钻井工程设计.doc

8d4b938494f7a3f6bf6b017413a0287a.pdf二连盆地赛汉塔拉凹陷阿必西潜山构造井别：预探井 井型：直 井赛汉5井钻井工程设计 中国石油化工股份有限公司东北油气分公司2009年6月18日设计单位：中国石化东北油气分公司工程技术研究院设 计 人：日 期：设计单位初审人： 日 期：设计单位审核意见：审 核 人： 日 期：赛汉5井钻井工程设计审批意见新区工作部意见：负 责 人： 日 期：分管工程领导意见：批准人：日 期：分管项目领导意见：批准人：日 期：目 录一、井位及地质概况11.1 基本数据11.2 钻探目的11.3 复杂情况提示11.4 地层压力预测21.5预计地层与油气水剖面31.5取芯计划4二、钻井工程设计依据4三、井身结构设计43.1 设计思路43.2 井身结构设计5四、钻井主要设备、及钻井施工队伍要求74.1 钻机与主要设备配置74.2 钻井施工队伍要求7五、钻井工程质量要求85.1 井身质量要求85.2 固井质量要求85.3 取芯质量要求8六、钻具组合设计及强度校核96.1 一开钻具组合96.2 二开钻具组合96.4 取芯钻具组合106.5 现场必备工具11七、钻头选型及钻井参数设计127.1 钻头选型127.2 钻井参数设计13八、钻井重点技术要求148.1 一开技术要求148.2 二开技术要求148.3 事故及复杂情况预防15九、钻井液设计179.1 钻井液设计依据179.2 钻井液设计重点提示179.3 钻井液类型设计189.4 钻井液主要配方及分段钻井液性能要求199.5 钻井液维护处理措施20注：所有钻井液材料需在一开前全部到位219.7 固控设备及使用要求21十、油气层保护要求22十一、油气井压力控制要求2311.1 井控装置选择依据2311.2 井控装置及试压要求2311.3 井控装置示意图2411.4 钻具内防喷工具2611.5 井控要求26十二、固井设计2912.1 固井施工主要技术难点2912.2 固井主要工艺要求2912.3 套管设计3112.4 套管柱设计3312.5.水泥浆体系选择及性能要求3412.6主要固井工具及附件3512.7固井材料35十三、取芯设计3613.1 取芯计划3613.2 取芯技术措施36十四、地层孔隙压力监测要求37十五、地层漏失试验37十六、完井井口装置及要求3716.1 套管头规范3716.2 井口保护措施与要求37十七、职业健康、安全、环保3817.1 职业健康管理3817.2 安全管理3917.3 环保管理4117.4 HSE行业标准43十八、钻井资料要求44十九、参考资料及附件45附件1：主要材料消耗计划45附件2：施工进度预测47附件3：邻井资料4812一、井位及地质概况1.1 基本数据1.1.1井 别：探 井1.1.2井 型：直 井1.1.3井位座标：（1）纵（X）：4275165 横（Y）：20416485（2）地面海拔：50m（3）构造位置：XX凹陷（4）地理位置：XX省XX市东500m（5）测线位置：1.1.4设计井深：3565m1.1.5目 的 层：灰岩地层1.1.6完钻层位：灰岩地层1.1.7完钻原则：进入灰岩地层150m完钻。1.2.1钻探目的：了解XX构造了解XX构造含油气情况，扩大勘探区域，增加后备油气源1.3地址分层及故障提示见表2层位代号底界深度，m分层厚度，m主要岩性描述故障提示A280砾岩层夹砂土,未胶结渗漏B600320上部砾岩,砂质砾岩,中下部含砾砂岩渗漏C1050450中上部含砺砂岩、夹泥岩和粉砂质泥岩；下部砺状砂岩，含砺砂岩、泥岩、粉砂质泥岩不等厚互层防塌D1600泥岩、砂质泥岩、砺状砂岩、含砺砂岩不等厚互层，泥质粉砂岩防漏防斜E1900300砂质泥岩、泥质粉砂岩、夹砺状砂岩、含砺砂岩防斜防漏F32650750泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩防斜F2J2900250泥岩夹钙质砂岩，夹碳质条带煤线，中部泥岩夹煤层、下部泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩防斜、塌、卡F2K3150250泥岩为主，泥质粉砂岩，中粗砂岩，砂砾岩间互F13500350泥岩、泥质砂岩、下部灰褐色泥岩防漏、喷、卡QJ3650(未穿)150深灰，浅灰色灰岩为主，间夹褐，砖红色泥岩防漏、喷、卡 