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地热钻探技术规程

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'AccordingtoOfficePartyofmasslineeducationpracticeactivitiesledgroupofunifiedarrangements,unitsmainledtoforcadresworkersShangatimespartylecture,duetohimselflevellimited,onlyputthisstageconcentratedlearningofexperiencetodayandeveryonecommonwithlearningexchange,purposeisletwefurtherdeepunderstandingmasslineofconnotation,insistedpartyofmassline,domasseswork,followingmainfromfouraaspectstold:a,andfullawarenesspartyofmasslineeducationpracticeactivitiesofmajormeaningParty"s18majordistinctproposedtofocusontheparty"sadvancednatureandpurity,intheparty,with"pragmaticandcleanforthepeople"asthemaincontentoftheparty"smasslineandeducationalpractice.  ThisiscomradeXIJinpingaspartyGeneralSecretaryandadheretostrictlyadministeringtheparty,strengthentheparty"smajordecisionisinlinewiththepublicexpectationsandstrengtheningtheconstructionoflearning-orientedserviceinnovationofMarxistparty"smajordeployment,istheimportantmeasuretoadvancethegreatcauseofsocialismwithChinesecharacteristics.First,carryouttheparty"smasslineineducationpractice,wascarrying18ofthepartyspirit,summonapowerfulforceforrealizingthegreatrejuvenationoftheChinesenationtheChinesedreamofurgentneeds.Party"s18topromotestrategicdeploymenttobuildingsocialismwithChinesecharacteristics,presentstwo100-yeargoal,namely,by2020China"sgrossdomesticproductandpercapitaincomeofurbanandruralresidentsin2010onthebasisofdoublecompletethebuildingofawell-offsociety;themiddleofthiscenturyintoaprosperous,democratic,civilizedandharmoniousSocialistmoderncountry,andonthisbasis,theChinesedreamofrealizingthegreatrejuvenationoftheChinesenation.18Congressoftheparty,ComradeXIJinpingrepeatedlyexpoundedtheChinesedream.ThebasicconnotationoftheChinesedream,isthenationalprosperity,nationalrevitalization,thehappinessofthepeople,ChinaimportanttofollowistokeepChinaRoad,carryforwardthespiritandcohesionstrengthofChina,dreamdreamsofthepeopleofChina,butdeterminedconfidence,enhanceself-awareness,achieveself-reliance,tobuildastrongerChina,civilization,harmony,beauty,China,China,China.  StrategicconceptionofChinawas18thespiritoftheenrichmentanddevelopmentoftheparty,conscientiouslystudytheChinesedream,leadingpeopletohardtorealizetheChinesedream,masseducationactivitiesindepththefundamentalstartingpointandendingpoint.Strengthentheeducationoftheparty"smassline,helpstotrainthecollectiveconsciousnessoftheunityofthepartyandthepeople,playingtheChinesedreamideologicalbases.ComradeMaoZedongstressedthatpartiesshouldhave"commonlanguage"socialistcountriesmusthave"unityofwill".HistoryhasICS点击此处添加ICS号点击此处添加中国标准文献分类号DZ中华人民共和国地质矿产行业标准XX/TXXXXX—XXXX地热钻探技术规程Geothermaldrillingregulations点击此处添加与国际标准一致性程度的标识(2011.8.30)XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施中华人民共和国国土资源部发布provedthatapeopleandanation,ifitdoesnothaveitsownspiritualpillar,thereisnounityofspiritualsupport,itmeansthatnosoul,willlosecohesionandvitality.Figurativelyspeaking,asackofpotatoes,quantitycannotbetooateam,formajointforce;onlylikegranite,socloselyUnitedtoforminvincible,nodifficultmeansofstrength.NationalrejuvenationofChinesedream,notonlyembodiesthecommoninterestsandpursuits,andcoversavarietyofgroupsandclasses,hasawideapplicabilityandinclusive,withastrongintegratingforceandleadtheforce.SheembodiestheaspirationsofseveralgenerationsofChinese,reflectingtoday...Intosexandpurity,andtheinevitablerequirementofconstantlyimprovingtheparty"sgoverningcapacity.Strengtheningtheconstructionoftheadvancednatureandpurity,thecoreproblemisalwaysmaintainingtheparty"sflesh-and-bloodtieswiththemasses,sothatourpartywillalwaysbethemostwholeheartedsupportofthemasses.  Musttakethefundamentalinterestsoftheoverwhelmingmajorityofthepeopleasthepartyallthestartingpointandendingpoint,thepartyhasalwaysbeenacommonfatewiththemasses,thisisthemagicweaponforourpartytoalwaysmaintaintheadvancednatureandpurity.Strengtheningtheconstructionofparty"sadvancednatureandpurityandenhancingtheparty"srulingabilitywilleventuallybeimplementedtorealize,safeguardanddevelopthefundamentalinterestsoftheoverwhelmingmajorityofthepeople.Alltheworkmeritsthisisameasureoftheparty"sfundamentalstandards,isameasureoftheparty"sadvancednatureandpuritystandards.Believewho,dependingonwho,who,standingonthepositionoftheoverwhelmingmajorityofthepeoplearealways,alwaysrealize,safeguardanddevelopthefundamentalinterestsoftheoverwhelmingmajorityofthepeople,itisatouchstoneoftheMarxistpartyofjudgement,isalsosignofMarxistpartyisdifferentfromotherpoliticalparties.Marxistpoliticalpartyhasaclearpoliticalpositionandhistoricalmission:fortheinterestsofthevastmajorityofpeople,committedtothefundamentalinterestsoftheoverwhelmingmajorityofthepeople.FromthedayoftheestablishmentoftheChineseCommunistParty,alwaysadheretobasicprinciplesofhistoricalmaterialism,fortheinterestsofthemostpeopleastheirgoal,alwaysservingasitsfundamentalpurposeandvalues.Fullytrustthemasses,closelyrelyonthemassesmaintainflesh-and-bloodtieswiththemassesisalwaysthesourceofourpartyfullofvigorandvitality,isalwaysthemostdeterminedinthedevelopmentofourpartyandourcountry.  Conscientiouslyacceptsupervisionbythemasses,payattentiontolistentothemasses"assessment,whichitselfwastheparty"sadvancednatureandpurityintopracticalactiontorealizethefundamentalinterestsoftheoverwhelmingmajorityofthepeople.Atpresent,thepartycommitteesandleadingcadresandtheGovernmentgenerallyvaluethecloserelationswiththemasses,doalotofproductivework,buttherearestillsome XX/TXXXXX—XXXX73 XX/TXXXXX—XXXX目次前言VI1 范围12 规范性引用文件13 术语与定义14 总则35 地热井类型及井身结构45.1 地热井类型45.2 地热井井身结构46 地热钻井工程设计56.1 钻井设计基本原则56.2 钻井设计基本要求56.3 钻井设计内容57 钻井设备的选择87.1 钻机的选择87.2 泥浆泵的选择87.3 井架与平台的选择87.4 钻井液固控系统的选择87.5 其他附属装置88 钻前准备98.1 井场修建与布置98.2 设备安装98.3 机具与材料准备108.4 检查与验收119 地热井钻进方法选择119.1 钻进方法分类119.2 钻进方法选择1210 全面钻进1310.1 钻具组合一般要求1310.2 牙轮钻头钻进1410.3 刮刀(翼状)钻头钻进1510.4 PDC钻头钻进1610.5 气动潜孔锤钻进1710.6 钢丝绳冲击钻进1773 XX/TXXXXX—XXXX10.7 液动潜孔锤全面钻进1710.8 喷射钻井1810.9 反循环钻进工艺1911 取心钻进1911.1 地热井取心钻进1911.2 地热井取心方法选择1911.3 单回次取心钻进2012 扩孔钻进2112.1 合金钻头扩孔钻进2112.2 牙轮钻头扩孔钻进2112.3 潜孔锤扩孔钻进2113 地热井钻进特殊操作要求2113.1 防斜操作要求2113.2 划眼作业要求2213.3 录井作业要求2213.4 井控要求2313.5 钻遇特殊地层操作要求2313.6 预防井喷操作要求2313.7 防止井漏操作要求2313.8 高温钻井操作要求2414 定向井钻进2414.1 定向井应用范围2414.2 定向井井身轨道的确定2414.3 定向井施工2514.4 定向钻井施工安全措施2915 冲洗介质2915.1 冲洗介质类型与适用性2915.2 钻井液配制3115.3 钻井液管理与维护3215.4 钻孔护壁与堵漏3316 成井工艺3416.1 物探测井3416.2 划眼3516.3 破壁3516.4 冲孔换浆3516.5 下管3516.6 填砾与止水3616.7 固井3616.8 洗井3616.9 抽水试验3773 XX/TXXXXX—XXXX17 压裂增水3717.1 压裂增水适用条件3717.2 压裂增水设备及机具3717.3 压裂施工3917.4 压裂操作要求3917.5 安全措施4018 常见井内事故预防与处理4118.1 卡钻事故的预防和处理4118.2 钻具事故的预防与处理4218.3 套(井)管事故的预防和处理4318.4 孔内落物事故的预防和处理4418.5 测井事故的预防和处理4418.6 填砾堵塞事故的处理4518.7 井喷和有害气体预防措施4519 地热井修复4619.1 涌砂探查与修复4619.2 水量减小原因及修复4619.3 井管破裂类型及处理4719.4 井内落物处理4720 健康、安全与环境管理4820.1 健康管理4820.2 安全管理4820.3 环境保护5121 地热井工程质量5221.1 工程质量指标与要求5221.2 地热井工程质量保证措施5522 工程技术报告与资料归档5822.1 工程技术报告5822.2 资料归档59附录A(资料性附录) 地热钻探工程技术报告编写提纲60附录B(资料性附录) 钻井液处理剂63附录C(资料性附录) 地热定向井轨道设计66附录D(资料性附录) 国产三牙轮钻头69附录E(资料性附录) 钻探设计用表7073 XX/TXXXXX—XXXX前言本规程以现代地热钻探理论为基础,结合实践经验和成熟的钻探新技术、新方法,依据GB/T1.1-2009制定。本规程共分22章5个资料性附录。本规程由中国地质调查局提出。本规程由国土资源部归口。本规程起草单位:中国地质调查局水文地质环境地质调查中心、天津地热勘查开发设计院、北京市地热研究院、河南第二水文地质工程地质大队、中国地质科学院勘探技术研究所、山西省第三地质工程勘察院。本规程主要起草人:郑继天、李炳平、鲍卫和、马忠平、李振杰、彭新明、卢予北、孙建华、孙智杰、康志鸿、叶成明、李小杰、关晓琳。