻测斜仪进行定向。9.1.5.2调整工具面角至所需要的角度，上下活动钻具，完全释放钻具扭矩。9.1.5.3定向侧钻措施包括但不限于：——在侧钻点处造台肩20min～30min后，以该井段正常钻时的3～5倍控制钻时钻进。岩屑含量达90%以上，逐渐提高钻压，直至正常加压钻进；——要求送钻均匀，操作平稳，严防溜钻；——形成新井眼的过程中，每根单根的工具面角保持连续一致；——侧钻成功后，在监测井眼轨迹的条件下逐渐增加钻压钻进；——完成定向后进行侧钻，形成新井眼前，不要调整工具面角度。9.1.5.4完成定向侧钻后，下入扶正器扩划眼，以利于下入正常的下部钻具组合钻进，在有水泥斜面的侧钻井段划眼，应保护好水泥斜面。9.1.5.5侧钻出新井眼后，用曲率半径法计算井眼轨迹，新井眼与原井眼相距1m以上时划眼完成，恢复正常钻进。9.2悬空侧钻9.2.1选择侧钻点首先考虑侧钻点附近的井眼状况，井下情况正常，无掉块和垮塌，钻具上提下放的摩阻较小。如选定的侧钻点摩阻较大，先循环划眼处理，摩阻正常后侧钻，如果摩阻降不下来，重新选择侧钻点。9.2.2划槽操作9.2.2.1划槽前注意摩阻情况，符合要求后开始划槽操作。9.2.2.3划槽长度4m～5m，下放速度50m/h～70m/h。9.2.2.4划槽次数2遍～3遍，2次为最优选择。9.2.3侧钻施工9.2.3.1侧钻时要操作平稳，送钻均匀，第1h保持2m/h的速度。9.2.3.3第3h保持5m/h～6m/h的速度，3h后侧钻基本结束，逐步加快钻进速度至正常速度。9.2.3.4定向侧钻的井段长度35m～40m，分支井与主井眼间距为3.6m～4.9m，可以旋转钻进。9.2.3.5在侧钻过程中如出现泵压升高、加压困难等情况，可考虑重新侧钻。10煤层气井井控DB34/T4381—2023煤层气井井控操作要求和设备要求参照DZ/T0250-2010的第7章规定执行。11钻井完井交接验收11.1交接验收程序11.1.1钻井完井后，由施工单位向业主方发出待交井申请书，由项目经理部组织交接的双方人员到现场进行交接验收。11.1.2煤层气井钻井完井按SY/T5678和甲方验收项目书进行填写交接验收。11.1.3水害治理井钻井完井按附录C进行填写交接验收。11.2井身质量验收井身质量要求参照SYT5088的规定执行。11.3固井质量验收11.3.1固井质量总体要求11.3.1.1固井质量应达到地质工程设计要求，并能经受后期合理的射孔、压裂考验，满足正常情况下的排采需要。11.3.1.2固井施工前，对设计使用的水泥浆做好48h的抗压强度试验，要求抗压强度大于14MPa。并作氯离子化验，保证与水泥配伍性。11.3.1.3钻井口袋尺寸和长度要求满足测井和其他作业需求。11.3.1.4检验水泥环胶结质量和层间封隔效果，通常采用水泥胶结/变密度测井和扇区水泥胶结测井方法进行检测。11.3.1.5对于大斜度井可根据固井施工记录间接评价固井质量。11.3.1.6在固井质量测井过程中，应保持测井仪器处于居中状态。11.3.1.7固井质量不合格的井，应采取补救措施，经补救达到上述要求的视为固井质量合格。11.3.2水泥环质量要求11.3.2.1表层套管固井的水泥浆应返出地面，否则补固。11.3.2.2套管要居中，替浆量要准确，严禁替空。11.3.2.3套管鞋以上应留不低于20m的水泥塞保证固井质量。11.3.2.4水泥环胶结质量评价标准见表3。表3水泥胶结质量评价标准11.3.3套管试压要求11.3.3.1采用注水泥后立即试压的套管柱试压值为套管抗内压强度值、浮箍正向试验强度值和套管螺纹承压状态下剩余连接强度最小值三者中最低值的55%，稳压10min，无压降为合格。11.3.3.2煤层气井技术套管柱试压一般压力标准见表4。水害治理井也可参考表4执行，特殊情况下可参考工程地层含水承压情况及注浆结束标准。DB34/T4381—2023表4技术套管试压一般压力标准8811.3.3.3煤层气井生产套管柱试压一般压力标准见表5。表5生产套管试压一般压力标准11.4完井质量验收11.4.1做好完井井眼准备，以保证完井电测、下生产套管、固井等作业顺利进行。11.4.2裸眼完井时，每段井眼完钻后，应用清水或空气泡沫介质循环1周～2周。11.4.3按设计装好井口，并试压达到11.3.3的要求。11.4.4完井井口装置应符合设计要求，装好套管头，井口套管接箍顶部应保持水平，距地面以上高度（生产套管接箍顶部与地面）要求小于0.3m。