地层简表地 层地震层位底界垂深（m）底界海拔（m）构造图深度（m）视垂厚（m）故障提示系统群组段第四系第三系2801020180180防塌白垩系下统巴彦花群赛汉塔拉组K1bs340860440160腾格尔组K1bt二段K1bt2T6680520780340防垮防卡防漏一段K1bt1T81130701230350阿尔善组K1baTg118020128050古生界1380-1801480200 油气水层显示井段预告及提示层位预测油气显示井段（m）井段长（m）古生界1180-13802001.5取芯计划层 位预计井段 （m）取心进尺（m）取心目的、原则古生界1180138012目的：获取地层及储层资料。原则：碳酸盐岩风化壳及内幕各取心1筒。钻进过程中如遇油气显示，机动取心12m。二、钻井工程设计依据(1) 赛汉5井井位设计任务书(2) 赛汉5井钻井地质设计(3) 邻区、邻井实钻资料（见附件）(4) Q/SH 0081-2007探井（直井）钻井工程设计(5) 其它相关行业标准、企业标准三、井身结构设计3.1 设计思路根据赛汉5井钻井地质设计，本井设计井深1380米，邻井压力系数为0.831.06，预测本井地层压力为正常压力系统；主要目的层为腾格尔组、阿尔善组、古生界。由于本井较浅，且地层可钻性较好，下部井段浸泡时间短，二级结构即可满足施工要求。3.2 井身结构设计3.2.1 设计系数抽吸压力系数：0.04g/cm3激动压力系数：0.04 g/cm3地层破裂安全增值：0.03 g/cm3井涌条件允许值：0.05 g/cm3正常压力压差卡钻临界值：1215MPa异常压力压差卡钻临界值：1520MPa3.2.2 井身结构设计表地层组段深度m开钻次数钻头直径mm钻深m套管直径mm下深m钻井液密度g/cm3第四系+第三系280一开二开311.2200215.91380244.5199139.713771.151.101.15赛汉塔拉组340腾格尔组二段680腾格尔组一段1130阿尔善组1180古生界13803.3.3 井身结构设计说明：（1） 设计一开井深200米，表层套管下深199米，选择赛汉塔拉组顶部稳定泥岩处坐鞋，封固上部松散地层，为二开安全施工创造条件。（2） 油层套管水泥浆应返至地面。3.3.4 井身结构示意图二开：钻头尺寸（mm）：215.9钻达井深（m）：1380套管尺寸（mm）：139.7套管下深（m）：1377水泥封固段（m）：0-13802235.96一开：钻头尺寸（mm）：311.2钻达井深（m）：200套管尺寸（mm）：244.5套管下深（m）：199水泥封固段（m）：0-2002235.96四、钻井主要设备、及钻井施工队伍要求4.1 钻机与主要设备配置序号名称型号主要技术参数备注1钻机ZJ20/13502井架JJ-135最大载荷135t3天车TC-135最大载荷135t4游动滑车YC-135最大载荷135t5大钩DG-135最大载荷135t6水龙头XSL-135最大载荷135t7转盘ZP-445开口直径445mm8绞车JC-20快绳拉力20t9泥浆泵23NB-1000735kW10柴油机3PZ8V190B441kW11电动压缩机22V-6.5/1255 kW12发电机2JF200200kW13振动筛22S(2A) 152/P160m3/h 14液气分离器YQF-3000处理量3000m3/d15液压防喷器2FZ23-1414MPa或相当型号16液压控制系统FKQ6405或相当型号17除砂器CS-2552处理量180m3/h18除泥器ZQJ125处理量180m3/h19离心机LW450-100DJ处理量40m3/h20加重装置SB1-684.2 钻井施工队伍要求4.2.1 具有乙级或以上级别资质。4.2.2 具有同类井施工经验。五、钻井工程质量要求5.1 井身质量要求井 段井斜角（）全角变化率（/30m）井底位移（m）井径扩大率02000.525100021.25302013802.51.5385.2 固井质量要求（1） 水泥环与套管壁、井壁胶接紧密，管外无串槽。