73 XX/TXXXXX—XXXX地热钻探技术规程1 范围本规程规定了地热井类型、钻井设备选择、钻井工艺、成井工艺、工程质量、安全文明施工及环境保护等技术工作要求及有关工艺操作要点,可作为地热井钻探设计、施工、管理等各项工作的依据。本规程适用于水热型地热资源钻探工作。不适用于干热岩型、岩浆型地热资源和浅层地温地热资源的钻探工作。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB/T11615-2010地热资源地质勘查规范GB/T5005钻井液材料规范GB50194建设工程施工现场供用电安全规范GB6067起重机械安全规定GB6722爆破安全规程AQ2004地质勘探安全规程AQ/T9006企业安全生产标准化基本规范DZ/T0008水文水井钻探用钻柱特种接头DZ/T0055水文水井钻探用硬质合金钻头DZ/T0056水文水井钻探用三牙轮钻头DZ/T0106水文水井钻探用套管、岩芯管、取粉管螺纹DZ/T0107水文水井钻探用钻杆DZ/T0108水文水井钻探管材DZ/T0109水文水井钻探用钻铤DZ/T0227地质岩心钻探规程DZ/Txxxx水文水井地质钻探规程SY/T5964钻井井控装置组合配套安装调试与维护73XX/TXXXXX—XXXX3 术语与定义下列术语和定义适用于本规程。3.1 73 XX/TXXXXX—XXXX水热型地热资源geothermalresourceofhydrothermaltype以蒸气为主的地热资源和以液态为主的地热资源。1.1 地热钻井geothermalwelldrilling用于地热蒸气和地热水的钻井,是勘探、开采地热流体必须的手段。1.2 地热井成井wellcompletion又称完井。指钻孔达到了预定深度和预期的目的而结束钻进。成井有几种方式:裸眼完井、衬管完井、射孔套管完井等。1.3 井身结构drillholestructure钻孔结构要素,包括开孔直径、终孔直径、换径次数及各孔段换径的直径、深度以及下入套管的直径和深度的设计等。1.4 套管程序casingprogram一口井的套管层数,下入深度和各层套管的直径,相应各井段的井眼直径和管外的水泥返深。1.5 表层套管surfacecasing为防止井眼上部疏松地层坍塌和污染饮用水源及上部流体的侵入,并为安装井口防喷装置等而下的套管。1.6 技术套管intermediatepipe隔离不同地层孔隙压力层系或易塌、易漏等复杂地层所下的套管,可以是一层、两层或多层。1.7 尾管liner顶端不延伸至井口的套管。1.8 地热井防喷器blowoutpreventer地热钻探时安装在井口套管上,用来控制高温、高压水、汽层和防止井喷事故的装置。1.9 钻井液处理系统drillingfluidtreatingsystem73 XX/TXXXXX—XXXX用以控制钻井液中固相含量的装置,包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机和搅拌器等。1.1 划眼redressing在已钻井眼内,边循环边旋转下放(上提)钻具的过程。1.2 固井wellcementing在井眼内按设计要求下入套管柱,并在套管柱与井壁形成的环状空间注入水泥浆使之固结在一起的工艺过程。1.3 岩心收获率corerecovery实际取出岩心长与该次取心进尺之比的百分数。1.4 方入kelly-in在补心面以下的方钻杆长度。1.5 树心coreshaping取心钻头下到井底后以轻钻压慢转速钻进,使井底地层与钻头形状完全吻合,并钻进0.15m~0.30m以形成岩心的阶段。1.6 割心corecutting取心钻进达到预定长度,把岩心柱从钻头底部割断的作业。2 总则2.1 地热钻井应在充分搜集利用已有资料和进行遥感解译、地面地质、地球化学、地球物理勘查工作的基础上进行。2.2 地热勘查钻井应按照勘探开采结合的原则进行布置和施工。地热勘查孔有条件成井的,应按地热生产钻井技术要求成井,完井后转为生产井利用;地热生产井应按地质勘查孔的技术要求进行钻井施工,取全取准各项钻井地质及地热参数资料,做好地质编录,为地热田地质研究和资源开发与保护提供地质资料。2.3 勘探井口径应满足取样测井以及完井后安装抽水试验设备要求,勘探开采结合井还应满足生产井设计抽水量及止水填料的要求。2.4 勘探井在钻进过程中和完井后应进行地球物理测井。一般井段应做井径、井斜、电阻率、自然电位、自然伽马、井温和井底温度等项目。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1 地热生产井应在充分掌握地热资源埋藏条件及区域地质条件,编制《地热钻井工程设计》后,再施工。2 地热井类型及井身结构2.1 地热井类型地热井类型见表1。表1 地热井类型分类类型特点及用途按热储分类裂隙岩溶型热储赋存于基岩裂隙、溶隙中的地下热水。孔隙型热储赋存于新近地层孔隙中的地下热水。按功能分类普查孔(井)施工中要采取热水样品、蒸汽样品、测量低温和压力等。勘探孔(井)施工中要采取热水样品、蒸汽样品、测量低温和压力等。生产井深度按照热储层埋藏深度确定。取得可供发电或其它工业利用的一定数量的热水和蒸汽,采用油井套管程序和完井方法。回灌井与生产井配对的“姊妹井”,口径与套管程序按回灌量选定,钻孔结构力求简化。按温度分类高温地热井温度≥150°C,主要用于发电、烘干、采暖等。中温地热井温度在90~150°C,主要用于发电、烘干、采暖等。低温地热井温度在25~90°C,主要用于洗浴、温室、养殖等。2.2 地热井井身结构常用地热井井身结构见表2。表2 常用地热井井身结构钻进钻孔直径mm下入套管mm一开444.5(17½in)339.7mm(13⅜in)二开311.1(12¼in)244.5mm(9⅝in)三开215.9(8½in)177.8mm(7in)四开152(6in)裸眼或下入过滤管注:1.一开:一口井从井深为零开始钻进,称第一次开钻,简称一开;2.二开:表层套管固井以后再开钻,称第二次开钻,简称二开;3.三开:技术套管固井以后再开钻,称第三次开钻,简称三开;若技术套管有两层则以下钻进称为四开。4.地热完井的井径不宜小于152mm(6in)。3 地热钻井工程设计3.1 钻井设计基本原则73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1 《地热钻井工程设计》应在施工单位总工程师的主持下,由地质、钻探技术人员共同编制,经单位内部审核后上报政府国土资源主管部门,经专家评审合格、由主管部门批准后方可实施。1.1.2 在地热钻探施工的全过程中,要始终贯彻“优质、高效、低耗、安全”和“质量第一”的原则,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。1.1.3 钻井设计必须符合国家及政府有关机构的要求和规定,保证钻井设计的合法性原则。1.1.4 钻井设计既要重视井下安全也要重视地面安全,把安全第一的原则贯彻到整个设计中。1.1.5 钻井设计要体现低成本原则,设计前应认真分析各种资料,尽量简化井身结构,选用先进工具和设备,采用先进工艺技术保证钻井质量,提高钻井速度,降低钻井成本。1.2 钻井设计基本要求1.2.1 以地质资料为主要依据。1.2.2 以井场调查资料和相邻井的钻井资料为依据。井场包括自然环境、地形地貌、交通和土壤情况等;相邻井钻井资料包括井史、井身结构、钻井液密度、钻井事故及复杂情况处理、钻头钻具使用、井斜、钻井时效、机械钻速以及施工总结等内容。1.2.3 钻井设计应根据钻井深度和负荷合理选择钻机装备,施工最大负荷应低于钻机最大额定负荷的80%。1.2.4 钻井平台高度必须满足安装井控装置的要求,井控系统最大额定压力必须大于预测的最大井口压力的20%。1.2.5 所设计的井身结构根据完井直径要求,并应充分满足钻井、成井出水需要以及获取参数的需要。1.2.6 要充分考虑到出现漏、涌、塌、卡等复杂情况的处理作业需要,须用套管封闭复杂地层井段时,套管程序设计应留有储备和余地。1.2.7 设计钻井液密度,必须大于地层孔隙压力当量密度,小于地层破裂压力当量密度,并保证井眼系统压力平衡。1.2.8 井内钻井液液柱压力和地层压力之间的压差不宜过大。1.2.9 如果地质资料证实有浅层气体,应设计套管坐于浅气层的顶部,安装好井口控制系统方能开钻。1.2.10 采用的钻井工艺技术应有利于保护热储层,避免或减少对含水目的层的污染。1.2.11 钻井设计时,应优先使用环保装备和材料,注意环境保护。1.2.12 遵守合同或协议的约定,并符合相应的规程规范。1.2.13 在钻井施工中,如发现设计与实际情况不符时,应及时进行修订或补充,出具钻井设计变更书报主管部门批准。1.2.14 钻井设计中有关内容应尽量以图表形式阐述,见附录E。1.3 钻井设计内容1.3.1 前言1.3.1.1 项目背景:项目来源、地理位置及交通位置气象等情况。1.3.1.2 设计编写依据:相关标准及规范,可行性论证报告等相关技术成果及资料。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 钻井目的、任务:一般应包括的内容:取全、取准目的热储层及其盖层的岩样;查明该井对应的地层结构、地质构造、岩性、地温变化、热储的渗透性、地热流体压力及其物理性质和化学组分;了解盖层的保温隔热条件和地热资源储层的开采技术条件;查明热储的压力、水位、温度、流量和地热流体水质,按规范或合同要求做好该井的水文地质工作;查明地热地质条件,取得有代表性的计算参数用以评价地热资源等;开采地热能源等。1.1.2 设计井地热地质条件地热地质条件、地质构造概况、地层概况、钻遇地层预测表、目的热储层特征预测、预测水温、水量。1.1.3 地热井基本数据钻井编号、钻井类型、井口坐标、海拔、设计井深、设计目的层、完井方法(滤水管完井、裸眼成井或射孔成井)1.1.4 钻井设备及场地钻井主要设备和技术性能;高温高压地热井井控装置;施工场地面积、水源和电力要求、三通一平要求;设备安装及钻前要求。1.1.5 井身结构和套管程序各井段钻井和套管直径;套管壁厚钢级技术性能要求;孔隙型地层过滤器中心管孔隙度、缠丝间距要求;射孔成井的射孔孔径、射孔孔密等技术要求。表层套管下入深度、口径;井壁管、滤水管直径及深度;裸眼成井井段。1.1.6 地热钻井质量包括井斜要求、井深误差、固井质量要求、井径扩大率、水平位移等。1.1.7 资料采集要求1.1.7.1 岩屑录井记录岩屑录井井段和间距,进行岩性定名、岩性描述、确定分层深度。接近下管层位要加密捞取,以准确判断地层。地层熟悉或商业井可减少捞样,改为捞样地质观察。1.1.7.2 钻时录井要准确记录井深和钻到时间,单位为“min/m”,汇总钻速数据以辅助判断地层并分析调整钻进工艺和钻井参数。1.1.7.3 钻井取心及井壁取心时,满足取心井段、取心进尺、岩心直径和采取率要求;设计井壁取心井段、取心次数及取心收获率。1.1.7.4 地球物理测井要求地热钻井在完钻后和下管前,应进行地球物理测井。明确各井段测井要求,一般测井比例尺1:500,测井项目如下:73 XX/TXXXXX—XXXXa)孔隙型地层----标准测井项目(2.5m底部梯度电极视电阻率、0.4m电位电阻率、自然电位);综合测井项目(补偿声波、自然伽马、双感应双侧向、井斜、连续测温)。b)裂隙型地层----标准测井项目(2.5m底部梯度电极视电阻率、0.4m电位电阻率、自然电位);综合测井项目(补偿声波、自然伽马、双感应双侧向、井斜、连续测温)。1.1.1.1 抽水试验要求抽水试验包括降压实验、放喷实验,进行三个落程降深实验。1.1.1.2 回灌实验要求通过回灌实验取得回灌量、回灌温度、水位、压力等参数。1.1.2 钻井工艺各井段钻进方法、钻头类型、钻具组合、钻进参数和技术要求;取心井段取心方法,取心工具的配备、使用及操作。1.1.3 钻井循环介质各井段钻井循环介质类型、性能要求、维护与管理、防漏堵漏措施、井控措施、储层保护措施。根据钻井循环介质显示情况分析并记录温度、井漏、气侵、井涌、井喷情况。1.1.4 重点要求与事故预防措施根据设计井地层预测和以往工作经验,对各井段施工重点提出要求,对主要井内事故及复杂情况提出预防与处理措施。1.1.5 成井工艺1.1.5.1 基岩裂隙型成井工艺各层套管串结构和下入方法、固井方法和要求、洗井方法和要求。1.1.5.2 浅井孔隙型成井工艺孔隙型大口径井破壁、下管、填砾、止水、洗井要求。1.1.5.3 深井孔隙型滤水管成井工艺表层套管(泵室管)下管固井要求,滤水管串止水和固井要求,洗井方法。1.1.5.4 深井孔隙型射孔方法成井工艺除下管、固井、洗井要求外,还有射孔深度位置、射孔孔径、孔密要求。1.1.6 完井井口装置和钻井交付1.1.6.1 完井井口装置要求1.1.6.2 钻井交付1.1.7 质量安全环保要求和措施73 XX/TXXXXX—XXXX提出在钻井、成井过程中质量安全环保要求和措施。1.1.1 施工进度计划根据施工工序和工作内容做出进度计划。1.1.2 成本预算根据预测地层情况、选用钻探设备和钻进方法,依据施工工期和能耗材料消耗情况做出成本预算。2 钻井设备的选择2.1 钻机的选择地热井钻机主要根据地质情况、钻进工艺方法和设计井身结构等条件,结合实际设备状况进行选择和配套使用。一般选用石油或水文水井钻机,选用的原则最大提升载荷不能超过钻机大钩最大钩载的80%。2.2 泥浆泵的选择钻井泵的型号应根据钻机的类型、钻井工艺结合井身结构选择,泵压、泵量应满足钻井液循环要求。2.3 井架与平台的选择应根据钻机的类型、地热井的类型、开孔直径等选择井架与平台。2.4 钻井液固控系统的选择钻井液固控系统的选择应根据钻机的类型、钻井泵的型号等确定。2.5 其他附属装置2.5.1 主要动力的选择主要动力的选择应根据钻机、钻井泵的型号来确定,满足钻机、钻井泵动力要求。2.5.2 空压机的选择空压机主要根据所需风量及风压来合理选择,空压机的主要规格性能应满足地热井施工及洗井使用。2.5.3 发电机的选择发电机的选择应根据各类型钻机及主要设备的用电量来确定,现场常用发电机组应满足主要设备用电需要。2.5.4 井口防喷器的选择井口防喷器的选择,应根据预期井口压力及表层套管的尺寸来确定。3 钻前准备73 XX/TXXXXX—XXXX1.1 井场修建与布置1.1.1 井场修建1.1.1.1 场地的大小应满足钻井设备的安装要求。1.1.1.2 场地的大小还应满足电测井、固井、压裂等阶段性作业设备、设施的布置、安装基本要求。1.1.1.3 施工场地形状及面积,应能满足各类井管、钻具、泥浆材料、辅助设备安装的占地要求。1.1.1.4 井场地基应平整、坚固、稳定、适用。钻塔(井架)底座的填方部分,不得超过塔基面积的1/4。1.1.1.5 在山坡修筑井场地基,岩石坚固稳定时,坡度应小于80°;地层松散不稳定时,坡度应小于45°。1.1.1.6 井场周围应设置防洪排水措施。在山谷、河沟、地势低洼地带或雨季施工时,井场地基周围应修筑拦水坝、修建防洪设施。1.1.1.7 井场地基修建时,应保证钻孔边缘距地下动力电缆线路、高压输气管道等水平距离大于5m,距地下通讯电缆、构筑物、给排水管道等水平距离大于2m。1.1.1.8 井场地基修建时,要确保井架在安装(起落)过程中或工作工况时,井架主体及附属的绷绳、避雷器等设施与场地过空的高压输电线的安全距离符合AQ2004要求。1.1.1.9 进出井场的道路及井场内地基必须坚固,能保证重载车辆、大吨位吊车的安全通行与作业。1.1.2 井场布置1.1.2.1 钻探主体设备的布置应以确定的孔位中心为基准,进行合理的就位与安装。1.1.2.2 附属设备布置应以紧凑、整齐,便于维修维护、安全操作为原则。1.1.2.3 工作场地布置应符合安全施工、文明施工及环保等要求。1.1.2.4 泥浆地面循环槽应有足够的长度,较小的坡度;各级沉淀坑设置在拐弯处并方便捞取沉砂;泥浆池的容量除应满足钻井施工中的正常循环外,还能足以容纳固井作业时,因打入前置液、水泥浆液及顶替液而排出的孔内泥浆。1.2 设备安装1.2.1 井(塔)架安装1.2.1.1 井(塔)架的安装,应符合相关的技术规范要求。1.2.1.2 井(塔)架附属设施的安装,应符合相关的安全规范、技术规范要求。1.2.1.3 钻架的起落作业,应有专人指挥,各岗人员必须按指令操作;在钻塔的拆安过程中,塔上、塔下作业人员,应默契配合,相互照应,严禁违章作业。1.2.2 钻机安装1.2.2.1 应按照确定的井位以及钻机各部分的安装顺序进行安装。1.2.2.2 钻机及井架安装完毕,调整对正孔位后,应紧固各个部位的链接螺丝,锁紧支腿螺母,调紧并锁住绷绳调整花篮。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 钻机安装完毕,应进行试运转检测,若无异常,方可开钻。开钻前,应对各部位的连接螺丝、螺栓再检查、紧固一遍。