11.4.5试压完立即用丝堵或盲板法兰将井口封牢，并电焊井号标记。11.4.6水平井段与目的层钻遇率（顺层率）不低于80%。11.4.7水害治理井以保护目的层为目标，与目的层底板间距垂向上误差不大于3m，横向上不大于11.4.8煤层气井以开采目的层为目标，与目的层间距垂向上误差不大于3m，横向上不大于5m。11.5井场环保验收井场环保要求按照SY/T6276的规定执行。12钻井工程资料汇交要求12.1一般要求所有工程资料的文字和图件应符合甲方标准和长期保存的要求，可参见附录D。12.2设计资料12.2.1钻井工程施工设计书。12.2.2固井工程施工设计书。12.3原始资料12.3.1钻井井史。12.3.2钻井工程班报表和日报表。12.3.3钻井液班报表和日报表。DB34/T4381—202312.3.4井下复杂情况事故报告。12.3.5钻时记录。12.3.6技术套管记录。12.3.7井斜方位测量记录。12.4技术总结报告12.4.1钻井地质、工程基本数据。12.4.2钻井概况及施工基本情况。12.4.3钻井工程施工作业过程中主要技术措施。12.4.4钻井工程施工作业过程中应用的新技术新方法。12.4.5钻井工程施工作业过程中成功经验，失败教训及其分析。DB34/T4381—2023水害地面区域探查治理等钻井工程设计书格式DB34/T4381—2023DB34/T4381—2023DB34/T4381—2023DB34/T4381—2023DB34/T4381—2023DB34/T4381—2023水害治理井开工验收报告水害治理井开工验收报告见表B.1。表B.1水害治理井开工验收报告容DB34/T4381—2023水害治理井竣工验收报告水害治理井竣工验收报告见表C.1。表C.1水害治理井竣工验收报告DB34/T4381—2023钻井工程资料汇交清单钻井工程资料汇交清单见表D.1。表D.1钻井工程资料汇交清单123456789DB34/T4381—2023井内复杂情况预防与处理E.1井内复杂情况和事故的预防措施E.1.1加强生产技术管理，增强工作人员责任心，认真执行各项规章制度，严格遵守施工设计和定向钻进工艺技术措施，杜绝违章作业。E.1.2进行钻井设计前，应全面了解相关地质情况，制定钻井事故防治预案；在深井或复杂地层施工时应制定专门的安全技术措施。E.1.3钻井设计时，根据地层岩性、构造发育情况、破碎带、陷落柱及采空区等地质异常情况合理设计钻井轨迹，宜在规程规定的适用地层中延伸。E.1.4对于地质条件复杂的钻井，在详细研究钻井所穿过的各种岩层的特征、深度和厚度等之后，确定井身结构，并制定针对性的施工技术措施。E.1.5钻具配套时应根据地层情况，确定合理的下部钻具组合。E.1.6在不影响螺杆钻具使用效果和钻井设计目的前提下，可加入可降解的钻井液处理剂提高护壁和携粉能力。E.1.7钻进过程中如发现泥浆泵泵压或钻机的给进/起拔力突然变化、井口返渣颗粒过大、井口不返水等现象时，立即停钻，将钻具提钻至安全井段，分析原因，在异常情况未解除之前不盲目钻进。E.1.8时刻注意观察各钻进设备的工作状态，对钻进过程中出现的设备工作异常进行记录和分析，并采取相关措施消除异常，确保运行正常、工作可靠。E.1.9定期组织有关人员分析正在施工的钻井情况，全面掌握井眼轨迹和地层变化、起伏情况，并将钻井施工参数如给进/起拔压力、泵压、钻机系统压力及钻进速度与其它临近钻井进行比较，完善钻进工艺，预防事故发生。E.1.10根据施工矿区的具体地质条件合理选择钻进方法，遇到地层不清楚的地方采用探顶的施工方法，避免盲目钻进而引起事故。E.1.11加强钻杆的维护管理，定期检查磨损情况，并按其磨损程度分井、分组合理使用。E.1.12各类钻杆直径单边磨损大于2mm或圆周均匀磨损大于3mm、钻杆有裂纹、丝扣磨损严重或永久变形时做报废处理。E.1.13施工现场建立现场交接班制度，井眼内钻井液应不间断循环，确保钻具的安全。如不具备现场交接班条件，每班停钻前应将钻具提离井底9m～12m，并间隔开泵循环。E.1.14每次起下钻过分支井侧钻点时，定向工程师需到钻台指挥下钻，直至钻具通过侧钻点，起下钻过侧钻点的步骤如下：e)起到侧钻点前10m开始倒划眼，后停泵定向再下入侧钻点，下入侧钻点后20m左右测斜，观察是否进入，如正常再倒划眼起钻。重复2次～3次，倒划眼起出侧钻点，在不摆工具面停泵情况下，看是否能正常进入