（2） 油层套管水泥浆返至地面。（3） 固井质量检查测井测定的固井质量应至少达到合格以上标准。（4） 固井后套管试压应达到以下标准套管程序套管外径mm试压压力MPa试压时间min允许压力降MPa表层套管244.56300.5油层套管139.720300.55.3 取芯质量要求（1） 取芯收获率90%。（2） 严格执行赛汉5井钻井地质设计有关要求。六、钻具组合设计及强度校核6.1 一开钻具组合名称数量（根）外径mm内径mm推荐长度m单位重量N/m段重kN累重kN方钻杆方入1133.482.51.61008.90/钻杆13127.0108.6117290.00钻铤6158.871.4541214.3065.57108.75钻铤3177.871.4271599.3643.1843.18钻头1311.20.4注：以上计算数据未考虑补芯高，施工中注意修正6.2 二开钻具组合（1）推荐第一套钻具组合名称数量（根）外径mm内径mm推荐长度m单位重量N/m段重kN累重kN方钻杆方入1133.482.62.71008.90/钻杆129127.0108.61161.0290.00钻铤24158.871.4216.01214.30262.29262.29钻头1215.90.3注：以上计算数据未考虑补芯高，施工中注意修正（2）推荐第二套钻具组合名称数量（根）外径mm内径mm推荐长度m单位重量N/m段重kN累重kN方钻杆方入1133.482.60.91008.90钻杆130127.0108.61170290.00钻铤21158.871.4189.01214.30229.50255.78扶正器1214.071.41.82454.884.4226.28钻铤2158.8.71.418.01214.3021.8621.86钻头1215.90.3注：以上计算数据未考虑补芯高，施工中注意修正6.4 取芯钻具组合名称数量（根）外径mm内径mm推荐长度m单位重量N/m段重kN累重kN方钻杆方入1133.482.62.71008.90钻杆140127.0108.61260290.00钻铤12158.871.41081214.30131.14144.96取心筒1180.091535.4013.8213.82取心钻头1215.90.36.5 现场必备工具序号名 称规 格数量单位1钻铤177.8mm3根3钻铤158.8mm27根4短钻铤158.8mm1根5扶正器214mm1支6取芯工具川8-31套7反循环打捞篮200mm1套8磨鞋200mm2支9卡瓦打捞筒200mm1套10高强度公锥127mm1支11高强度公锥114.3mm1支12母锥127mm1支七、钻头选型及钻井参数设计7.1 钻头选型开钻次序井段m进尺m层位钻头尺寸mm类型纯钻时间h机械钻速m/h一开0200200第四系、第三系311.2H12618.9222.42二开200800600赛汉塔拉组、腾格尔组215.9HAT127138.7315.498001380580腾格尔组、古生界215.9HJ517G296.676.00取芯4筒、24米（含机动2筒）215.9RC476124.0017.2 钻井参数设计钻头序号层位井段m喷咀组合mm机 械 参 数水 力 参 数钻压kN转速r/min排量l/s立管压力MPa钻头压降MPa循环压耗MPa冲击力KN喷射速度m/s钻头水功率kW比水功率W/mm2上返速度m/s功率利用率1第四系第三系020015,15,164060608047.249.664.754.914.6485.32220.412.90.4949.172赛汉塔拉组古生界200138011,11,12406010012035.3114.229.264.964.95116.65321.328.780.8865.144取芯5070406024.628.683.780.302.3475.5697.482.710.7944.15注：以上表中数据为理论计算数据，钻井过程中可根据现场实际情况进行调整。8d4b938494f7a3f6bf6b017413a0287a.pdf八、钻井重点技术要求8.1 一开技术要求（1）井斜角控制在0.5以内。