1.1.2 循环系统安装1.1.2.1 泥浆循环管线的安装,应满足钻井施工各种工况下的作业工序、流量及压力要求。1.1.2.2 上浆灌、泥浆搅拌罐、喷射加料斗、振动筛等固控装置的布置与安装,应以方便泥浆配制,有利于泥浆泵供液及除泥、除砂、运砂为宜。1.1.3 安全设施安装1.1.3.1 井场安全设施包括:避雷器、绷绳、皮带防护罩、泥浆池护栏、动力机灭火罩及安全标识、标牌等。1.1.3.2 安全设施的安装,必须符合安装安全规范,确保齐全、有效。1.1.3.3 对井场的安全设施、设备,安全员必须对其有效性进行经常性的检查,并督促责任者及时整改。1.1.4 电气设备安装1.1.4.1 用电装备、控制开关、连接线路的布置及技术参数,应完全满足钻井施工要求,并有一定的能力储备。1.1.4.2 电气设备的安装,必须符合相关的技术规范和安全规范。1.1.4.3 对井场电气设备、设施,专业电工必须对其安全性、可靠性,进行经常性的检查。1.2 机具与材料准备1.2.1 机具准备1.2.1.1 钻井机具根据钻孔结构设计、热储层岩层特征、钻进技术要求以及采用的钻井工艺,准备好各个口径的牙轮钻具、筒状取芯钻具、气举反循环钻具、空气潜孔锤钻具等。1.2.1.2 下管工具根据井管的种类、连接方式、段长、总重量等,准备不同种类的吊具、卡具、拧管工具、浮力板及多轮游车等。1.2.1.3 固井工具根据钻孔结构设计、固井止水位置、止水段长、采用的止水方法,准备好固井水泥头、井底单向灌注器、止水托盘、扫盘钻具等。1.2.2 材料准备1.2.2.1 泥浆材料根据钻孔施工技术要求和热储层保护方案,备足基浆材料、各种化学添加剂、热储层暂堵剂等。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 固井材料根据固井止水工艺和质量要求,订购固井水泥及其相应的添加剂。1.1.1.2 研磨材料根据钻孔的设计口径、各口径钻进工作量、岩层的可钻性等情况,选择、购置各种规格、不同种类的钻头。准备适量的用于修复钻头、加工特殊钻头的各种硬质合金、复合片胎块、球齿合金等。准备适量的用于加工钻铤扶正器、扩孔器等特殊工具的研磨材料。1.2 检查与验收1.2.1 技术检查对施工井场的主体钻井设备、附属设备,按照专业安装技术要求,进行全面检查。1.2.2 安全检查对施工井场的所有安全设施及装备,按安全规范要求,进行全面检查。1.2.3 环保检查对施工井场的废渣处理与堆放、废浆处理方案与布置的合理性、堆放场地的容量等,进行全面检查。1.2.4 验收组织单位由工程建设方(业主)或建设方授权的本工程监理机构,组织开钻前的验收工作。1.2.5 验收人员组成建设方、监理方、施工方管理部门以及施工方项目部相关负责人、技术管理人员及安全管理人员。1.2.6 验收整改程序施工方项目部自行组织检验并进行整改→施工方组织初步验收并进行整改→建设方(业主)或建设方授权的本工程监理机构进行验收→施工方按验收意见进行整改→通过“三方”钻前最终验收。1.2.7 签发工程开工令由建设方(业主)或建设方授权的本工程监理机构,签发工程开工通知书。2 地热井钻进方法选择2.1 钻进方法分类2.1.1 取心钻进取心钻进主要有普通硬质合金钻进、针状硬质合金钻进、金刚石复合片钻进、金刚石钻进和液动冲击回转钻进等方法。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1 全面钻进全面钻进主要有冲击钻进、合金刮刀钻头钻进、牙轮钻进、气动潜孔锤正(反)循环钻进、气举反循环钻进、泵吸反循环钻进、液动冲击回转钻进、喷射钻进等方法。1.1.2 扩孔钻进主要有潜孔锤扩孔钻进、合金钻头扩孔钻进、牙轮钻头扩孔钻进等方法。1.2 钻进方法选择根据地层岩性、技术要求、设备及施工条件等因素,确定钻进方法和选用钻具,一般可参照表3综合考虑。一开钻进时,对于卵漂石地区,可选用钢丝绳冲击钻进;对于开孔见基岩,可选用潜孔锤冲击回转钻进、扩孔钻进。二开以后,一般采用全面钻进或按照钻孔(井)设计要求进行取心钻进。表1 钻进方法选择选用方法适用范围优点取心钻进普通硬质合金钻进第四系松软地层及致密、完整可钻性6级以下基岩。钻头加工容易,成本较低。钻进中操作简便,容易掌握。针状硬质合金钻进硬且研磨性强、裂隙发育,可钻性6级~8级的岩层。钻进过程中针状合金胎块不断磨损,而出露的针状合金切削刃面积不变,为自磨式钻头。金刚石复合片钻进软至中硬(可钻性4级~8级)岩层。钻速高、钻头寿命长、取芯率高、所需钻压小、孔斜小、钻孔质量高。金刚石钻进孕镶金刚石钻头适用于可钻性5级~12级岩层;天然表镶金刚石钻头适用于可钻性4级~10级岩层。钻进效率高,钻孔质量高,劳动强度低,钻探成本较低。液动冲击回转钻进硬质合金冲击回转钻进适用于可钻性5级~6级和部分7级的岩层;金刚石冲击回转钻进适用于可钻性6级~12级坚硬致密地层。提高钻进效率,减轻岩芯堵塞,缓解硬岩中钻头“打滑”问题。潜孔锤钻进全面钻进冲击钻进钢丝绳冲击钻进第四系砂土、漂砾、卵砾石层及风化破碎基岩,大口径(一般200mm以上),钻孔深度一般不超过300m。设备、钻具简单,成本低,在砂土、卵砾石层浅孔钻进有良好效果。冲击反循环钻进刮刀钻头钻进第四系松软地层及中硬以下较致密、完整基岩钻进,不适用卵砾石层及破碎地层。钻头加工容易,成本较低。牙轮钻进第四系松软地层及完整、破碎、致密、研磨性岩石及卵砾石层,常用于不取芯钻进。适用范围广、效率高,尤其在卵砾石及破碎地层钻进较其他回转钻进效果更好。PDC钻头钻进软至中硬岩层PDC钻头采用低钻压、高转速获得较高的钻速,可与螺杆钻具、涡轮钻具配合应用。气动潜孔锤正(反)循环钻进基岩及第四系胶结、半胶结地层和卵、砾石层钻进。尤其适用于缺水或供水困难地区。具有冲击和回转双重碎岩作用,孔底岩石受压小、钻效高,且不污染含水层、成井后洗井容易。73 XX/TXXXXX—XXXX气动潜孔锤跟管钻进含有漂石、卵砾石不稳定第四系覆盖层,厚度一般<50m。以潜孔锤破碎岩石,钻头超前钻进,套管随后紧跟,对易坍塌的卵砾石地层极为有效。气举反循环钻进第四系砂土、砂粒层以及各类稳定性较好的基岩钻进,孔深>10m后使用,超过50m后效果更佳,从理论上没有钻进深度限止。须保证充足施工用水。钻井液上返速度快、洗孔彻底,孔内干净,钻进效率高,成井后洗井容易,对含水层没有淤塞作用。泵吸反循环钻进第四系地层浅孔、大口径孔钻进,一般孔深<100m,须保证充足的施工用水,砾径超过钻杆内径的卵石层不宜使用此方法钻进。钻井液上返速度快、洗孔彻底,钻效高,钻进安全,成本低。液动冲击回转钻进坚硬岩层钻进,常规钻孔口径。具有冲击和回转双重碎岩作用;可以使用泥浆护孔,不受水位限制,能在深孔钻进。泡沫钻进地层自稳性较好的热储层、漏失地层、高温地层钻进。特别适用于地层较硬、高温、低压及漏失同时存在的地层。泡沫适宜在缺水地区、寒冻地区施工。喷射钻井对机泵条件要求较高,泵压不宜低于13MPa。能有效克服泥页岩地层糊钻、泥包钻头。能大幅度提高软-中硬地层钻井效率。扩孔钻进合金钻头扩孔钻进黏土、砂土层、卵砾石。同合金刮刀钻头全面钻进。牙轮钻头扩孔钻进砂土层、砾、卵、漂石地层及基岩地层。同牙轮钻头全面钻进。潜孔锤扩孔钻进基岩地层同潜孔锤正循环全面钻进1 全面钻进1.1 钻具组合一般要求钻进中常用钻具组合见表4。表1 常用钻具组合钻头直径mm钻具组合≥444.5钻头+Φ203mm钻铤+Φ177.8mm钻铤+Φ127mm钻杆。311.1钻头+Φ203mm钻铤+Φ177.8mm钻铤+Φ127mm钻杆;或钻头+Φ177.8mm钻铤+Φ159(或146)mm钻铤+Φ127mm钻杆。241.3钻头+Φ165mm(或Φ177.8mm)钻铤+Φ159(或146)mm钻铤+Φ127mm钻杆;或钻头+Φ159(或146)mm钻铤+Φ127mm钻杆+Φ88.9mm钻杆。215.9钻头+Φ159(或146)mm钻铤+Φ127mm钻杆+Φ88.9mm钻杆。152.4钻头+Φ121mm钻铤+Φ88.9mm钻杆。1.2 牙轮钻头钻进1.2.1 钻头选择73 XX/TXXXXX—XXXX应根据地层岩性合理选用钻头类型,钻头结构类型见附录D。一般在上部松软地层(可钻性级值小于5级),可选用铣齿钻头;在深井段地层(可钻性级值大于5),可选用镶齿钻头;在易井斜地层,选用牙轮偏移量小、无保径齿及齿多而短的牙轮钻头。1.1.1 钻进参数选择1.1.1.1 钻压达到所钻岩石的破碎强度值为宜,并结合设备能力和钻具强度等安全因素合理选择。按钻头直径单位长度所需压力计算,在中硬以上较硬岩层中钻进宜采用3kN/cm~4kN/cm,在中硬以下较软地层中钻进可采用1kN/cm~3kN/cm。1.1.1.2 钻头外缘回转线速度以0.8m/s~1.5m/s为宜,遇卵砾石层或严重破碎地层可降低到0.6m/s;地层完整、硬度较低、钻孔较浅、用常规口径钻进的转速为70r/min~200r/min,大口径为30r/min~60r/min。1.1.1.3 泵量以满足钻井液上返速度0.1m/s~0.5m/s为宜,条件允许时取大值。1.1.1.4 钻头接触井底后,在低钻压、低转速下(钻压10KN~30KN,转速60r/min)跑合0.5h以上,造好井底形状后,方可逐步提高钻压和转速。1.1.1.5 应以钻头生产厂家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。1.1.1.6 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。1.1.2 牙轮钻头空气正循环钻进1.1.2.1 钻头的风道宜比钻井液水道大2倍~4倍,并在管路中加装逆止阀和减震器。1.1.2.2 孔口必须安装密封导流装置,将孔内上返的气流和岩粉用管路引至下风口15m外,并通过水雾或布袋除尘。1.1.2.3 每回次钻进应在钻具下放至距孔底2m~3m处开始送风,慢速回转钻具至孔底。提钻前先停止钻具回转,继续送风排渣,孔底干净后再停风提钻。1.1.2.4 送风管路应安装压力表、风量表、温度计等,以便同原有钻进参数仪表配合判断孔内情况。1.1.2.5 钻进所需风量由上返风速要求确定。正常钻进上返风速需达到15m/s~25m/s才能保证排渣顺畅,如地层含水排渣困难时,需注入泡沫剂辅助排渣。1.1.2.6 为了获得较大上返风速,应尽可能选用较大直径的钻杆。一般150mm~220mm口径钻孔选用89mm~140mm钻杆;244.5mm~311.1mm口径钻孔选用114mm~140mm钻杆。1.1.3 使用操作要求1.1.3.1 钻头的型号和尺寸应与所钻地层、孔径相适应。牙轮转动灵活,三个牙轮在转动时不得发生相互咬死现象。水眼畅通、牙齿完好、焊缝无裂缝及缺陷。丝扣按规定扭矩上紧。1.1.3.2 下钻应平稳,控制遇阻吨位,遇阻不得硬压。1.1.3.3 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。1.1.3.4 下钻距井底一个单根左右,应开泵、转动钻具、缓慢下放,严禁下到井底开泵。1.1.3.5 新钻头应磨合0.5h左右,逐渐增加到设计钻压。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 钻进中应随时分析岩性和钻头工作情况,及时调整钻井参数。1.1.1.2 加压钻进中,钻具需要停止转动时,应待指重表恢复原悬重后,摘开转盘离合器。1.1.1.3 应在最下一根钻铤之上适当位置加设2个~3个扶正器。1.1.1.4 当钻速下降,钻进成本上升时应提钻检查。钻头起出后应进行分析、测量,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。1.1.1.5 钻头提出停用后,应填写标签,标明入井顺序、下入与提出时间、进尺等,标签宜放在钻头内。对于尚可继续使用的钻头应涮洗干净,涂丝扣油。1.2 刮刀(翼状)钻头钻进1.2.1 钻头的选择根据地层情况,选择确定刮刀钻头镶焊的硬质合金或其它切削具的性能。不取心全面钻进的刮刀钻头有双(两)翼、三翼、四翼、六翼等类型。另外还有头部为阶梯型的锥形钻头、矛式钻头、塔式钻头等。一般刮刀钻头适用于可钻性1级~4级的松软岩层。三翼钻头可用于松软至中硬岩层钻进。四翼钻头可用于中风化基岩或硬土层钻进。六翼钻头一般用于大口径表层钻进。镶齿刮刀钻头、金刚石刮刀钻头可用于5级~7级的中硬岩层钻进。1.2.2 钻进参数选择1.2.2.1 钻压刮刀钻头的钻压以单位长度钻头直径的压力(N/mm)表示,应根据岩石性质、钻孔口径、钻头类型、钻具组合等综合因素合理确定。一般可钻性1级~4级的岩石为120N/mm~160N/mm,5级~7级岩石为150N/mm~200N/mm。1.2.2.2 转速根据岩石的可钻性和完整度以及钻头直径等条件确定,第四系松软地层、中软岩层钻进时钻头边缘线速度1.4m/s~1.7m/s左右;硬土层钻进时钻头边缘线速度2.0m/s~3.0m/s左右;第四系卵砾石层、中硬岩层钻进时钻头边缘线速度1.0m/s~2.2m/s左右。一般转速为40r/min~150r/min,硬度低、研磨性小、完整、致密的岩石选用较大值,反之选用较小值。1.2.2.3 泵量应根据钻孔口径、钻进速度及孔壁情况进行选择,一般600L/min~2500L/min。浅孔钻进时,环空钻井液上返速度不超过3m/s;深孔钻进时,环空钻井液上返速度不超过2m/s;第四系流砂层、松散层或破碎易塌岩层钻进时,环空上返速度可低至0.1m/s,此时泵量150L/min~600L/min左右。1.2.3 使用操作要求1.2.3.1 钻进时应使用钻铤加压,钻铤总质量应超正常钻压值的30%。1.2.3.2 注意检查钻头水眼畅通情况和钻头侧刃磨损情况,严禁使用不符合要求的钻头。1.2.3.3 保持钻井液性能良好,使孔内清洁、孔壁稳定,防止卡、埋钻事故发生。1.2.3.4 新钻头下井到底,以低钻压、低转速钻进0.5m后,再逐渐加到规定的钻压和转速钻进。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 接单根后下放钻具时,即可开泵,启动转盘,下放钻具到井底,逐渐加压钻进。1.1.1.2 在钻遇软硬交界面时,采用较小的钻压钻进,穿过交界面后再加到设计的钻压钻进。1.1.1.3 要求操作平稳,均匀送钻,严禁猛放猛压,防止蹩断刀片和钻斜。1.1.1.4 刀具崩刃:钻进卵砾石、破碎带时钻头在井底跳动、振动强烈造成切削刀具崩断,应调整钻压,适当降低转速,及时清除井底大漂石。1.1.1.5 突发性蹩、跳钻时,应查明原因并进行有效处理后方可继续钻进。1.1.1.6 钻速低、成本上升时,应提钻检查。1.2 PDC钻头钻进1.2.1 钻头的选择PDC钻头适用于地层可钻性级值小于5极软到中硬地层,不适合在破碎、软硬变换频繁以及硬地层中使用。PDC钻头适于高温钻井,适于较高转速(可达400r/min),适于配合动力钻具使用。1.2.2 钻进参数选择1.2.2.1 钻压以0.10KN/mm~0.49KN/mm(钻头直径)为宜。1.2.2.2 转速以60r/min~300r/min为宜。1.2.2.3 泵量以600L/min~2500L/min为宜。条件允许时,尽可能采用大排量。1.2.2.4 应以厂家推荐的钻压与转速的乘积为约束条件,不能同时采用最高钻压和最高转速。1.2.3 使用操作要求1.2.3.1 下钻要平稳,遇阻不能硬压,宜采用一冲、二通、三划眼的办法,如遇阻井段较长,应考虑起钻换牙轮钻头划眼。1.2.3.2 离井底一个单根时开泵循环冲洗。1.2.3.3 钻头接触井底后,应以低转速(50r/min~60r/min)和低钻压(10KN~20KN)钻进0.3m~0.5m,井底造型。加压钻进时,注意扭矩变化,随时调整钻井参数。1.2.3.4 钻速试验完毕,即可正常钻进,钻进中要确保排量满足要求。钻遇泥岩井段时,钻速会明显下降,此时可适当提高钻压,降低转速;若钻遇硬夹层发生轻微蹩钻现象时,可适当降低钻压,同时降低钻速,等钻穿后再采用正常参数钻进。1.2.3.5 钻头使用到后期,PDC切削齿的磨损大,可适当提高钻压以维持较高的机械钻速。1.2.3.6 送钻要均匀,防止跳钻和蹩钻,不能有超压、溜钻、顿钻等现象。1.2.3.7 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。1.2.3.8 在软地层钻进,必须具备足够的水力冲洗能量。1.2.3.9 应使用优质钻井液。1.2.3.10 遇到加压后,泵压升高;地层岩性变化不大,而机械钻速和转盘扭矩明显降低;有连续蹩钻现象且没有进尺;应提钻检查。1.3 气动潜孔锤钻进73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1 气动潜孔锤正循环钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。1.1.2 潜孔锤空气泡沫钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。1.1.3 气动潜孔锤反循环钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。1.2 钢丝绳冲击钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。1.3 液动潜孔锤全面钻进1.3.1 液动潜孔锤及钻头选择液动潜孔锤全面钻进适于钻进可钻性5级以上各种岩层,应根据孔深、孔径、岩石级别、岩石破碎程度以及动力介质类型合理选择液动潜孔锤规格、型号。钻头一般可使用全面钻进球齿冲击钻头、牙轮钻头或其它专用冲击钻头。1.3.2 液动潜孔锤附属装置1.3.2.1 高压管路系统应使用耐压8MPa以上钢丝编织(两层或三层)的铠装式高压胶管。1.3.2.2 应安装孔底反射器(称储能器或液压波反射器)。1.3.2.3 钻杆应安装密封胶圈,常用的有液压胀开式密封圈和拧接压缩式密封两种。1.3.3 钻进技术参数的选择:1.3.3.1 泵压与泵量不同外径的液动潜孔锤泥浆泵排量、压力见表5。表1 液动潜孔锤工作参数钻具外径mm钻孔直径mm工作排量L/min工作压力MPa冲击功J冲击频率Hz127132~158200~5502.0~5.0100~3507~15146165~190600~8002.0~5.0150~3507~15165200~216600~10002.0~5.0450~6005~12178215~245800~12002.0~5.0450~6005~12254311~3751000~22002.0~6.0500~9504~101.3.3.2 转速:73 XX/TXXXXX—XXXX钻头转速应根据潜孔锤频率、钻头类型与直径、地层情况合理选择,一般在30r/min~60r/min。硬岩或强研磨性岩石,转速一般30r/min~45r/min为宜;对于裂隙发育的岩层和软塑性岩石,转速可选用120r/min~170r/min。深井采用冲击回转钻进时,一般采用钻机的最低转速。1.1.1.1 钻压:使用全面钻进球齿冲击钻头时,一般情况下直径Φ152mm左右的钻头8KN~30KN,直径Φ216mm左右的钻头12KN~40KN,直径Φ311mm左右的钻头15KN~60KN。采用牙轮钻头时,应选用常规回转钻进钻压的1/5~1/2左右。1.1.2 钻进操作要求1.1.2.1 应配制优质泥浆,配备泥浆净化系统。1.1.2.2 所配泥浆泵泵量应满足液动潜孔锤正常工作及携带钻屑的需要。1.1.2.3 泥浆泵输出管与高压胶管间应安装稳压罐,其耐压力应在10MPa以上,容积应大于0.5m3;可采用直径146mm或更大的无缝钢管制作。1.1.2.4 在坚硬地层钻进时,应安装减震器或储能器,安装在冲击器上部约6m~12m处。1.1.2.5 潜孔锤在首次下孔之前,必须清洗和调试,正常工作时间不少于5min,潜孔锤各运动部件应保持灵活,不得有卡阻现象。1.1.2.6 钻具下入孔内前,应认真检查螺纹连接、外壁磨损情况,发现螺纹松动或外管出现裂纹等情况,应及时更换,不得下入孔内。1.1.2.7 下钻时不宜直接下到孔底,当钻具离孔底0.5m左右时,开泵冲洗,排量稍小于潜孔锤工作排量,畅通后方可慢速回转并下放钻具。当钻头接触孔底后,潜孔锤应立即启动冲击,如不冲击,可上下窜动钻具并调整水量,可通过观察泵压表或高压胶管的脉动情况进行判断,确认潜孔锤工作正常后,再将钻进参数调整至正常值进行钻进。1.1.2.8 正常钻进时,必须经常观察泵量和泵压变化,判断潜孔锤工作情况。1.1.2.9 发现蹩泵、潜孔锤停止冲击,经上下窜动钻具、调整泵量无效时,应立即提钻检查。1.1.2.10 钻进时发现泵压猛增,可能泵量过大或液流通道堵塞,应查明原因及时排除。1.1.2.11 钻进中泵压突然下降,可能钻具折断或脱扣,应及时提钻检查处理。1.2 喷射钻井1.2.1 钻头喷嘴组合1.2.1.1 对于直径大于100mm的钻头,牙轮钻头一般三个水眼座都需要安装喷嘴,喷嘴直径宜在8mm~20mm之间,宜选择三个直径不相等或者两个相同、一个不同的喷嘴。1.2.1.2 PDC钻头的水眼数目不同则其分布也不同,需要厂家进行钻头设计、加工,一般不少于4个。1.2.2 钻进技术参数1.2.2.1 在保证井下安全的前提下,应采用大机泵、高泵压、合适的排量和喷嘴直径,大幅度提高钻速,克服糊钻或泥包钻头。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 喷射钻井前应优化设计水力参数。按井段采用不同的泥浆泵工作参数(排量、泵压、泵功率等),钻头和射流水力参数(喷速、冲击力、钻头水功率等)。1.1.1.2 喷射钻井,泵压一般不宜低于13MPa。但以克服糊钻或泥包钻头为目的时,泵压可低于13MPa。1.1.1.3 钻头喷嘴的喷射速度应达到100m/s。1.1.2 钻进操作要求1.1.2.1 下钻接方钻杆后或上提钻具后恢复钻进前,钻头距井底至少5米,应缓慢开泵,待泵压正常后,再旋转钻具慢放到底。1.1.2.2 严禁钻头在一个位置循环泥浆,在循环时应不停地上提和下放钻具。1.2 反循环钻进工艺1.2.1 气举反循环钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。1.2.2 泵吸反循环钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。1.2.3 气动(贯通式)潜孔锤反循环钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。2 取心钻进2.1 地热井取心钻进2.1.1 普通硬质合金取心钻进按照DZ/T0227-2010有关规定执行。2.1.2 针状硬质合金钻进按照DZ/T0227-2010有关规定执行。2.1.3 金刚石钻进按照DZ/T0227-2010有关规定执行。2.1.4 绳索取心按照DZ/T0227-2010有关规定执行。2.1.5 普通金刚石复合片钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1 地热井取心方法选择1.1.1 绳索取心在绳索取心工艺技术设备允许范围内,地热勘探井全孔取心时应采用绳索取心工具,勘探开采结合井较长孔段取心宜采用绳索取心工具。绳索取心钻进,按照DZ/T0227-2010有关规定执行。1.1.2 单回次取心探采结合井、地热开发井标志层取心、热储层取心或其它目的取心等取心工作量不大时和采用绳索取心工艺技术不可行或经济不合理时采用单回次提下钻取心。1.2 单回次取心钻进1.2.1 单回次取心钻头取心钻头可按表6选择。表1 取心钻头及适应性钻头类型适应性硬质合金取心钻头适用于软到中硬地层或胶结好的中硬至硬地层取心。牙轮取心钻头适用于均质的中硬至硬地层取心。人造金刚石聚晶块取心钻头适用于地层软硬变化频繁的井段取心。表镶金刚石取心钻头适用于均质的中硬至硬地层取心。孕镶金刚石取心钻头适用于硬至极硬地层取心。复合片(PDC)取心钻头适用于软到中硬地层取心。三角聚晶取心钻头适用于中硬到硬地层取心,能在PDC取心钻头与表镶金刚石取心钻头效果不理想的交界区域获得较好效果。注:各类取心钻头直径一般有75mm、76mm、91mm、96mm、110mm、122mm、130mm、149mm、150mm、152mm、200mm、216mm、250mm、311mm等,可根据需要选用或设计、制造其它外径的取心钻头。1.2.2 单回次取心工具取心工具可按表7选择。表2 取心工具取心工具类型适应性自锁式取心工具适用于中硬到硬的地层取心。加压式取心工具适用于极软至中软地层(包括疏松地层)取心作业。特殊取心工具保压密闭取心工具可取出保持原始地层压力的密闭岩心。密闭取心工具通过密闭液对岩心的保护作用,取出低污染的岩心。海绵取心工具可吸附岩心溢出的流体,获得高质量的岩心。橡皮筒取心工具主要用于软地层、松散地层、砂砾岩及严重破碎地层的取心作业,以提高收获率。定向取心工具可取出有方位标志的岩心,以确定地层参数。射孔取心工具在采取率低或漏采的情况下,采用射孔补心。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1 钻进操作要求1.1.1.1 取心钻头直径大时,工具应带扶正器。下钻操作要平稳,不得猛刹、猛放,严防顿钻,裸眼井段要控制下钻速度,严防遇阻硬压卡钻,遇阻不超过50kN~80kN,经上下活动无效,应及时接方钻杆开泵冲洗活动,仍下不去时可划眼,划眼钻压10KN~20KN,一挡慢转,划眼时间达1h(PDC取心0.5h),或连续划眼井段20m仍下不去时,要起钻通井,井眼畅通后再下取心工具。1.1.1.2 下钻过程中根据井下情况要分段循环泥浆。下钻到底循环泥浆时间一周以上,并把泥浆性能调整处理好。在这段时间里要调整好刹车系统,检查校对好指重表、核对调整好方入。检查一次设备,保证取心作业能顺利进行。循环处理好泥浆后卸方钻杆投球,接方钻杆开泵送球入座即可树心。1.1.1.3 树心钻压宜在10KN~20KN,一挡,进尺0.3m~0.5m,待岩心顺利进到卡箍以上,再逐渐加足钻压进行正常取心。1.1.1.4 取心钻进时,做到送钻均匀,不溜钻,如遇蹩钻应认真分析,确属地层因素时应上提减压(钻头不离开井底),再慢慢启动转盘,控制钻压40KN~60KN钻进。钻进中必须密切注意泵压和钻时变化,及时分析井下情况,进尺每0.25m应记录一点钻时。钻井技术人员现场分析要细心,分析取心钻进是否正常,有无卡心、磨心现象,当同一岩性钻时比正常钻时成倍增加时应果断割心起钻。1.1.1.5 确定割心时刹住刹把,硬地层时原转速转动转盘10min~20min,磨细底部岩心后,一挡低速,上提钻具拔断岩心。软地层可直接上提拔心,如果取心过程中钻时很快,拔心前可适当循环携砂。割心后严禁下放探心和再次开泵循环,以防发生掉心。割心后应立即起钻。1.1.1.6 起钻操作平稳,不得猛刹猛停,防止单吊环起钻,起钻时应用液压大钳或旋绳卸扣,井队无液压大钳且拔心显示好,可用转盘卸扣,但必须操作平稳,不猛合猛停转盘,按规定灌满泥浆,中途应避免接方钻杆循环泥浆。尽量不用转盘卸扣,防止撞击掉心。1.1.1.7 出岩心在井口进行,如连续取心或长筒取心可在井口出岩心,需备有钢球取出器、专用岩心钳、内筒提环、内筒卡子、岩心顺序不得错乱。2 扩孔钻进2.1 合金钻头扩孔钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。2.2 牙轮钻头扩孔钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。2.3 潜孔锤扩孔钻进按照《水文水井地质钻探规程》有关规定执行。3 地热井钻进特殊操作要求73 XX/TXXXXX—XXXX1.1 防斜操作要求 1.1.1 钻前必须确保基础稳定和设备安装质量。1.1.2 一开使用塔式钻具,二开以后使用钟摆钻具,扶正器外径不宜小于钻头直径3mm。1.1.3 钻遇软硬交错地层及倾角变化界面过渡带,应及时调整钻进参数。1.1.4 判断井斜变化,可每趟起钻前测量井斜,发现井斜有增大趋势及时采取措施。1.2 划眼作业要求1.2.1 钻进过程中在新钻头距井底一个单根时、接单根前、软硬夹层变化段、断层前30米时、检修设备或其它原因停钻后重新钻进时应进行划眼作业。1.2.2 通井过程中在井底以上一个立柱、起下钻、电测时遇阻遇卡井段和起钻后发现钻头磨损变小所钻的井段时应进行划眼作业。1.2.3 划眼原则为一通、二冲、三划眼,停泵通,大排量冲,小排量划眼。1.2.4 在松软、破碎地层、断层处和增斜、降斜段划眼时,防止划出新井眼。1.2.5 倒划眼单(立)根完毕,要进行正划眼单(立)根,然后停泵、停转,在单(立)根范围内上提、下放钻柱至无阻卡为止。1.2.6 带弯接头或弯马达的钻柱组合不可加压划眼,遇阻时开泵冲洗,上下活动钻具并变换方向试下,但时间不能过长,无效应起钻通井。1.3 录井作业要求1.3.1 岩屑录井要求一般取样间距为5m。取样均宜在振动筛下固定位置捞取,岩屑重量不少于500g。捞取后立即清洗干净,去掉杂物和掉块,及时进行深度标识、干燥,及时装袋。岩屑袋按井深由浅到深,自上而下顺序排列、装箱。地质条件、地质构造复杂及地层变化孔段,应加密取样。每100m测量一次岩屑迟到时间,确保岩屑的真实性和代表性。岩屑取样时间=钻达时间+迟到时间。1.3.2 钻时录井要求记录井深、进尺、纯钻进时间、放空井段等。1.3.3 钻井参数录井要求记录钻压、转速、悬重、钻具组合、入井钻头、泵量、泵压等。1.3.4 钻井液录井要求每8小时测定一次钻井液性能,必要时加密测定,并记录。记录钻井液入井、出口温度,每50米测量一次,必要时加密测量。记录发生井漏的井深、层位、漏失量、漏速、处理井漏措施及井漏原因。记录发生井涌、井喷的井深、层位、涌水量、涌速、处理井涌措施及井涌原因。1.3.5 钻井记录要求73 XX/TXXXXX—XXXX卡钻、井塌、顿钻、跳钻、蹩钻、坍塌、掉块、钻效改变等的井深、时间、原因及处理措施、结果等。钻遇含气层时应进行气测录井。记录发生逸气的井深、层位及逸气原因等。地层压力异常地层钻进时,必要时进行压力录井。1.1.1 岩心录井要求地热勘探井、勘探开采结合井依据钻井设计书要求进行岩心录井。1.2 井控要求在地压型、高温或蒸气地热田钻进时,必须安装井控装置,开钻前调试防喷器,使防喷器处于良好工作状态。应合理选择使用钻具内防喷装置、气体分离器、钻井液液面监测装置。1.3 钻遇特殊地层操作要求1.3.1 钻遇高压油、气、卤水、水层时,应密切关注泥浆槽泥浆上返情况,泥浆不上返或上返量减小时,则存在漏失,严禁提钻。此时应停止钻进作业,立刻启动防喷系统。密切关注向孔内通浆情况,堵漏成功,泥浆正常上返后,再决定下一步工作。1.3.2 备足泥浆,控制泥浆性能。泥浆失水量宜小于12ml/30min。1.3.3 工作场所严禁吸烟、明火。工作人员服装应防静电。1.3.4 提钻过程中,及时补浆,保持井内泥浆液面。1.4 预防井喷操作要求1.4.1 控制在油气层钻进时的机械钻速,以防因钻速过快而造成油气进入井筒;设计合理的井身结构,防止上喷下漏或下喷上漏造成液柱压力下降而引起井喷;正确选用井控装置,发现溢流应及时使用井控装备,以防止井喷的发生等。1.4.2 对防喷器、阻流管汇、立管管汇、方钻杆阀、安全阀和内防喷器等井控设备,必须按安全作业规程进行定期试压和功能试验。1.4.3 钻开油气层前对可燃气体和有毒气体探测器、计量罐、流量计、液面探测器等进行安全检查、校正。1.4.4 选用合理的钻井液密度,使其所形成的液柱压力高于裸眼井段最高地层孔隙压力,低于地层漏失压力和裸眼井段最低的地层破裂压力。应依据随钻地层压力监测的结果,及时调整钻井液密度。1.4.5 进入油、气、水层前,调整好钻井液性能。在保证钻屑正常携带的前题下,应尽可能采用较低的钻井液粘度与切力,特别是终切力随时间变化幅度不宜过大,以降低起下钻过程中的抽吸压力或激动压力。1.5 防止井漏操作要求1.5.1 在钻进过程中需要加重泥浆时,应控制加重速度,防止因加重速度过快而压漏地层。应注意控制开泵泵压,防止憋漏地层。对于裸眼井段存在不同压力系统的地层,当下部存在高压油、气、卤水、水层的压力系数超过上部裸眼井段地层的漏失压力系数或破裂压力系数时,应在进入高压层之前进行堵漏,提高上部地层的承压能力,防止钻至高压油、气、水层时因井漏而诱发井喷,或下管封隔。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1 发现钻井液被气侵后,应立即除气,及时恢复钻井液密度。1.1.2 钻开高压油、气、卤水、水层后,钻进过程中应密切观测泥浆池中钻井液的体积总量。起钻时应将井内灌满钻井液,并监测灌入量;下钻时,应观测钻井液返出量。1.1.3 宜储备适量高于井筒内钻井液密度的加重钻井液,其数量应接近井筒中钻井液的量。1.1.4 油气活跃的井,下钻时应分段循环钻井液,以避免大量气体因上返时膨胀而形成井涌。循环时要计算油气上窜速度,用以判断油气活跃程度和钻井液密度是否适当。1.1.5 压井。溢流往往是井喷征兆的第一信号。发现溢流必须立即关闭防喷器,用一定密度的加重钻井液进行压井,以迅速恢复液柱压力,重新建立压力平衡,制止溢流。1.2 高温钻井操作要求1.2.1 高温钻井必须安装冲洗介质冷却装置及井控装置。1.2.2 高温钻井时依据地质条件合理选择冲洗介质类型、抗高温处理剂、钻头等。用API推荐的高温高压滤失仪及方法测量钻井液高温高压滤失量。1.2.3 高温钻井时注意人身安全,防止人员烫伤。1.2.4 高温钻井时钻头之上、主动钻杆之下宜各安装一个止逆阀。2 定向井钻进2.1 定向井应用范围2.1.1 当井场设置及搬迁安装受到地面建筑物和设施影响时,采用定向钻井。2.1.2 由于地质构造特点采用直井不能有效地勘探开发地下热储层时,采用定向钻井。