钻进至表层设计深度，如地层不适合坐套管鞋，可继续钻进至设计井深以下的稳定泥岩地层。（2）为防止漏、塌发生，要求用高粘切钻井液钻进，且适当控制钻速与排量，防止冲垮和蹩漏地层，接单根时，早开泵，晚停泵。（3）采用轻压吊打方式钻进，确保一开井眼打直。（4）为确保井壁稳定，防止塌垮，采用低速起钻，并且要对井筒进行连续灌注钻井液。（5）完钻后充分循环，将井筒内的岩屑充分清除，起钻前测井斜。（6）下钻通井一次，必要时可增加通井次数，充分循环，保证表层套管的顺利下入。8.2 二开技术要求（1）钻表层套管附件前，对设备、钻井工具、仪表进行一次检查，合格后方可二开。（2）钻进中注意防斜，按要求定点测斜（500m、800 m、1100m、1300m），测量范围20 m，必要时加密测斜。（3）每班检查钻井泵空气包压力是否达到要求(充气压力达到总泵压的1/31/2)，并限定好安全阀。（4）钻具在井内静止时间不超过3 分钟，每次活动钻具长度应大于5 m。（5）要做好地层压力监测曲线和实际钻井液密度曲线的绘制。（6）根据地质和工程需要，定期、定深做低泵冲试验，并做好记录。及时掌握不同井深不同排量的循环压力情况，为实施压井作业提供依据。（7）每起钻5柱必须灌满钻井液一次，要求钻井队配备并用好计量罐。（8）每次下钻接近井底时，要减慢下钻速度，防止新钻头卡钻；起下钻时，上提遇卡不超过100 kN，下放遇阻不超过50 kN。（9）钻进中，送钻均匀，严防溜钻、顿钻，注意转盘扭矩变化。使用好钻头，防止发生钻头事故。（10）井深超过1000 m后，如钻遇复杂地层，要进行短起下钻。（11）未经探伤的钻具一律不许入井，钻具扣型符合API标准，近钻头稳定器采用双内螺纹。（12）起下钻时，一律使用带扭矩表的液压大钳，严格按规定扭矩上紧螺纹。钻铤螺纹先用链钳上紧后再用液压大钳按规定扭矩上紧。（13）钻井参数仪表应灵敏准确，每次起下钻时应校验一次。（14）钻至设计井深，由地质监督确认后，处理好钻井液、循环两周，并进行短起下钻通井，确保电测顺利进行。（15）电测后下钻通井，消除井下卡阻井段，调整好钻井液性能，确保井筒畅通，保证f139.7 mm套管的顺利下入。8.3 事故及复杂情况预防8.3.1 钻具防断措施（1）下井钻具必须探伤及按标准检验合格（包括弯曲度、壁厚磨损度、伤痕深度、螺纹质量等）。稳定器、配合接头的钢级必须符合规定要求，不合格一律不得入井使用。（2）钻具在井场一律摆放在管架上，两端悬空不超过2 m，堆放最多不超过3层，装卸拉运一律使用吊车，严禁硬摔。（3）钻具上下钻台必须清洗螺纹，检查接头台肩，戴好护丝，涂均标准螺纹脂。（4）螺纹按规定扭矩上紧，一律使用液压大钳（钻铤先用链钳上紧），严禁磨扣、跳扣和崩扣，钳牙不许咬在钻杆本体上。（5）配合接头、钻铤等新车制螺纹必须经检验合格。（6）入井钻具必须丈量好长度、内外径并做好详细记录。（7）严格执行有关工具探伤规定。钻铤联接螺纹每旋转200 h卸开螺纹检查，探伤。（8）接头内外螺纹联接的弯曲强度比必须大于2.5。（9）在钻进过程中，不允许将钻杆立柱立在钻台上。（10）卸下的打捞工具、钻具、接头等工具应及时清洗，螺纹涂防腐油。8.3.2 防漏措施（1）在保证井下安全的前提下，钻井液密度尽可能保持设计下限。（2）采用满足清洗井筒的最低钻井液排量。（3）防止钻头、稳定器和钻铤泥包。（4）钻井液应具有良好的流变性能。（5）控制钻速，降低井筒岩屑浓度，确保井筒畅通。（6）控制下钻速度，避免压力激动。（7）发现井漏后，立即停泵，上提钻具至套管内或安全井段，井筒环空注满钻井液后，静候68h，利用钻井液中的岩屑和胶凝效应自行堵漏。（8）小排量开泵试泵，然后停泵观察，如液面不下降，则可用小排量循环。（9）逐渐提高泵排量，以满足洗井需要为准。（10）如不再漏失，则可分段下钻，开泵试排量。（11）控制钻速，使钻屑起到封堵漏层的目的。（12）若井口返出的钻井液排量减少，可适当降低泥浆泵的排量，轻压吊打边钻进边观察。同时提高钻井液的粘度、切力或降低钻井液密度。（13）渗透性或裂缝性漏失较严重时，可加入颗粒状为主的固体堵漏剂，或泵入含有堵漏材料的稠钻井液。（14）漏层为油气层时，可加入一定粒度分布的碳酸钙封堵，投产时可进行酸化。