2.1.3 在遇到井下事故无法处理或者不易处理时,进行定向绕障技术,特别是遇到井喷、着火,常规方法难以处理时,采用定向钻井。2.2 定向井井身轨道的确定2.2.1 地热定向井设计要求2.2.1.1 定向井轨道设计应尽量选择在二维空间。2.2.1.2 应考虑实现本定向井的目的,有利于采水和维修。尽可能选择简单的轨道,以减小井眼曲率。2.2.1.3 尽可能利用地层的各向异性、地层倾角、底层走向的自然造斜规律,进行井口、井底、井斜角、井斜方位角、造斜率等的设计。2.2.1.4 造斜段的位置应适中,造斜段应选择在硬度较小、较稳定的地层中,避免选择在破碎带和其它易膨胀、坍塌的复杂地层中。2.2.1.5 造斜点应避开复杂地层,选择地层硬度适中的位置。造斜点距离上层套管鞋应大于50m。2.2.1.6 尽量减小最大井斜角,以便减小钻井难度。但最大井斜角不得小于15°。2.2.1.7 在选择井眼曲直率时,应视造斜工具的造斜能力,尽量减小起下钻、下套管的工作难度,缩短造斜井段的长度。一般要求增斜率在3°/30m左右,降斜率在1.5°/30m左右。2.2.1.8 造斜井段应尽量保持均匀造斜率,避免急弯。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 在满足上述条件下,设计中尽量缩短井身总长度。1.1.1.2 大斜度井侧钻井井身轨道宜选择由垂直段、全增斜段组成的二段制轨道。1.1.1.3 较深的定向井井身轨道宜选择由垂直段、增斜段、稳斜段组成的三段制轨道。1.1.1.4 热储埋藏较深,地层条件较复杂区域井身轨道宜选择由垂直段、增斜段、稳斜段、降斜段、垂直段组成的五段制“S”型轨道。1.1.2 地热定向井设计计算地热定向井设计计算见附录C。1.2 定向井施工1.2.1 定向井井眼轨迹控制1.2.1.1 直井段轨迹控制a)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,以减少定向造斜施工的工作量。a)造斜点深度小于500m时,采用钟摆钻具或塔式钻具组合钻井,严格控制钻压、最大井斜角不大于1°。b)造斜点深500m~1000m时,采用塔式钻具或钟摆钻具组合,合理选择钻井参数。钻至离造斜点50m时减压吊打,控制井斜角不大于1°30′。c)造斜点深度大于1000m,采用塔式钻具或刚性满眼钻具组合。稳定器和钻铤未进入地层前吊打50m,逐渐加至设计钻压。钻至距造斜点100m时,轻压吊打控制井斜角不大于2°。d)测斜时要求两测点间的测距不大于50m;直井段钻完后,多采用多点测斜仪按照测距要求重新测量一次。在有磁干扰的井段应陀螺测斜;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。1.2.1.2 定向造斜井段控制a)定向角和反扭角应根据垂直井段、井斜、方位、造斜点深度和造斜钻具组合、以及地层影响井眼轨迹的规律确定。b)常用定向造斜钻具组合为:造斜钻头—井下马达(涡轮或螺杆)—弯接头—非磁钻铤—钢钻铤—钻杆。1.2.1.3 定向方法a)单点定向1)定向造斜钻具下入至造斜点位置。2)单点测斜,测量造斜位置的井斜角,方位角(即井斜、方位)和弯接头工具面角。3)在测斜照相的同时,对井口钻杆,方钻杆,地面钻杆进行打印。并把井口钻杆的印痕投到转盘的外缘上,作为基准点。4)调整安置角(调整后的安置角是:设计方位角+反扭角)。锁住转盘、开泵钻进。73 XX/TXXXXX—XXXX1)定向钻进时每钻进一至二个单根进行一次单点测斜,根据测量的井斜角和方位角及时修正反扭角的误差,并调整造斜工具的安置角。2)定向造斜井斜角一般达到8°以上,且方位合适时,可起钻更换转盘增斜钻具钻进。b)有线随钻测斜仪定向造斜时,把测斜仪的井下仪器总成下入钻杆内,使定向鞋的缺口坐在定向键上,钻进时可从地面仪表直接读出实钻井眼的井斜,方位和工具面角,并控制井眼按照设计轨迹延伸。当井斜增大到8°以上,且方位合适,便可改用转盘钻进增斜。c)无线随钻测斜仪(MWD)定向,既可用于井下动力钻具定向造斜,又可用于钻进中的连续测量。d)在有磁干扰环境条件下(如丛式井)的定向造斜,需采用陀螺定向用作直接定向钻进。1.1.1.1 测斜要求a)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校正磁方位角。e)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。f)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。1.1.2 定向井造斜施工1.1.2.1 动力钻具造斜动力钻具包括涡轮钻具、螺杆钻具、电动钻具三种。动力钻具定向井造斜时,多使用弯接头钻具造斜。地热定向井宜采用1°30′~2°30′的弯接头。1.1.2.2 转盘钻造斜转盘钻造斜钻具宜使用变向器、射流钻头和扶正器组合。扶正器的形式宜采用螺旋式,对软地层应使用大支撑面积的螺旋扶正器。1.1.2.3 造斜施工要求a)井下马达下井前应在井口进行试运转,工作正常方可下井。b)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。c)定向造斜钻进,要按规定加压,均匀送钻,以保持恒定的钻具反扭角。d)造斜钻进起钻应用旋扣器或旋绳卸扣,不得用钻盘卸扣。e)使用中应注意:钻压越大,增斜能力越强;L1越长,增斜能力越弱;近扶正器直径减少,增斜能力也减少,使用时应保持低转速。f)在使用中注意保持正常钻压和较高转速。若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。1.1.3 定向井增斜1.1.3.1 常用增斜钻具组合73 XX/TXXXXX—XXXX常用增斜钻具组合为:钻头—近钻头扶正器—非磁钻铤(根据井斜角、方位角的大小用非磁钻铤的长度)—钢钻铤(非磁钻铤和钢钻铤的总长度为20m~30m之间)—扶正器—钻铤(10m)—扶正器—钻铤—随钻震击器—加重钻杆—钻杆。增斜钻具组合中钻头直径与扶正器外径允许差值为3mm~4mm。增斜组合是在转盘钻的基础上利用靠近钻头的钻铤部分,使用扶正器得到各种钻具的组合。按照增斜能力的大小分为强、中、弱三种结构。配合尺寸见表8。表1 增斜组合配合尺寸增斜钻具组合的配合尺寸单位: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:L1为钻头与扶正器之间长度;L2为第一个扶正器与第二个扶正器之间长度;L3为第二个扶正器与第三个扶正器之间长度。1.1.1.1 增斜施工要求a)按照设计钻井参数钻进,均匀送钻,使井眼曲率变化平缓,轨迹圆滑。a)及时测量,随钻作图,掌握井斜,方位变化的趋势。如增斜率达不到设计要求时,应及时采取措施。1)通过调整钻井参数改变增斜率,增加钻压可使造斜率增大;减小钻压,则造斜率降低。2)更换钻具,改变近钻头扶正器与上面相邻扶正器之间的距离。改变的范围10~30m。距离越短,刚性越强、增斜率越低;距离越大,增斜率越高。3)改变近钻头扶正器与上面相邻扶正器之间的钻铤刚性,刚性越强、增斜率越低;刚性越弱,增斜率越高。b)控制井斜方位角的变化。1)应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。2)扭方位。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,应运用井下马达带弯接头等方法及时调整井眼方位。c)斜井段进行设备检修,保修时不要长时间将钻具停在一处循环或空转划眼。1.1.2 定向井稳斜1.1.2.1 常用稳斜钻具组合稳斜钻具组合:钻头—近钻头扶正器—短钻铤(2m~3m)—扶正器—无磁钻铤单根—扶正器—钻铤—随钻震击器—加重钻杆—钻杆。73 XX/TXXXXX—XXXX按照稳斜能力的大小,分为强、中、弱三种。配合尺寸见表9。表1 表稳斜钻具组合配合尺寸单位:米类型L1L2L3L4L5强稳斜组合0.8~1.24.5~6.09.09.09.0中稳斜组合1.0~1.83.0~6.09.0~18.09.0~27.0—弱稳斜组合1.0~1.84.59.0——注:L1为钻头与扶正器之间长度;L2为第一个扶正器与第二个扶正器之间长度;L3为第二个扶正器与第三个扶正器之间长度;L4为第三个扶正器与第四个扶正器之间长度;4L5为第四个扶正器与第五个扶正器之间长度。1.1.1.1 稳斜施工要求a)在方位漂移严重的地层钻进,为了稳定井斜方位,可在钻头上连续接上2~3只足尺寸扶正器,加强下部钻具组合的刚性。a)因地层因素影响,采用稳斜钻具出现降斜趋势时,可用微增钻具组合稳斜。1)将近钻头扶正器与其相邻的上扶正器之间的距离增加到5m~10m。2)减少钻头上面第二只扶正器的外径(欠尺寸扶正器)。钻具组合举例:φ215mm钻头+φ214mm扶正器+短钻铤(3m)+φ210mm扶正器+无磁钻铤单根+φ214mm扶正器。b)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。1.1.2 定向井降斜1.1.2.1 常用降斜钻具组合:降斜组合:钻头—非磁钻铤—钻铤(钻头与扶正器之间的距离为10~30m)—扶正器—钻铤—钻杆。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。降斜钻具组合中扶正器的外径可以较增斜、稳斜钻具组合中扶正器外径稍小些。按照降斜能力的大小分为强、中、弱三种结构如,配合尺寸见表10。表2 表降斜钻具组合配合尺寸单位:米类型L1L2强降斜组合9.0~27.0—弱降斜组合0.818.0~27.073 XX/TXXXXX—XXXX注:L1为钻头与扶正器之间长度;L2为第一个扶正器与第二个扶正器之间长度。1.1.1.1 降斜施工要求a)降斜段宜简化下部钻具组合,减少钻铤和扶正器的数量,甚至可用加重钻杆代替钻铤。b)施工中应注意保持小钻压和较低转速。1.2 定向钻井施工安全措施1.2.1 钻好垂直井段:实钻轨迹尽可能接近铅垂线,井斜角尽可能小。1.2.2 把好定向造斜关:尽量减小定向造斜段的方位偏差,若发现偏差,应及时扭方位。1.2.3 跟踪控制到靶点:钻进过程中应不断了解轨迹的变化发展情况,不断地使用各种造斜工具或钻具组合,使井眼轨迹沿着设计轨迹,使之不能脱离靶区。1.2.4 防止压差卡钻:在定向钻井中,应尽量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。可采用混油泥浆、混油量8%~15%。下套管及电测之前应加入1.5%~2%的固体润滑剂,保证顺利施工。1.2.5 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。认真记录起下钻遇阻遇卡位置,结合测斜资料分析,判断键槽位置,提前破坏处理。1.2.6 其他类型的卡钻及预防:钻具组合变换时,应严格控制下放速度,遇阻不得硬压。用刚性小的钻具组合钻出的井眼,改换刚性强的钻具组合以前,应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。定向井应有良好的净化系统,应配备三级以上净化装置,使钻井液含砂量小于0.5%。1.2.7 控制钻井液性能:动切力不小于6Pa,提高携屑能力,保持井眼干净,以利加快钻井速度和防止砂卡。1.2.8 丛式井、绕障井、应根据邻井和设计井井眼轴线的相对位置,及时进行最近距离扫描跟踪,并作出防碰图。1.2.9 其他安全钻井措施:定向井使用的钻具,应比相同井深的直井强度高一级,。使用PDC钻头或其他高效能钻头钻井,每钻进300m(斜井段)应进行一次短起下钻。下井钻具、工具及配合接头,必须检查水眼直径和水眼内有无铁屑杂物,保证测斜仪器能顺利下入。2 冲洗介质2.1 冲洗介质类型与适用性冲洗介质类型与适用性见表11。表1 冲洗介质类型冲洗介质类型适用性液体清水适于钻进完整、孔壁稳定地层。细分散泥浆适于表层钻进、孔壁较稳定地层钻进。73 XX/TXXXXX—XXXX粗分散泥浆钙处理泥浆具有较好的抗盐、钙污染能力及对泥页岩水化具有较强抑制作用。钻进芒硝、石膏层宜用石膏泥浆。盐水泥浆适于钻进含盐(NaCl)、碱(Na2CO3)地层。钾基泥浆适于钻进水敏性地层。不分散低固相(聚合物)泥浆对地层适应性强,特别适于中硬地层钻进。无固相钻井液适于稳定地层和一般的水敏性地层钻进。抗高温泥浆适于钻进高温岩层。乳化泥浆适于钻进含油地层、易漏地层,或提高泥浆润滑性。加重泥浆井涌、井喷、水热爆炸时用于平衡钻进、压井。气体空气适于钻进各类较稳定地层及干蒸气气储层。气-液混合物雾化气空气钻进时钻遇湿地层,表面活性剂与水连同空气一同注入井内,以帮助岩屑分散。可用于钻进各类较稳定地层、干蒸气气储层。气水混合物可用于钻进各类较稳定地层、漏失地层。分为清水+气正循环与气举反循环。气举反循环能有效保护热储层不被堵塞。泡沫可用于钻进各类较稳定地层、漏失地层、干蒸气气储层。充气泡沫泥浆将泡沫(或空气)随同钻井液注入井内,减轻孔底循环压力,减小孔底压持。可用于钻进各类较稳定地层、漏失地层。雾化泥浆可用于钻进各类较稳定地层、漏失地层。1.1.1 在结构较稳定地层钻进时,可选用清水、空气、无固相钻井液、气-液混合物或泥浆。1.1.2 在松散、破碎地层钻进时,适当提高钻井液的粘度和切力,应选用较高密度优质钻井液;在油气层、水头高出地表的承压热流体或含水层、水热爆炸钻进时,宜配制加重泥浆,平衡钻进。在蒸气气储层钻进时,可使用空气。1.1.3 在易水化膨胀坍塌的泥页岩地层钻进时,应使用失水量低的钻井液,宜选用钾基泥浆、钙处理泥浆等具有较强抑制性的钻井液。1.1.4 在易漏地层钻进时,宜选用气-液混合物、空气等密度较低的冲洗介质,或加入堵漏材料进行堵漏。1.1.5 在大段含盐、碱地层钻进时,根据地层含盐、碱量和井底温度情况,宜选用过饱和、饱和或欠饱和盐水聚合物钻井液,也可选用油基钻井液。1.1.6 在缺水地区施工时,应采用节水冲洗介质(空气、泡沫、水雾、泡沫泥浆、雾化泥浆等)1.1.7 在高温地层钻进时,可选用以磺化类抗高温处理剂为主的抗高温泥浆,并严格控制泥浆高温高压失水量。1.1.8 钻遇铁矿层或其它高密度矿层时,宜用高密度泥浆、加重泥浆或用捞砂筒捞砂。1.1.9 硫化氢侵污钻井液严重时,应加入除硫剂进行除硫处理。钻井液被气侵严重时,应采用液气分离器或除气器。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1 在热储层钻进时,宜选用对热储层有保护作用或对热储层损害小的冲洗介质:a)宜选用低密度冲洗介质(气水混合物、泡沫、空气、泡沫泥浆等)。a)宜选用渗透恢复率大于80%的泥浆,不宜使用对裂隙、孔隙封堵作用的泥浆,例如沥青泥浆。b)可选用海泡石制备泥浆,海泡石堵塞裂隙、孔隙后可用酸溶,可减轻热储层被堵塞程度。c)热储层钻进漏失时,不宜进行堵漏。d)可选用可降解泥浆。1.2 钻井液配制1.2.1 钻井液材料与处理剂1.2.1.1 钻井液的主要造浆材料:a)造浆黏土膨润土(主要成分是蒙脱石,分为钙土和钠土)、普通黏土(蒙脱石含量较低,高岭石或伊利石含量较高)、抗盐土(海泡石与凹凸棒石)、有机土(801、812、821、4602、4606等型号)。一般钻井液宜用钠土,抗高温钻井液宜用海泡石,钻进油气层油浸严重时配制油基泥浆、水包油泥浆宜用有机土。b)清水:水质对钻井液性能有重要影响,宜对钻井用水的水质进行分析。1.2.1.2 钻井液处理剂钻井液处理剂选择可参见附录B。1.2.2 钻井液设计1.2.2.1 设计钻井液的密度、流变性、降失水性等主要技术指标;确定泥浆的胶体率、允许含砂量、固相含量、pH值、润滑性、渗透率、泥皮质量等重要参数;1.2.2.2 选择造浆粘土和处理剂、泥浆处理剂配方设计、计算钻井液材料用量、确定钻井液的制备方法。1.2.2.3 钻井液材料用量、处理剂加量根据钻井液配方设计及室内、现场实验确定。1.2.3 钻井液配制方法1.2.3.1 基浆配制加水→加土→加无机化学处理剂→加有机化学处理剂;或者,加水→加无机化学处理剂→加土→加有化学机处理剂。先在处理剂胶液配制罐中加入清水,均匀加入计算量的处理剂,保持搅拌直到充分水化溶解。将分别配制好的粘土浆液与钻井液处理剂胶液,按配方混合并搅拌循环均匀。1.2.3.2 盐水泥浆配制先将配制好的抗盐土浆液与处理剂胶液按配方混合均匀,然后均匀加入氯化钠或氯化钾。或将抗盐土浆液缓慢均匀加入盐水中,同时按比例加入处理剂胶液,保持搅拌,混合均匀后继续搅拌或循环2h以上。1.2.3.3 压井钻井液配制73 XX/TXXXXX—XXXX压井钻井液的类型、配方与性能应与发生溢流前的井浆相近。使压井钻井液具有较低的粘度,适当的切力;尽可能低的滤失量、泥饼摩擦系数和含砂量,24h的稳定性应小于0.05g/cm3。用于压井的加重钻井液,其体积量通常为井筒体积加上地面循环系统中钻井液体积总和的1.5倍~2倍。配置加重钻井液时,须预先调整好基浆性能,然后再加重,均匀加入重晶石。1.1.1 常规钻进冲洗介质性能指标常规钻进不同地层适用的冲洗介质性能指标可参见表12和表13。表1 常规冲洗介质性能指标1岩层性质冲洗介质类型钻井液性能指标密度g/cm3粘度s滤失量ml/30minpH值含砂量%孔壁稳定的粘性土层、基岩层清水、细分散泥浆或无固相钻井液1.0~1.0815~25泥浆滤失量小于23泥浆PH值8~10小于4砂土层及粉、细、中、粗砂层细分散泥浆1.08~1.1516~30小于208~10小于10卵砾石、漂石层细分散泥浆1.15~1.230~60小于208~10小于8流砂、涌水地层、坍塌掉块地层加重泥浆1.2~1.725~80小于158~10小于8水敏地层钾基泥浆、聚合物泥浆1.08~1.220-30小于108~11小于4漏失岩层堵漏泥浆1.03~1.0820-30小于158~11小于8泡沫泥浆小于1基浆20-30基浆小于158~11小于4表2 常规冲洗介质性能指标2岩层性质冲洗介质类型空气与气-水混合物密度kg/m3上返速度m/s空气体积比%备注基岩层、孔壁较稳定的粘性土层空气1.2915~25100%无水、干孔雾化气1.8~2.315~2599.95%潮湿地层、捕尘泡沫51099.5%孔壁较稳定地层、漏失地层气水混合物100以上1080%左右漏失地层、热储层73 XX/TXXXXX—XXXX1.1 钻井液管理与维护1.1.1 井场应配备钻井液固相控制设备:振动筛、旋流除砂器、旋流除泥器等。必要时配备混合加重装置、除气器、离心机及剪切泵。1.1.2 井场应配备漏斗粘度计、比重称、失水量仪、pH试纸和含砂量仪等,每8h至少测定一次钻井液的常规性能,并将测得的数据记入班报表。1.1.3 钻前选择合适位置挖掘一个废浆池,汇集废浆液。1.1.4 由钻井液总量与泵量,计算出钻井液循环一周所需时间,将处理剂在一个或几个循环周内均匀加入。1.1.5 不同冲洗介质体系的转换尽量在套管内完成。1.1.6 水泥固井后,应换浆,或去掉部分泥浆,加水稀释,并充分清除其中的有害固相,根据将要使用钻井液体系加入或补充相应的各种处理剂,使钻井液性能达到设计要求。1.1.7 易漏地层钻进应制定施工预案,储备防漏、堵漏材料、配浆材料及其它处理剂,尽量储备足量泥浆。适当提高钻井液粘度,可提前加入防漏材料,提高钻井液的防漏能力。在保证井壁稳定的前提下,可尽量降低钻井液密度,减小钻井液静液柱压力,并适当降低钻井液排量。1.1.8 易塌地层钻进选择适应地层特性的钻井液类型及处理剂。进入易塌地层前调整钻井液性能。严格控制滤失量。1.1.9 破碎岩层钻进应适当提高钻井液黏度,降低钻井液的滤失量,改善泥饼质量,减少井下压力激动,起下钻时避免在该地层井段开泵。1.1.10 石膏层钻进可通过加入纯碱、除钙降粘剂等进行清除钙离子,用抗钙能力强的降粘剂控制粘切,补充降滤失剂、防塌剂等材料,以维护钻井液的性能稳定。1.1.11 如果钻井通过的地层富含造浆粘土,可以利用“地层造浆”,先用清水作为钻井液,清水在井内水化分散被钻头破碎下来的粘土形成泥浆,适当添加处理剂。1.1.12 使用化学处理剂应注意防毒、防腐蚀。现场和实验室应配备必要的劳动防护用品。1.1.13 禁止废浆污染环境,废浆应运至排污点,或经允许后经排污沟、排污管线排放,或在现场进行无害化处理。1.2 钻孔护壁与堵漏1.2.1 预防漏失一般要求1.2.1.1 尽量采用低密度、低失水冲洗液钻进。1.2.1.2 在易漏失地层中钻进,要控制好泵压、泵量和提下钻速度;发现冲洗液消耗,应加入1%~3%的随钻堵漏材料,恢复正常循环。1.2.1.3 下钻时,不得在已知的漏层位置开泵。1.2.1.4 不得在已知的漏层位置,上下活动钻具,抽吸孔壁。1.2.2 漏失类型和堵漏方法1.2.2.1 孔隙或微裂缝漏失时应采取的措施:73 XX/TXXXXX—XXXXa)惰性材料随钻堵漏。加入3%左右的惰性堵漏材料,随钻循环,陆续在漏失位置,架桥封堵。b)化学材料交联封堵。部分水解聚丙烯酰胺(PHP)或水解聚丙烯腈钠盐(HPAN)冲洗液中,加入氯化钙、石灰或水泥作交联剂,封堵漏层。1.1.1.1 压差引发的漏失时应采取的措施:c)降低泥浆密度。采用逐步稀释泥浆,降低泥浆密度,减小压差,通过与低孔隙压力的地层压力平衡而止漏。d)充气泥浆止漏。通过向泥浆中加入泡沫剂并充气,形成可循环的微泡沫,降低泥浆密度(密度可调整到0.6g/cm3~0.95g/cm3)的方法,达到止漏的目的。e)单向压力暂堵。将1%~3%的单向压力封堵剂随钻加入,进行封堵,压力消失或降低后,自行解堵。该方法常用于油、水产层,能有效地保护目的层的产能。1.1.1.2 裂缝和破碎带漏失时应采取的措施:f)采用高失水剂。如DTR封堵剂、PCC封堵剂和Diacel堵漏剂。堵漏浆液在液柱压力下,迅速失去其水分,在孔壁形成一层致密、较高强度的滤饼封堵漏失层位。g)水泥护壁堵漏。选用具有速凝,早期强度高,密度低的硫铝酸盐水泥,或用普通硅酸盐水泥加速凝剂,早强剂。实施堵漏前,应实测水泥浆液的性能指标,包括:水灰比、密度、初凝终凝时间、流动度、可泵期。然后用平衡法灌注水泥浆液。1.1.1.3 涌漏交替或漏失带存在迳流时应采取的措施:使用速凝浆液封堵。应先向漏失部位灌入部分速凝胶体,在漏层通道狭窄处凝固,然后再注入普通水泥浆液。要根据漏失层特征,选择速凝胶体的配方;根据漏失层深度,计算浆液输送时间,确定总量以及各种化学药剂的加量,并预先在地表做好相关试验。1.1.1.4 大裂缝和溶洞漏失时应采取的措施:h)充填与堵漏液复合封堵。先从孔口缓慢投入碎石、碎砖、粗砂、水泥球等惰性材料至孔底,之后灌入堵漏浆液。i)弹性尼龙袋架桥封堵。将具有一定弹性的“橄榄形”的大尼龙袋,通过销钉或安全接头与钻杆连接,下钻到溶洞漏失部位后,从孔口注入一定量的水泥浆,待桥体硬化后,再扫孔。1.1.2 抑涌、止涌和防止井喷预测发生井涌或井喷井段,应采用地层压力平衡钻进技术,通过调高泥浆密度,调节地层压力关系,达到抑涌、防喷的目的。2 成井工艺2.1 物探测井2.1.1 基本要求73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 测井前必须采用钻具和钻头通孔,防止测井探头遇阻和遇卡。1.1.1.2 通孔至井底后开泵循环,使井内钻井液性能指标上下保持稳定和一致。1.1.1.3 不允许井内有过高的固相含量和沉淀。1.1.1.4 测井探头和电缆在起下过程中要缓慢匀速,防止产生抽吸作用。1.1.1.5 注意井内液面变化,当井内液面下降时必须回灌泥浆,保持井内压力相对平衡。1.1.2 测井项目1.1.2.1 简易测井项目:井深、井斜、井径、井温、自然电位。1.1.2.2 综合测井项目:井深、井斜、井径、井温、自然电位、声幅、自然伽玛、电阻率等。1.1.2.3 特殊情况根据地质和合同要求增减测井项目。1.2 划眼1.2.1 划眼基本要求:为保证井眼的圆整,必须采用与原来井径相同的钻头进行划眼。1.2.2 划眼基本程序:通过钻机提升和回转系统在井内由浅而深上下及旋转运动。特别是容易井斜的区段必须反复多次进行划眼。1.3 破壁1.3.1 破壁机具:根据不同地层或泥皮情况,可采用专用刮刀或钢丝刷二种机具。1.3.2 破壁方法:用钻杆连接破壁工具,在井内自上而下慢速回转方式破坏井壁泥皮。注意起下钻具速度控制,防止井内抽吸作用和破壁机具遇卡。1.4 冲孔换浆1.4.1 破壁结束后,可利用井内原钻具进行排渣和冲孔换浆。1.4.2 对于相对稳定地层换浆粘度易控制在15s~20s,密度1.15g/cm3,地层稳定性较差换浆粘度控制在20s~25s,密度1.15g/cm3~1.20g/cm3。1.5 下管1.5.1 下管基本要求1.5.1.1 下管前必须校正孔深。1.5.1.2 在物探测井和钻时记录资料基础上,确定下管深度、过滤管安装位置,并做好排管记录。1.5.1.3 检查钻塔、天车、游动滑车和提升系统,并进行必要的检修和维护。1.5.1.4 检查管材、丝扣和下管辅助工具,严禁使用存在问题的管材和工具。焊接管注意焊缝质量并进行检查。1.5.1.5 地热井成井管材应进行强度计算和校核。1.5.1.6 下管过程中必须保证井管内外液面基本一致,防止产生负压导致井壁管或过滤管挤毁事故。液面差超过10m时必须进行回灌。1.5.1.7 下管过程中遇到阻力或下入困难时,不得强行下入,应及时起拔井管重新划眼。1.5.1.8 下管过程中发现井漏、井塌等现象,应及时提出井管,经处理井壁稳定后再重新下管。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 二次及多次下管时,井管重叠部分应在15m~40m为宜。1.1.2 管材1.1.2.1 常用管材有石油套管、无缝钢管、螺旋和直缝高频焊管、PVC-U塑料管。1.1.2.2 过滤管主要有桥式过滤管、梯形丝过滤管、贴砾过滤管、钻孔缠丝管、铣缝式PVC-U塑料管等。1.1.2.3 井深大于1500m或腐蚀性较强的地热井,宜选择石油套管;过滤管选择石油套管—缠丝(梯形丝)双层过滤管,不得直接使用单层桥式过滤管或梯形丝过滤管。1.1.2.4 井管连接主要有丝扣和焊接两种类型。推荐使用丝扣连接方式,焊接连接时,井深不易超过1500m。1.1.2.5 对于基岩稳定地层可根据具体情况裸孔成井;对于破碎掉块地层必须下入井壁管或过滤管,过滤管可视情况选择钻孔式或条缝式等。1.1.2.6 泵室段井管直径应满足下入开采泵和测量的要求,深度应满足与开采量相应的动水位的要求。1.1.2.7 全井下管时,必须在底部有15~30m沉淀管。1.1.3 下管方法1.1.3.1 当井管总质量小于钻井设备的安全负荷时采用提吊法下管。1.1.3.2 当井管总质量大于钻井设备的安全负荷时采用二次下管法、浮力塞法等。采用浮力塞法时,其浮力塞安装位置和浮力塞(板)厚度应进行计算确定;同时注意管内外压力差不能过大,以免造成井管挤毁事故。1.1.3.3 井管下放速度不宜过快,应小于0.3m/s。1.2 填砾与止水1.2.1 填砾1.2.1.1 填砾主要适宜1200m以浅的地热井。当井深大于1300m时,宜采用贴砾过滤管或携砾过滤管。1.2.1.2 填砾时必须采用循环水填砾法。1.2.1.3 填砾必须人工缓慢投入,不允许同时向井内投入大量的滤料。出现“架桥”时立即停止投砾,待循环正常和处理架桥后再进行填砾。1.2.2 止水1.2.2.1 1200m以浅孔隙型地热井一般选用半干粘土球止水,粘土球可为球状或圆柱状,但最大尺寸不得超过井径和井管环空间隙的1/2。1.2.2.2 超过1200m的地热井可根据情况选用膨胀橡胶或膨胀橡胶—普通橡胶联合止水。止水位置应在最上部过滤器顶端,数量在2组~4组。1.2.2.3 裂隙岩溶型地热井一般采用水泥固井方法止水。1.3 固井1.3.1 表层套管固井时,水泥浆一般应返至地面,采用钻井泥浆泵即可完成。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1 技术套管固井时,水泥浆返高应不低于400m,套管重叠段宜用水泥封固严密。1.1.2 水泥标号不宜小于普硅P.O42.5;当固井段深度大于2000m,宜采用油井专用水泥。1.1.3 水泥浆密度一般控制在1.75g/cm3~1.80g/cm3。1.1.4 井管内水泥塞高度宜控制在10m~30m。1.1.5 固井深度超过1200m时,应采用专用水泥固井车和水泥浆储罐车,保证固井时的连续性。1.2 洗井1.2.1 洗井主要方法针对地热井特点,宜采用潜水泵—空压机、空压机—活塞、焦磷酸钠(盐酸)—二氧化碳、二氧化碳—空压机、爆破—空压机、压裂—焦磷酸钠(盐酸)—空压机等联合洗井方法。1.2.2 洗井方法的适用范围1.2.2.1 潜水泵—空压机、空压机—活塞、焦磷酸钠(盐酸)—二氧化碳、二氧化碳—空压机等适合孔隙型地热井洗井。1.2.2.2 基岩裂隙岩溶型地热井可采用爆破—空压机、压裂—焦磷酸钠(盐酸)—空压机等进行洗井增水。1.3 抽水试验1.3.1 抽水试验主要设备和测试仪1.3.1.1 抽水设备有空压机、潜水泵等。温度超过50℃时宜采用高温潜水泵。1.3.1.2 抽水测试仪器主要有堰箱(板)、耐高温水表、流量计、电位仪、温度计。1.3.1.3 抽水设备安装按照相关使用说明书执行。1.3.2 抽水试验要求地热井的抽水试验应按《地热资源地质勘查规范》(GB11615-2010)、《水文水井地质钻探规程》执行。1.3.3 样品采集与化验地热水样采集、化验与保存执行《地热资源地质勘查规范》(GB11615-2010)《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001)《饮用天然矿泉水检验方法》(GB/T8538-1995)等。地热储层含有其它气体时,必须按照相关规定取样检测。2 压裂增水2.1 压裂增水适用条件2.1.1 适用于出水量偏小、具备压裂增水条件的基岩地热井。2.1.2 井管内射孔压裂层段固井质量良好,井管无变形、无腐蚀、无漏失。2.1.3 裸孔压裂层段上下或上部有完整的安全封隔距离。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1 井口装置能满足压裂施工要求,场地能安全布置压裂设备并施工方便。1.1.2 压裂施工结束后,具备抽水、卸荷排液和放喷条件。1.2 压裂增水设备及机具1.2.1 地面设备及机具1.2.1.1 压裂泵,泵压≥40MPa,泵量≥200L/min。1.2.1.2 管路与管汇。1.2.1.3 监测控制系统。1.2.2 孔内机具1.2.2.1 单封隔器压裂管柱由钻杆、卸荷阀、封隔器、水力锚、定压开启阀或喷砂器、底阀组成。可用于井管内射孔压裂和裸孔压裂。适用的压裂方式有水力压裂、混砂压裂、缓释酸液压裂。1.2.2.2 双封隔器压裂管柱由钻杆、卸荷阀、上下封隔器、定压开启阀或喷砂器、底阀组成。可用于单段或多段压裂,适用的压裂方式有水力压裂、混砂压裂。要求压裂层段上下至少有5m完整的隔离层段,以满足封隔器有效封隔。若要多层段压裂时应自下而上分别实施。1.2.3 施工准备1.2.3.1 压裂层段选择a)依据水文地质资料、综合物探测井、钻井与成井资料、抽水试验等确定水井压裂层段。a)根据已知钻孔资料、设备能力,可采用单层段或多层段压裂工艺方法。b)同一构造含水层段与临井相比出水量偏小的层段。1.2.3.2 压裂液材料准备a)压裂液1)依据目标层的岩性和力学性能参数、压裂深度、温度选择压裂液类型。2)脆性岩石以清水或植物胶类有机高分子交联液作压裂液。3)塑性岩石或盖层厚度较大时以植物胶类有机高分子交联液作压裂液主剂宜选择造黏能力好、携砂能力强、低虑失、耐温性能好、摩阻低、易配制、易反排、无毒、价格合理的胶凝剂,如田菁粉、瓜尔胶、香豆胶、魔芋粉等。4)碳酸盐岩地层以缓释酸液作压裂液。5)压裂液备用量视地层情况而定,一般在10m3~30m3。b)压裂液添加剂1)胶联剂宜选硼砂、有机硼、高价阳离子螯合剂。2)破胶剂宜选过硫酸盐、酶;PH值调解剂选氢氧化钠、碳酸钠。3)压裂液的破胶时间控制在16小时内;破胶后的黏度不大于10mPa.s。c)支撑剂1)选用硬度和抗压强度高的材料,如石英砂、陶粒等。2)粒径范围取0.2mm~0.8mm、0.8mm~1.2mm,真密度<3.2g/cm3,视密度<1.9g/cm3。3)支撑剂的加入浓度应控制在5%~20%范围内,最终铺砂浓度应大于4.88Kg/m2。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 设备机具检查与安装a)检验阀门开关是否灵活,计量、指示仪表和限压保护及其它报警、控制装置要完好。a)检验安全阀的可靠性、泄压管路畅通性和防护设施的安全性,提示标识要清晰可辨。b)压裂设备布置和操控系统应有安全距离。安装压裂设备、压裂器具和管柱。c)地表设备、管路与管汇、监测控制系统组装要安全可靠。d)下井前要检验井内压裂管柱、各种器具是否正常,封隔器两端的丝扣是否完好,胶筒表面有无破损,封隔器编号与合格证是否相符;按下入深度测量管柱并排序,确定无误后方能下入井内。e)单封隔器压裂管柱安装顺序为:由底阀--定压开启阀或喷砂器--水力锚--封隔器--卸荷阀--钻杆。f)双封隔器压裂管柱安装顺序为:底阀--定压开启阀或喷砂器--上下封隔器--卸荷阀--钻杆。g)前期准备工作完成后,在压裂施工前要进行泵循环、试压、试挤工序。h)由泵循环检查压裂设备的工作性能和泵的上水情况是否良好,管汇是否畅通,特别是冬季施工还要检查管路、闸阀、管汇有无冻结。i)确定地表压裂系统正常后进行试压。要求试压压力超过设计压力6MPa,试压时间不少于5min。同时检查管路、接头部位有无泄漏,如有泄漏停泵处理后再试,确定正常后再进行下一工序。j)试挤过程中检查井下管柱如封隔器、定压开启阀或喷砂器、水力锚等工作是否正常,掌握地层的吸液能力,并作相应记录。