8.3.3 防塌措施（1）加入优质防塌抑制剂，改变钻井液滤液的性质，满足对泥页岩的有效抑制和封堵。（2）起下钻控制速度，减轻钻具对井壁的碰撞和压力激动以及减轻流体对井壁的冲刷。（3）如发现井壁有明显掉块现象，提高钻井液密度至设计上限，以维持井壁的力学平衡。8.3.4 防卡措施（1）保持良好的钻井液性能，防止钻铤、钻头与稳定器泥包。（2）降低钻井液中的无用固相含量，改善钻井液固相颗粒的匹配，使井筒清洁畅通。（3）使用润滑剂改善钻井液及其滤饼的润滑性。（4）钻具在井内静止不得超过3 min，上提遇卡不得超过100 kN，下放遇阻不超过50 kN，活动钻具距离不小于5 m。（5）钻进中扭矩异常时，及时上提钻具，使钻头离开井底至少5 m，活动钻具。（6）上提或下放钻具遇阻较严重时，在钻具中加入随钻震击器。8.3.5 防斜措施（1）天车与转盘中心同轴度偏差不超过10mm，转盘与井口中心同轴度偏差不超过10mm。（2）表层开钻打方钻杆时，每钻进35 m用水平尺校正方钻杆，确保开直井口。（3）新钻头钻进时，以设计钻压下限钻进，当稳定器全部进入新井眼后再以正常钻压钻进。（4）钻进必须按规定要求进行测斜，测斜不成功不得继续钻进，井斜角超过设计值以及经预测完钻点井底水平位移超过设计值时，要减压至30kN以下采用钟摆钻具纠斜钻进，并每钻进2030 m测斜一次。（5）钻进至地层交界面时，应轻压吊打，防止井斜。九、钻井液设计9.1 钻井液设计依据（1）地质设计对地层压力的预测；（2）地质设计对钻井液的要求；（3）维护井壁稳定、保证井下安全要求；（4）邻井赛汉1井实钻资料；（5）本井井身结构；（6）有关钻井液行业标准和企业标准。9.2 钻井液设计重点提示（1）第四系、第三系注意防垮塌，腾格尔组、阿尔善组防垮、防卡、防井漏。（2）由于是新区勘探，缺乏相关资料，应加强井控管理，配备所有防护设施。全井注意防火、防爆、防硫化氢、防二氧化碳。9.3 钻井液类型设计9.3.1 分段钻井液类型开次井眼尺寸mm井 段m钻井液类型一开311.20200预水化膨润土钻井液+FT-99二开215.92001380PK-PB钻井液9.3.2 钻井液密度设计 井 段m地层孔隙压力系数设计密度g/cm3020011101.15199.4 钻井液主要配方及分段钻井液性能要求地质分层钻井液类型常规性能流变性能固相含量主要配方深度m密度g/cm3漏斗粘度s失水ml泥饼mm静切力PaPH泥饼摩阻系数动切力Pa塑性粘度mPas含砂量%固相含量%坂土含量g/l0200预水化坂土浆FT-991.155010124 /610淡水+5%钠土+5%Na2CO3+1%FT-99+0.2%CMC其它处理剂：NaOH、加重材料2001380PK-PB型泥浆1.101.15406550.535/612890.181215250.31050淡水+4%钠土+5%Na2CO3+2%FT99+0.4%KPAM+2%JMF-2+1%NH4HPAN+2%HA树脂+0.5%PB-1其它处理剂：NaOH、加重剂注：在保证井下安全的情况下，泥浆密度执行设计下限。如遇到复杂情况，需要调整钻井液密度时，须请示东北油气分公司9.5 钻井液维护处理措施9.5.1一开钻井液维护处理措施（1） 一开要罐上循环，确保钻井液的净化。（2） 开钻前备足钻井液材料，配齐各种钻井液检测仪器。（3） 配浆时搬土要预水化，正常钻井时要调整好水力参数。（4） 第四系、表土层结构松散，含砂砾，在坂土浆的基础上适当加入FT-99，调整钻井液性能，确保表层套管顺利下入。（5） 钻完设计井深后要进行充分的循环和通井，在确认井眼干净、无沉砂和无井壁坍塌后方能起钻，以确保下套管和固井的顺利施工。9.5.2二开钻井液维护处理措施（1）二开按配方提示比例加入各种处理剂，调整至钻井液设计性能。（2） 钻井液以防塌降滤失材料为主剂，控制滤失、防塌，确保井眼稳定，及时补充钾盐抑制泥页岩水化膨胀。保持低密度固相，增强护壁性、防渗漏、防塌。（3） 钻进过程中，要注意井口返浆情况，严格控制固相含量，提高钻井液的悬浮、携带岩屑能力，确保正常钻进。（4） 充分了解邻井实钻情况，钻进过程中可以根据钻井液性能变化情况及时调整、配制、储备。