1.2 压裂施工1.2.1 压裂施工工序包括地层压裂、加砂、替挤、卸荷与反排、井内卸荷并提出管柱。1.2.2 泵入前置液。先泵入压裂液将地层压开,然后按设计液量和排量继续泵入交联的凝胶液,挤张和延伸裂缝至设计目标。1.2.3 泵入混砂液。按设计要求,用混砂设备按设定好的加砂模式进行阶段加砂,混砂浓度由低逐渐递增至设计浓度。通过监测仪、密度计监控混砂液砂比、密度,按设计方案定时调整加砂浓度。1.2.4 泵入顶替液。当混砂液密度降至接近压裂液密度时,立即泵入设定的顶替液量。1.2.5 压裂工作结束后,及时关井,关闭时间应不少于压裂液破胶时间,除设计要求或特种情况下强制裂缝提前闭合外,均应等裂缝闭合后再开井放喷。1.2.6 开井停喷后,要及时将压裂液全部排出。1.3 压裂操作要求1.3.1 支撑剂加入浓度应先小后大,初始混砂比应控制在5%~7%,然后逐渐增大加砂浓度至正常值。1.3.2 加砂过程中要保持泵量均匀,中途不许减量和严禁停泵。1.3.3 顶替液用量必须严格控制,超量会影响压裂效果,量少支撑剂会残留在井筒内会造成砂堵事故。1.3.4 若采用双封隔器封隔、中间层段压裂,以清水或植物胶作压裂液,井内静水位较深时,压裂施工后要卸掉管柱内液体压力,使封隔器收缩后再提出井内管柱。1.3.5 压裂过程中管线发生刺漏,应停止加砂进行反洗,在清除井内沉砂后再更换刺漏管线。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1 加砂压裂时,若支撑剂不能完全进入裂缝而在井筒内有沉积时,则会引起压力升高,此时应立即停止加砂,低排量泵入压裂液,使泵压降到安全负荷以内,观察泵压与排量的变化,如果砂堵解除再继续加砂;如果砂堵不能解除,应立即进行放空和排砂。1.1.2 出现泵压猛增,排量下降,确认是砂堵时,应立即停止加砂,用大排量平稳挤入压裂液的方法进行解堵,待正常后再继续加砂;若处理无效要进行反洗,将管柱内的沉砂全部冲出后,再加砂压裂。1.1.3 采用双封隔器座封压裂时,井内管柱上窜,是下封隔器失效,应立即提出更换;若井内水位快速上升,是上封隔器失效,应提出更换上封隔器。1.2 安全措施1.2.1 压裂用设备及配件的检验与维护1.2.1.1 压裂设备严格按使用说明书中的有关规定进行定期维护与保养。1.2.1.2 储液罐应摆放平稳,罐内清洁、无异物,无泄漏;移动的储液罐应有罐盖、换气阀等。1.2.1.3 压裂用器具、管柱、井口装置应符合设计要求。井中压裂管柱自重大于40t时,连接管短节应加固。1.2.1.4 压裂管柱、器具下井前应按设计要求进行检查,检查结果要记录,下井时连接紧固要达到设计要求。1.2.2 施工安全措施1.2.2.1 压裂施工队伍施工前应按设计要求进行准备,并做好了解施工井及周围情况,危险、危害区域范围。1.2.2.2 对所用设备、器具、配件、材料进行检查,达到完好状态。1.2.2.3 对施工人员进行技术交底和安全教育。1.2.2.4 井口安装放喷管线,朝向应避开压裂施工区域。每间隔10m和出口处用地锚固定,放喷管线畅通,不得加装小于120°的弯头。1.2.2.5 压裂准备工作完成后,按设计要求对井口和井下管柱试压,合格后关闭套管阀门,由专业人员进行验收、签字。1.2.2.6 对含有H2S井、气井压裂或其它特殊井压裂,应按设计要求单独制定防止危害及影响人身健康的措施和应急预案,配备足够的防护用品、特殊工具及应急所需设备和器材。1.2.2.7 酸化压裂、泡沫压裂操作人员应配备氧气呼吸器;酸化压裂应同时配备防酸防护用品;泡沫压裂应同时配备防寒手套。1.2.2.8 按设计配制压裂液并进行检测,要达到规定要求。1.2.2.9 压裂施工由现场指挥统一指挥、协调。压力施工现场采用无线对讲机或喇叭传递指令和信息。1.2.2.10 地面压力系统流程应按设计要求连接。管汇出口至井口采用高压硬质管线连接。1.2.2.11 以施工井井口10m为半径,沿泵车出口至施工井井口地面流程两侧10m为边界,设定为高压危险区。高压危险区使用专用安全警示线(带)围栏。高压危险区应设立醒目的安全标志。非工作人员不得在施工区逗留。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 现场指挥对施工出现的异常变化应及时作出反应。当出现危及人身、设备设施安全或影响施工情况时,应立即采取相应的措施。1.1.1.2 压裂设备、地面管路、管汇出现故障,应立即停泵,带压设备未完全泄压前不得进行修理。1.1.1.3 地面流程承压时,未经现场指挥批准,任何人员不得进入高压危险区。因需要进入高压危险区时,执行任务迅速离开。1.1.1.4 恢复因分层压裂、处理故障等拆卸的井口或管线,应按本章规定重新试压。1.1.1.5 压裂施工结束后,应按设计要求关井,拆卸地面管线与设施。1.1.1.6 冬季施工,施工前应根据实际需要对压裂设备、井口装置等进行预热;中途停泵后,再次启泵前应对压裂设备、地面管路管汇、井口装置进行加热;施工结束,应对所有设备、管汇、配件进行防冻处理。2 常见井内事故预防与处理2.1 卡钻事故的预防和处理2.1.1 卡钻事故的预防2.1.1.1 各种钻具、管材、接头、接箍及钻杆的加厚部位等,必须按DZ0106~DZ0109的技术要求和规定进行加工,并严格进行质量检验,对不符合要求的入井钻具(工具),不得使用。2.1.1.2 下钻时,钻具与孔底应保留不小于0.5m的安全距离,然后开泵送水,再缓慢回转钻具到孔底。2.1.1.3 钻进中,发现动力机响声异常、钻参仪表数值突变、钻具回转阻力增大、泵压升高、岩心堵塞等情况,应及时提钻予以排除。2.1.1.4 钻进中,出现机械故障、停待、冲洗液突然严重漏失等情况时,应将钻具提升到安全孔段。2.1.1.5 发现钻具回转遇阻时,应立即上下活动钻具,并保持冲洗液循环,不允许无故停泵。2.1.1.6 采用牙轮钻头扩孔时,必须配备导向钻头,选择合理的钻进规程参数。2.1.1.7 在研磨性较强的岩层中,采用金刚石或针状合金钻进时,应合理控制回次进尺,防止磨薄、磨漏岩心管。2.1.1.8 发现卡钻、埋钻等事故征兆时,应迅速窜动、回转钻具并提离孔底,不允许停泵、停车。2.1.1.9 提下钻遇阻时,不允许强拉硬提或向下强冲,应及时开泵扫孔。2.1.1.10 在易坍塌层段提钻时,应严格控制提钻速度,减小对孔壁的抽吸,并及时向孔内回灌冲洗液,保持液柱压力。2.1.1.11 提钻过程中,若发现钻具上有严重泥包、取粉管内有大粒岩屑、掉快或淤泥时,应及时调整泥浆性能。2.1.1.12 在易发生掉快、探头石的层段钻进时,应选用带有取粉管的钻具组合,避免掉块、探头石卡钻。2.1.1.13 在非孔底漏失的层段钻进时,要经常测试孔底残留岩粉,孔底岩粉超过10m时,必须下捞粉钻具,专程打捞。禁止打“懒钻”。2.1.1.14 在提下钻及钻进过程中,严把孔口关,防止将小工具、硬物件掉入孔内,造成卡钻。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 下钻时抹好丝扣密封油,确保入孔钻具的密封性。钻进中,要认真观察泵压变化,防止冲洗液循环“短路”,确保孔底钻头的供液量。1.1.2 卡钻事故的处理1.1.2.1 在卡钻初期,应尽量维持大泵量循环,尽力转动、上下窜动钻具。在分析卡钻原因、确定了卡钻类型之后,分别采取不同的处理方法。1.1.2.2 若发生键槽卡钻事故,先采取“反扫”、“上下窜动”等方法,设法将被卡钻具导出,然后仔细修整“键槽段”孔壁。严禁强力提拔和反转被卡钻具。1.1.2.3 处理掉块卡钻事故,应先以提、窜钻具为主,继而用拉顶结合或增加动滑轮数量增大提升能力,仍然无效时,再采用上下震击、提拉吊打等方法解卡。1.1.2.4 处理泥包、吸附卡钻和岩粉埋钻事故时,应先调低冲洗液密度,持续循环,再将一定数量的原油、柴油、废机油或解卡剂(液)泵注到卡钻事故孔段进行浸泡,每隔1.5h~2h上下活动钻具一次,直至解卡。1.1.2.5 在石灰岩层段发生卡钻,采用盐酸溶解法解卡。将3%~5%的稀盐酸溶液(应考虑孔内水的稀释)通过钻柱或孔口注入被卡孔段,浸泡1h~2h,并辅助活动钻具,配合顶、拉,一般可以解卡。1.1.2.6 采用反丝钻杆,逐步倒出孔内全部正扣钻杆,然后再处理被卡的粗径钻具。1.1.2.7 采取钻小眼的方法:先用小径钻头扫透变径接头及岩心,震活被卡岩心管,再下入公锥,打捞出岩心管。1.1.2.8 采用磨削残留钻具的方法:根据残留钻具的类型、结构,选择或加工专用的磨鞋、铣刀,下入孔内,消灭残留钻具。1.1.2.9 如果反钻杆存在困难或必须采用倒扣与套铣交替进行而存在被卡风险时,可直接采用钻杆内爆破的方法,先取出孔内全部钻杆,然后再处理孔内被卡的粗径钻具。1.1.2.10 深孔发生卡钻,应根据不同规格钻杆的拉力与伸长量的关系,推断卡点位置和卡段长度,然后再确定处理方法。1.2 钻具事故的预防与处理1.2.1 钻具事故的预防1.2.1.1 施工机台应配备处理事故所用的打捞工具、探测工具以及掏眼、磨削工具。如正丝公、母锥,卡瓦,打捞矛(筒、钩),打印器,磨鞋等。1.2.1.2 施工机台还应配备反丝钻杆以及相配套的反丝公、母锥以及辅助工具,如反循环打捞篮、磁力打捞器、提拉旋转器、上击器、下击器、侧卡仪、爆炸松扣工具、套铣筒等。1.2.1.3 严把入孔钻具、工具的质量关。每个机台都应配备检查钻具磨损的量具;对于弯曲的钻杆、钻铤、岩心管,要及时校直;提下钻具时,要仔细观察钻具的磨损程度,不合格应及时更换。1.2.1.4 钻杆、钻铤、岩心管有裂纹、严重磨损、明显变形、螺纹异常、连接不可靠等,不准下入孔内使用。1.2.1.5 长期停用的管材、打捞工具,在下孔前应经过严格检查。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 钻进过程中,出现泵压表、拉力表、电流表数值突然变化、钻具重量减轻、动力机运转异常、进尺骤慢、钻具突然坠落、下钻到底机余与计算机余不符、两个以上碰头机余等情况时,应立即停钻检查。1.1.1.2 扫孔、扩孔、扫脱落岩心时,应挂好提引器,并固定好锁环;要严格控制扫孔速度。1.1.1.3 钻具不得长时间悬空回转;不得猛开、猛关悬空钻具,以防甩脱钻具,造成单头或多头事故。1.1.1.4 在采用拉、窜、顶、震、敲等方法处理钻杆事故的过程中,要注意钻杆松口、脱扣,避免造成二次事故。1.1.1.5 钻进阻力过大而发生急剧反转时,不要急于提动钻具和强行开车。应先将钻具拧紧,再做下一步处理。1.1.1.6 钻进中遇到溶洞(采空洞),要立即停钻并试探洞子深度及残留物性质,保持足够长钻具,采用适宜的钻进参数,穿过溶洞后,根据具体情况下入套管隔离溶洞,或按照15.4.2.5条款中所推荐的方法进行处理。1.1.1.7 提升钻具时,遇到连接螺纹过紧,钻具重量较轻时,应先人工松扣,再用拧管机继续卸扣,以防跑钻。1.1.1.8 采用牙轮钻进时,禁止在钻铤与钻头之间安装取粉管,以防止在钻进中,甩脱加压钻具。1.1.2 钻具事故的处理1.1.2.1 事故头较正螺纹完好时,应先用相应螺纹端对接打捞。下钻时,大钳拧紧钻杆,对事故头时,上扣不宜太紧,一旦打捞失败,便于安全退出事故头以上钻杆。1.1.2.2 事故头为外螺纹锁接头或光钻杆时,应合理选用丝锥,小口径金刚石钻具,只能选用公锥。1.1.2.3 事故头偏斜不严重时,可下带导向罩的捞锥(公、母)捞取;钻孔超径,事故头偏离中心较大时,可先用弯钻杆、捞钩或磁力打捞器寻找出事故头。1.1.2.4 事故头磨损、变形、破损时,一般用通天母锥或打捞器捞取,事故头上有障碍物时,应进行清除。1.1.2.5 岩心管断脱打捞时,可在捞锥上接一弯钻杆作导向。管头破损变形时,应采用捞管器或卡管器打捞。1.1.2.6 管头有塌落物阻隔时,应先除去塌落物,然后再打捞。1.1.2.7 脱落钻头的捞取时,应先将内部的岩心除去,再用小一级钻头或炮弹钻头挤夹,或用套管公锥打捞。1.1.2.8 打捞金刚石胎体时,可用抓筒、喷反钻具、粘筒或磁力打捞器等方法捞取;也可用掏心钻头,在孔底钻一深200㎜~300㎜的小眼,将胎体碎块冲落到小眼内,再换用原钻具钻进取芯,取上胎块碎屑;还可用磨孔钻头磨掉孔内胎块。1.1.2.9 打捞脱落牙轮时,可用抓筒或磁力打捞器捞取;若出现三轮脱落孔底,并相互挤死,可先下入倒刺钩,钩活牙轮后,再用磁力打捞器依次捞出,或下入打捞筒一次捞出。1.2 套(井)管事故的预防和处理1.2.1 事故的预防73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 下管前,应认真检查井架、钻机升降系统运行状况是否安全可靠;下管时,井管管柱的总重量不得超过设备、工具的负荷能力及井管允许的抗拉强度。1.1.1.2 对于螺纹连接的石油井管,在下管之前,要认真检查井管丝扣的质量、直度和圆度。1.1.1.3 对于焊接连接的无缝钢管,在下管之前,要认真检查井管端部是否平整、生锈,焊接破口是否规矩,导正疤片规格、数量是否符合下管要求。1.1.1.4 下管作业要求连续进行,操作要求平稳,遇阻时不准猛墩,应及时查明原因,采取相应的措施。1.1.1.5 下管作业中,井口各岗操作人员与升降机操作者,必须密切配合,防止跑管事故的发生。1.1.1.6 若出现管柱下不到预定位置,可通过送泥浆冲孔与下管作业相结合,确保井管柱下到预定位置。1.1.1.7 处理套(井)管事故过程中,使用特殊规程参数和操作方法;应由操作经验丰富的机长、班长操作;每次下钻的处理方案和所使用的特殊工具,都应留有退路。1.1.2 事故的处理1.1.2.1 钢制井管脱扣、跑管事故的处理:可采用内卡方法打捞,即下入木塞或钢塞,投入卡料卡住事故井管提起。无效时,再分段切割、套扫、逐段卡取打捞。1.1.2.2 在使用铸铁井管的地热井中,发生井管折断、脱扣、跑管事故,可采用外卡接箍或管内木塞卡取的方法打捞。1.1.2.3 当井管接近下完时发生折断、脱扣、跑管事故,先将断口以上井管拔出,探测下部井管,如果完好,并已下到预定深度,可采用对接或套接的方法处理。1.1.2.4 由于孔底沉淀,井管未能下到预定位置而受阻,造成滤水管与大部分含水层错位,则应立即将井管提出,重新配制泥浆、下钻扫孔、清孔、验孔后,重新下管。1.1.2.5 采用扩孔方法处理套管事故时,扩孔钻具应带导向装置。1.2 孔内落物事故的预防和处理1.2.1 事故的预防1.2.1.1 在提下钻、下套管、测井等作业环节,井口工作人员要有高度责任心,消除麻痹大意的工作状态。1.2.1.2 井口工作人员作业过程中,易掉入孔内的小工具应系上尾绳,另端与操作者固定。1.2.1.3 井口小物件、小工具,要求应与井口保持一定距离,合理放置。1.2.1.4 钻井作业各个环节,必须重视孔口安全管理。时常注意盖好孔口,谨防小工具、小物件掉入孔内。1.2.1.5 每次下钻前,应认真检查钻头的球齿合金、金刚石胎块、金刚石复合片与钻头体粘(焊、嵌)接是否牢靠或存在缺陷。发现异常,立即更换钻头。1.2.2 事故的处理1.2.2.1 掉入铁器物件、工具时,可先用磁铁打捞器打捞,或用冲捞、粘取、抓套、研磨等方法打捞。1.2.2.2 掉入非铁器物件、工具时,可用冲捞、粘取、抓套、研磨等方法打捞。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 处理架在钻孔中途的工具、物件,应设法先将落物赶到孔底之后,再进行处理;在把小物件赶向孔底的过程中,应小心操作,谨防造成卡钻事故。1.1.1.2 对于孔底残留的碎合金,牙轮球齿、碎胎块等小硬物,可采用全孔反循环,使其从钻杆中排出孔外。钻杆柱下端接收拢岩心管,下钻至距孔底0.1m~0.2m,安装带有送水接头及密封钻杆功能的专用井口套管接头,接通泥浆泵,由钻杆与孔壁之间的环隙向孔内送水,形成全孔反循环,从钻杆中排出小硬物。1.2 测井事故的预防和处理1.2.1 测井事故的预防1.2.1.1 测井前,要查明欲测孔段的孔径、换径位置、泥浆性能、孔内有无遗留物以及孔壁完整程度等。1.2.1.2 下入探管前,必须用原钻具进行冲孔、通孔,清孔深度应超过欲测深度10m以上。1.2.1.3 对于地层复杂的钻孔,测井前事先要配置清孔泥浆和封闭液,然后下钻清孔、清渣,再打入专门配置的封闭液。1.2.1.4 测井作业前,要对探管、电缆(钢丝绳)连接处、绞车制动装置等进行严格检查;下放探管要缓慢,中途遇阻应将探管提出孔口,重新下钻通孔,排除障碍后,再下入探管。1.2.1.5 对于孔口松散层未下技术套管钻孔,测井时,孔口必须安装测井电缆(钢丝绳)导正装置,防止因孔斜使电缆(钢丝绳)勒入土层中,造成测井事故。1.2.2 测井事故的处理1.2.2.1 测井探管被卡,上下活动无效时,可用套、割等方法处理,下入打捞器具时,应将电缆或钢丝绳拉紧绷直,以免器具转动。1.2.2.2 电缆或钢丝绳脱断,探管掉入孔内时,应先下入倒刺捞绳器(内刺筒式或外刺杆式)捞取电缆或钢丝绳;然后处理探管。1.2.2.3 使用捞绳器打捞电缆,首先要算出井内断头井深。第一次打捞下钻,捞绳器下过断头井深后速度要慢。