（5） 起钻灌好钻井液，防止抽汲井喷或井下其它复杂情况发生。（6） 泥浆工必须按规定测量钻井液性能，并认真填写在报表中。（7） 钻井液井史按时认真填写，其它要求按有关行业标准执行8d4b938494f7a3f6bf6b017413a0287a.pdf9.6 钻井液数量及材料准备：根据中石化天然气井工程钻井作业安全标准QSHS0003-2004,储备一倍井筒容积的重泥浆，密度：1.35 g/cm3；储备20t 重晶石，防止井喷。预计钻井液材料消耗表处理剂名称一 开 t二 开 t累计量 tNV-1钠土235Na2CO3/NaoH0.20.3/1.00.5/1.0CMC0.10.40.5FT-990.53.03.5K-PAM0.50.5NH4HPAN11.0PB-111.0HA树脂33.0防塌降粘降滤失剂JMF-233.0混合堵漏剂2.0（储备）重晶石60（包括储备和重浆数量）注：所有钻井液材料需在一开前全部到位9.7 固控设备及使用要求（1）开钻前固控设备要安装调试好；（2）振动筛、除砂器、除泥器、离心机要按设计运转率开动，确保泥浆的净化；（3）做好废浆的回收处理工作。固控设备及使用要求井 段m固相指标振动筛除砂器除泥器离心机密度g/cm3含砂量%固含%处理量m3/h运转率%处理量m3/h运转率%处理量m3/h运转率%处理量m3/h运转率%02001.151201002008017021050405020013801.101.150.31012010020080170210504050十、油气层保护要求（1）认真搞好地层压力监测，钻遇油气层时，根据地层压力监测井下实际情况，确定合理的钻井液密度附加值，保证钻井液滤失量满足设计要求。（2）按钻井液设计施工，严格控制钻井液的固相含量，充分利用固控设备，防止固相堵塞油气通道，使固相颗粒对油气层的污染减小到最低程度。（3）严格控制钻井液滤失量，抑制地层水化，并防止钻井液滤液对油气层的污染。（4）控制好钻井液密度，按设计要求加足屏蔽暂堵剂。（5）进入目的层井段前，层位界面附近密切注意钻时变化，确保油气层污染在最小程度。（6）加强坐岗观察并做好记录。在油气层井段加密测量钻井液密度和粘度，密切关注钻井液受油气侵发生变化的情况。（7）各施工单位密切配合，施工措施要得当，确保施工作业顺利进行，减少钻井液对油气层的浸泡时间。（8）如果发生井漏，所使用的堵漏材料应为易解堵的材料。（9）油气层保护处理剂必须按设计量加入，保护好油气层。十一、油气井压力控制要求11.1 井控装置选择依据开钻次序设计井深m钻头直径mm地层压力系数井底压力MPa二开1380215.9113.8011.2 井控装置及试压要求开钻次数井控装置名 称型 号试 压 要 求介质压力MPa时间min允许压降MPa二开环形防喷器FH23-21清水14.710.00.7双闸板防喷器2FZ23-21清水21.010.0钻井四通/清水21.010.0法兰短节/清水21.010.0套管头T244.5mm139.7mm-21MPa清水21.010.0节流管汇JG-21清水21.010.0压井管汇YG-21清水21.010.0防喷管线/清水21.010.0放喷管线/清水1010.0注：二次开钻前、钻开油气层前及更换井控装备部件后，要采用堵塞器或试压塞按上述试压标准进行清水试压。11.3 井控装置示意图（1）防喷器、四通、套管头双闸板防喷器2FZ23-21环形防喷器FH23-21表层套管套管头法兰短节四通32（2）节流压井管汇示意图注：13、J2、J3、J5J10手动平板阀；J1液动节流阀；J4液（手）动节流阀； 4液（手）动平板阀 节流管汇五通、压井管汇四通装有压力表；11.4 钻具内防喷工具（1）钻具内防喷工具的额定工作压力应不小于井口防喷器额定工作压力。（2）应使用方钻杆旋塞阀，并定期活动；钻台上配备与钻具尺寸相符的钻具止回阀或旋塞阀。（3）钻台上准备一根防喷钻杆单根（带与钻铤连接螺纹相符合的配合接头和钻具止回阀）。11.5 井控要求11.5.1 井控装置安装要求（1）安装防喷器、钻井四通、节流管汇、压井管汇的各部连接法兰的钢圈、钢槽要清洁干净，并涂黄油安装。各部位的连接螺栓要齐全并扭紧无余扣，法兰间隙要均匀。安装质量必须达到行业标准要求。（2）防喷器底法兰套管短节上下连接可靠，无余扣，不得电焊。（3）节流、压井管汇管线要用专用管线，并采用标准法兰连接，不得电焊。（4）上部必须安装钻井液伞，防喷器重心部位用f15.88mm钢丝绳正反花蓝螺栓四角固定。（5）防喷器主体安装平整，与转盘中心偏差不大于10mm，天车与转盘中心的最大偏差不大于10mm。（6）放喷管线至少应有两条，两条管线走向一致时，应保持大于0.3米的距离通径不小于f78mm并且公螺纹朝外，长度不少于75米。不得有焊接。要求安装平直，如遇特殊情况,管线需要转弯时，要用铸钢弯头连接，其角度大于120度。每隔1015m、转弯处用水泥基墩与地角螺栓或地锚固定。（7）钻井液回收管线内径不小于f75mm，拐弯角度大于120度，不得焊接。（8）远程控制台摆在面向钻台左前方，距井口25米以远，距压井管汇有一定距离，且专线供电。（9）严格执行SY/T5964-2006钻井井控装置组合配套、安装调试与维护11.5.2井控培训要求（1）对工人的培训，要以能及时发现溢流、正确实施关井操作程序、及时关井、会对井控装备进行日常维护和保养为重点。（2）对钻井队干部的培训，要以正确判断溢流、正确关井、迅速建立井内压力平衡、能正确判断井控装备故障、具有实施井喷及井喷失控处理能力为重点。（3）对井控车间技术干部、现场服务人员的培训，要以懂井控装备的结构、原理，会安装、调试，能正确判断和排除故障为重点。（4）对钻井公司经理和总工程师的培训，要以井控工作的全面监督管理、复杂情况下的二次控制及组织处理井喷失控事故为重点。11.5.3 井控演习要求（1）钻井队应按钻进时、起下钻杆时、起下钻铤时、空井时发生溢流的四种工况分岗位、按程序定期进行防喷演习。（2）钻开油气层前，必须进行防喷演习，演习不合格不得打开油气层。（3）作业班每月不少于一次不同工况下的防喷演习，并做好防喷演习记录。演习记录包括：班组、时间、工况、讲评、组织演习人等。11.5.4井控岗位要求（1）井控工作是钻井安全工作的重要组成部分，各钻井公司、项目组、钻井队负责本单井的井控工作。各级负责人按谁主管谁负责的原则，应有职、有权、有责。（2）凡直接指挥钻井队现场生产的领导干部、技术人员、井控监督、井控车间现场服务人员、钻井队干部、正、副司钻、安全员和大班司钻都应经过培训考核取得井控操作证。没有取得井控操作证的领导干部和技术人员无权指挥生产，工人不得上岗操作。凡未取得井控操作证而在井控操作中造成事故者要加重处罚。（3）进入目的层前按油气田规定时间开始坐岗。（4）凡坐岗人员上岗前必须经过技术培训。（5）坐岗记录包括时间、工况、井深、起下立柱数、钻井液灌入量、钻井液增减量、原因分析、记录人、值班干部验收签字等。（6）发现异常情况应立即报告司钻。（7）进入油气层前及以后钻井队干部必须坚持24h值班，值班干部应挂牌或有明显标志。（8）值班干部应检查监督井控岗位执行、落实制度情况，发现问题立即整改。试压、演习、溢流、井喷、井下复杂等特殊情况，必须在场组织、指挥司钻尽快处理。11.5.5井控主要措施（1）井场钻井设备的布局要符合防火要求，发电房应设置在季节风的上风方向，距井口30米以远。（2）二开前施工井队对封井器进行全面的检查，提前做好联接螺栓、升高短节、钢圈、放喷管线等配件的准备工作。（3）按规定装好封井器的液压远程控制台，电路应从发电房引出专线控制，节流、压井管汇的安装符合标准；方钻杆上下旋塞、单流凡尔、能与钻铤相接的带单流凡尔的钻杆配备齐全。（4）各种井控设备、专用工具、消防设备、电路系统配备齐全，运转正常。（5）严格执行钻开油气层准备工作的检查验收制度。钻达各设计油气层前，井队必须进行一次以班组为单位的防喷演习，必须制定出油气层井段安全钻进技术措施。（6）进入目的层段井场严禁动用明火，并注意做好防火工作。（7）钻进中遇到钻速突然加快、放空、井漏、蹩钻、跳钻、油气水显示等情况，应立即停钻观察，待搞清井下情况后，方可继续钻进。（8）钻开目的层后，进行短起下钻时，控制起下钻速度，防止因抽吸或压力激动造成井喷、井漏，且每次起下钻要对闸板防喷器开关活动一次。（9）取心起钻时必须严格控制起钻速度，避免发生“拔活塞”造成井下复杂情况。（10）每起钻35柱必须向井内灌满钻井液，由专人负责记录钻井液液面变化。（11）从钻开油气层前50米开始，每钻进30050米，做一次低泵冲试验，低泵冲试验排量为正常钻进排量的1/31/2，并将试验结果记录在低泵冲试验记录中（12）发现溢流关井时，其关井压力不得超过井控设备额定工作压力、套管抗内压强度的80%、地层破裂压力允许的关井压力三者中的最小值。（13）严格执行SY/T6426-2005钻井井控技术规定。十二、固井设计12.1 固井施工主要技术难点地层水敏性较强，易出现局部掉块，导致局部井径扩大等情况。12.2 固井主要工艺要求（1）固井工程必须从设计、准备、施工、检验四个环节严格把关，采用适合本井地质特点及井型的先进固井工艺技术，确保质量，达到安全、可靠、经济。（2）固井作业施工必须严格按完井固井施工设计执行，否则不得施工。（3）套管检验与运输按SY/T 53962000标准执行。（4）下井套管排列应符合SY/T 53962000的相关规定。（5）下套管作业前对套管钢级、壁厚进行认真校对和检查，凡有问题套管不允许下井，套管螺纹清洗干净，长度丈量准确，用标准通径规通径，按入井顺序编号。（6）下套管作业必须使用符合SY/T 51991997标准的套管密封脂。（7）使用专用套管液压大钳，套管上扣扭矩必须按API标准规定值。（8）下套管作业按SY/T 54121996执行，下套管必须要有下套管记录。（9）套管柱井口悬挂载荷计算方法按SY/T 57311995执行，套管串结构设计按SY/T 57241995执行。（10）扶正器安放位置和方法参照SY/T 53341996执行，也可以按照经验做法确定扶正器的数量和安放位置，以确保套管居中为原则。（11）下完套管后，以不低于正常钻进时环空返速的排量至少洗井两周，钻井液性能达到固井施工要求。（12）必须使用符合GB 102381998的油井水泥和质检合格的外加剂。注水泥施工必须取现场水、水泥、外加剂样品，并按设计规定条件做现场复核试验，无试验报告不准施工。（13）水泥浆试验按SY/T 554692执行。（14）优选性能良好的前置液，优化环空浆体结构设计，提高水泥浆顶替效率；（15）注水泥作业前应在现场监督组织下进行施工前检查，确保各种设备运转良好，避免施工过程中出现机械事故。（16）注水泥必须按设计连续施工，水泥浆密度必须保持均匀（0.02g/cm3），保证施工一次成功。（17）固井采用敞压方式候凝。若浮箍、浮鞋失灵，必须采用蹩压方式候凝时，应控制井口套管压力高于管内外静压差1.02.0MPa，并有专人负责观察井口压力。（18）不允许在受拉力的情况下卸联顶节，防止井下自由段套管螺纹松开。现场必须根据最终完井施工设计确定的封固高度和自由段套管长度精确计算套管压缩矩。（19）地层承压试验1）下套管前的通井作业时，进行地层承压试验。承压压力根据固井施工设计中地层所能承受的最大压力计算确定。2） 地层承压试验，稳压30min不降为合格。3） 若试压时地层发生漏失，则进行堵漏作业，直至满足固井作业要求为止。4）经堵漏作业还不能满足固井作业要求，详细记录施工数据，报请甲方研究决策确定。12.3 套管设计12.3.1 套管选型及强度校核套管程序井段m规范套管长度m钢级壁厚mm重 量抗 外 挤抗内压抗 拉尺寸mm扣型每米重kg/m段重 t累计重 t最大载荷MPa安全系数最大载荷MPa安全系数最大载荷kN安全系数表层套管0200244.5长圆199J558.9453.5410.6510.65生产套管01380139.7长圆1377J557.7225.334.8434.8416.252.0814.622.51290.223.78说明：以上强度校核依据标准：SY/T5322-2000套管柱强度设计推荐方法12.3.2 强度校核图8d4b938494f7a3f6bf6b017413a0287a.pdf12.4 套管柱设计12.4.1套管串结构套管管串结构套管程序下深(m)封固段(m)套管串结构备 注表层套管1990199 套管串+联顶节油层套管137701377浮鞋+1根套管+浮箍+套管串+联入12.4.2套管扶正器安放要求套管扶正器安放序号套管程序套管尺寸（mm）钻