若无遇阻显示,下过断头井深不得超过150m。转动一圈,上提1m~2m,然后放回原处再转一圈,要用Ⅰ挡缓慢提钻,一律用旋绳卸扣。1.2.2.4 如果第一次未捞获,再次打捞时,每次下钻只能增加100m,直到捞住为止。注意不可多下和多转,以防将电缆扭成大团而提钻困难,甚至造成卡钻事故。1.2.2.5 处理电缆或钢丝绳无效时,再用无内刃、小水口的合金钻头钻具,逐步套取。1.2.2.6 处理带放射源的探管时,要用级配合理的筒状钻具套取。严禁采用研磨消灭的处理方案,防止造成放射源污染。1.3 填砾堵塞事故的处理1.3.1.1 填砾过程中,若发生砾料架桥堵塞,可将钻杆下到井管下部,封住井管口,用清水冲洗,形成管外循环,促使堵塞的砾料下沉。1.3.1.2 采用空压机冲孔,降低管内液面高度,增大管内外压差,使堵塞的砾料下沉。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 在井管材质、强度安全、可靠的情况下,用活塞在井管内进行抽拉,形成水流冲击,使堵塞的砾料下沉。1.2 井喷和有害气体预防措施1.2.1.1 施工前,应充分了解井位区域地质构造特性和钻遇的地层特性,若存在油气、煤层气,采空洞(坑)等异常地层,应提前制定预防和处理井喷的预案。1.2.1.2 进入异常地层前,应配制一定数量的大密度泥浆,随时准备实施压井作业。1.2.1.3 完成一开下管固井之后,应根据地层的预测压力,选择、安装井控装置。必要时,安装万能防喷器和闸板防喷器。1.2.1.4 在异常地层中钻进,应注意观察冲洗液的循环状况、泵压变化以及泥浆池液面情况,及早发现“溢流”、“溢气”情况,为实施井控争取主动。1.2.1.5 在异常地层中提下钻,要求平稳、缓慢,防止因提钻抽吸而诱发井喷。1.2.1.6 发现井喷的预兆,应先向井内打入高密度泥浆,争取“一次井控”成功,若不成功,再实施“二次井控”。1.2.1.7 实施“二次井控”,关井后,井口压力会不断上升,应合理控制井口压力值,使其不得超过井口装置的额定工作压力、套管最大抗内压强度的80%、套管鞋处的地层破裂压力中的最小值。1.2.1.8 发现井喷的预兆,应立即清除井台上及附近的一切火源,防止井喷发生后,造成火灾。2 地热井修复2.1 涌砂探查与修复2.1.1 涌砂探查2.1.1.1 首先利用井下电视直观确定是否因为井管破裂而引起的涌砂,其检测重点位置是:静水位与动水位区间井管的连接处、下泵位置、动水位上下处、变径位置、井管所有连接(焊接)处。2.1.1.2 通过井下电视检查若没有发现问题,则可考虑由砾料下沉、井内压力平衡破坏、成井工艺等因素。2.1.1.3 抽水观察出砂(浑水)的时间,计算排出静水位至动水位水体积所需时间和各段砂层中的砂砾上升到井口所需时间,确定涌砂位置。必要时可采用分段抽水来详细确定出砂位置。2.1.2 涌砂井的修复2.1.2.1 修复前宜先进行必要的洗井、排渣和井壁腐蚀和结垢物清理。2.1.2.2 采用小一级补管时,须在补管前下入相同规格钻具进行探井。2.1.2.3 因井管腐蚀破裂引起的涌砂,采用小一级套管法局部或全部补管;也可采用水泥灌注法封闭破裂位置。2.1.2.4 因过滤管部分引起的涌砂,采用小一级贴砾过滤管或普通过滤管填砾法进行补管。2.1.2.5 因降深大,井管内外压力严重失衡造成涌砂时,可选择小流量水泵抽水控制含砂量。2.2 水量减小原因及修复73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1 水量减小的主要原因和类型1.1.1.1 地层中的固体物(粘土、砂等颗粒)、水中的有机物等在水流和重力作用下沉淀井底,造成淤积。1.1.1.2 地下水中含有大量的Ca2+和Mg2+等,这些阳离子与水中的碳酸根和硫酸根等阴离子反应生成沉淀物充填到裂隙,造成含水层堵塞;地下水中的铁离子(Fe2+),常年累计则可产生大量的Fe(OH)3沉淀物与其他沉积物一起形成化学淤泥而沉积在井内,逐步减少水井的有效深度,并掩埋部分过滤管,从而造成水量逐年减小。1.1.1.3 井内沉淀胶结会加速金属腐蚀,腐蚀产物又会形成新的结垢物,二者同时伴生。1.1.1.4 井内堵塞的另一种因素还有微生物粘泥。在井内产生这种堵塞物的微生物主要是铁细菌(好氧菌)和硫酸盐还原菌(厌氧菌),这些微生物一方面因为自身大量繁殖产生结垢;另一方面其分泌物产生“微生物粘泥”与其他固体物混合粘附在井壁上而形成胶结物。1.1.1.5 井内掉入的杂物在变径处聚集,从而增加了出水阻力,同时也影响单井的出水量。1.1.1.6 水位下降,大量无序的开采地下热水,使水位下降速度过快而造成地热资源枯竭。1.1.2 水量减小探查与处理1.1.2.1 收集地下水水质化验数据、地层情况及成井柱状图,并配合井下电视图像信息分析判别。1.1.2.2 对于水位下降、过滤管淤积和堵塞、腐蚀造成的水量减小,通过井下彩色电视检查仪器判断。1.1.2.3 对于地层坍塌造成的水量减小则可通过抽水观察和使用过程中异常、成井情况、地层情况等综合方法来确定。1.1.2.4 实际工作中根据不同的情况和成因可采用单一或联合洗井方法,具体使用范围及方法见表25。表1 水量减小处理方法与适用范围处理方法适用范围作用特点与效果空压机振荡洗井井内淤积与沉淀排渣疏通含水层效率高、成本低钢刷刷洗井壁法井壁结垢与锈蚀清除作用成本低处理干净控制爆破洗井法结垢与砾料胶结严重破坏其强度效率高、成本低CO2洗井法淤积与轻度结垢排渣、形成负压效率高、成本低HCl洗井法碳酸岩地层及除锈产生化学反应工艺复杂、效果好活塞拉孔法轻度结垢重新排列砾料成本低效果好1.2 井管破裂类型及处理1.2.1 井管破裂类型井管破裂主要有局部腐蚀和穿孔、泵头位置井管磨损、焊接或丝扣处脱节或错位等类型。1.2.2 井管破裂处理73 XX/TXXXXX—XXXX首先利用井下电视进行直观、准确的判断,以便确定修补位置和方案。处理前需要清理井壁结垢物井底沉渣。采用小一级套管或水泥封闭破裂部位。1.1 井内落物处理1.1.1 井内落物常见的井内落物是:泵头、泵管、泵轴、电缆、砖块、混凝土块以及各类工具。1.1.2 落物处理在井下电视检测基础上加工专用工具,采用套、抓、钩、锥等方法。若受条件限制不能打捞时,可采用控制爆破技术定向破坏井内落物的形态或将落物沉入井底。在打捞处理时,注意设计和加工工具要留有退路,否则在提拉不动时把钻具卡死。打捞落物常用的设备有吊车、卷扬机、电动葫芦等,井内落物提升阻力过大时,此时可用千斤顶来进行起拔,然后使用卷扬机配合处理。2 健康、安全与环境管理2.1 健康管理2.1.1.1 钻井施工单位应按照劳动保护法规和标准,为现场施工人员配备相应的劳动保护用品。2.1.1.2 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、药品和防疫用品。2.1.1.3 应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。2.2 安全管理2.2.1 一般规定2.2.1.1 施工单位和井队应按照国家法律、法规的要求和AQ/T9006的规定,建立、健全安全生产规章制度,并认真贯彻执行。2.2.1.2 井队应设置专职或兼职安全员。安全员应经过安全培训,并考核合格后方可执岗。2.2.1.3 施工单位应对上岗员工进行安全生产职业培训。定期进行工地安全施工检查,消除安全隐患。2.2.1.4 工程在油气赋存地层、高温地热田勘查施工,施工单位应针对井喷失控、有害气体和高温水蒸气危害,制定安全保障和应急救援预案,并负责组织实施。2.2.1.5 施工现场应保留安全活动记录。2.2.1.6 应充分利用社会资源处理突发事件。2.2.2 设备搬迁与安装管理2.2.2.1 应对大型钻井设备迁移路线所经过的公路、桥涵和障碍物等条件进行实地踏勘和调研,运输超长、超高和超宽设备时要采取必要的安全措施。2.2.2.2 车装钻机迁移时,必须收放塔架或桅杆。禁止在高压线下和坡度超过15°坡上或松软和凹凸不平的地面整体迁移钻机。2.2.2.3 在气候条件许可的情况下方可进行设备的吊装作业。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 在进行高处作业时,正下方及其附近禁止有人员作业、停留或通过。1.1.1.2 吊装、搬迁钻井液罐、油罐或水罐,应先将罐内液体移除。1.1.1.3 使用起重机械起吊钻井设备时,应遵守GB6067相关规定。1.1.1.4 装卸桶装液态化学处理剂或油料时,应轻拿轻放,避免冲击和剧烈震荡。1.1.2 井场人员管理1.1.2.1 施工工作人员必须接受安全生产和意外救险教育,经考核合格后方准上岗。1.1.2.2 上班前8小时和上班时不准饮酒。进入井场工作时,必须穿戴规定的工作服和工作鞋,戴安全帽。不得赤膊、赤脚或穿拖鞋上岗。1.1.2.3 在钻塔上工作时,必须系牢安全带,穿规定的工作鞋。禁止穿带钉子的鞋或者硬底鞋上塔作业。1.1.2.4 新工人或实习人员必须接受安全教育,并在班长或熟练工人指导下进行操作。1.1.3 井场管理1.1.3.1 井场修建、钻塔基础加固、设备选型布设以及井场安全防护设施等应符合钻井工程设计的相关规定。1.1.3.2 钻机水龙头高压胶管应有防缠绕、防坠落的安全装置和导向钢丝绳。1.1.3.3 使用坐式天车的钻塔应设安全挡板。1.1.3.4 吊卡或提引器、提引钩,应使用安全连锁装置。1.1.3.5 高温、高压热储或含油气地区施工应根据SY/T5964规定安设井控装置。1.1.4 井场用电管理1.1.4.1 井场用电应遵守GB50194的相关规定。1.1.4.2 井场用电线路应采用电缆。电缆应架空或在地下作保护性埋设。1.1.4.3 动力和照明配电应分别设置,并安装漏电保护装置。照明应设置36V变压器,并使用防水灯具。在含油气地层施工,要采用防爆灯具。1.1.4.4 电气设备及其启动开关应安装在干燥、清洁、通风良好处。机电设备外壳应有良好接地,接地电阻应小于4Ω。1.1.4.5 电气设备熔断丝规格应与设备功率相匹配。禁止使用铜、铁、铝等其他金属丝代替熔断丝。1.1.4.6 在含油气地区施工要采用防爆电机和配电设施,使用电气焊时要采取防爆措施。1.1.5 现场操作管理1.1.5.1 开钻前,应对设备安装情况、安全防护设施及安全措施进行检查,验收合格后方可开钻。1.1.5.2 升降钻具前,应检查升降机的制动装置、离合装置、吊卡(提引器)、游动滑车、吊钳和其他拧卸工具等,确保灵活可靠。1.1.5.3 操作升降机应平稳,禁止猛拉猛放。钻具升降过程中严禁用手触摸钢丝绳。1.1.5.4 提落钻具或钻杆时,提引器切口应朝下。摘、挂吊卡或提引器时,禁止用手抓其底部。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 钻具处于悬吊或倾斜状态时,禁止用手探摸或伸头探视悬吊钻具内部。提升拧卸钻柱过程中,井口人员抽、插垫叉时禁止手握垫叉底部。1.1.1.2 设备运转时,禁止进行机器部件的擦洗、拆卸和维修。禁止跨越传动皮带、转动部位或从其上方传递物件。1.1.1.3 检查、调整回转器(转盘)时应停机,并将变速手柄置于空挡位置。1.1.1.4 钻遇溶洞、松散等复杂地层,或遇扩孔、扫孔等复杂钻进工况,应由机、班长或熟练技工操作。1.1.2 事故处理安全规定1.1.2.1 处理井内事故前,应全面检查钻塔构件、天车、游动滑车、钢丝绳、绳夹、提引器、吊钩、地脚螺丝、仪器仪表等,排除可预知的不安全因素。1.1.2.2 处理井内事故时,应由机、班长操作,并设专人指挥。除直接操作人员外,其他人员应撤离至安全距离之外。1.1.2.3 工程质量禁止同时使用升降机、千斤顶或吊锤起拔井内事故钻具。1.1.2.4 禁止超设备限定负荷强行起拔井内事故钻具。1.1.2.5 打吊锤时,吊锤下部钻杆处应安装冲击把手或其他限位装置。禁止手扶、握钻杆或打箍。1.1.2.6 使用千斤顶回杆时,禁止使用升降机提吊被顶起的事故钻具。1.1.2.7 用钻机反事故钻具时应低速慢转。使用钢丝绳反钻具时,连接物件应牢固可靠。禁止使用链钳、管钳等工具反事故钻具。人工反事故钻具时,板杆回转和抛甩范围内严禁有人。1.1.3 井内爆破安全规定1.1.3.1 爆破作业应遵守GB6722的相关规定。1.1.3.2 进行井内爆破必须由持有爆破证书的专业人员操作。1.1.3.3 下入爆破筒前,应进行井径、井深、井身弯曲度探测。1.1.3.4 向井内送药包时,应慢速下放。1.1.3.5 爆破前应确定爆破危险边界,并做好爆破警戒工作。1.1.4 有害气体预防1.1.4.1 在易吸入硫化氢气体的场合下工作,作业人员应佩戴防毒面罩,长时间作业时,应配置带软管的防酸面罩。1.1.4.2 在接触皮肤的情况下,应带胶手套,穿胶靴以遮蔽身体的裸露部分。1.1.4.3 有发生硫化氢的情况下,应修水管管道,准备洗眼器等;硫化氢比空气重,易蓄积在低洼处,应注意经常换气。1.1.4.4 地热井施工现场,应配备气体检测器、检测纸(醋酸铅纸)及警报装置等;发现漏气应立即处理,绝对避免泄漏到发臭的程度。1.1.4.5 清除附近火源,泄露区发生灾害,应及时警告临近作业人员,迅速向上风口避开。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 定期进行安全训练,在紧急情况下,现场人员可立即操作气体分离器、真空抽吸机,硫化氢高压喷射器等设备。1.1.1.2 如地热蒸汽中含有甲烷等可燃性气体,应先用分离器分离出来,再通过高烟囱排入高空,或收集到储气罐后,加以利用。1.1.2 其他安全防护规定1.1.2.1 应充分关注井场及附近的自然环境,防止洪水、山火、滑坡、泥石流等自然灾害对人员和财物的损害。特别是夏季在山谷、河道等低洼地段施工时应做好防洪防灾工作。1.1.2.2 高温、炎热天气应做好防暑降温工作。1.1.2.3 要对配电设施进行检修,防止阴、雨天气发生触电事故。1.1.2.4 在寒冷季节施工时,作业场所应有防寒取暖设施。井场内取暖时,火炉距油料等易燃物品存放点应大于10m,距塔衣应大于1.5m。同时要做好井口和塔上防滑工作。1.1.2.5 钻塔应设置避雷装置。避雷针的安装应符合AQ2004的相关规定。雷雨天气时,作业人员不得在易导电的物体或孤立的大树下及山顶避雨。1.1.2.6 井场内应按规定配备足够数量的灭火器材,并合理摆放,专人管理。作业人员应掌握灭火器材的使用方法。1.1.2.7 大风天气,应停止钻井施工,检查钻塔绷绳及地锚牢固程度,切断电源,关闭机电设备运转,做好防护工作。大风过后,应检查钻塔、绷绳、机电设备、供电线路等情况,确认安全后方可继续施工。1.1.2.8 钻井场地内严禁长期存放有毒、有腐蚀的化学药品。使用时必须按有关规定戴好防护装备。1.2 环境保护1.2.1 钻前工程环保要求1.2.1.1 井位确定后,应对井场周围的自然环境(地质、地貌、水环境、植被、生物、大气、土壤和人文环境等)进行调查或评价,依据有关法律、法规,提出达到环境保护标准和要求的必要措施。1.2.1.2 修建通往井场的道路时,应避免堵塞和填充自然排水通道,并尽力减小设备搬迁过程对自然环境的影响。1.2.1.3 井场应设置废泥浆、生活污水处理设施,包括污水沟、污水池或污水处理设备等。污水沟池应进行防渗漏和防垮塌处理。1.2.1.4 钻井液循环系统应尽可能配备铁皮或塑料箱槽,需要挖掘泥浆池或循环槽时,底部应做防渗处理。1.2.1.5 放射源应由专人负责保管,并做好进出场记录。现场使用与处理时必须由持许可证的人负责。并在保管、使用区域设置醒目标志,避免造成其他人员伤害。放射性仪器应由持许可证人负责操作与使用。1.2.2 钻井施工环保要求1.2.2.1 配制钻井液应优先选择无毒或低毒化学处理剂,严禁使用毒性化学处理剂。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 位于农田、湖泊或居民区附近的钻井,禁止使用铁铬木质磺酸盐、亚硝酸盐、红矾等污染环境和地下水的化学处理剂,限量使用CaCl2、NaCl等可能造成水质与土质破坏的处理剂。应尽可能使用高分子聚合物和含钾类处理剂。1.1.1.2 钻井施工中产生的废泥浆、生活垃圾和污水等可经沉降隔油处理后利用,需要外排的污水应达到排放标准。1.1.1.3 应控制和降低井场环境噪声,必要时安装隔音带和消声装置。在强噪声区域(噪声等效声级超过70dBA)工作时,现场人员应佩戴耳塞,并避免长时间连续工作。1.1.2 竣工搬迁环保要求1.1.2.1 钻井工程竣工后,泥浆池、废液池和污水池中的剩余泥浆、淤泥应妥善处置。1.1.2.2 钻井过程中产生的岩屑和油料污染的土壤等应进行固化或无害化处理,处理后运抵到允许倾倒的地方。1.1.2.3 井场内的包装物、塑料、废料以及生活垃圾等,应统一回收利用,无法利用的可焚烧或掩埋。1.1.2.4 竣工撤离后,营地应恢复原来的自然地貌和景观。2 地热井工程质量2.1 工程质量指标与要求2.1.1 岩屑样的采集与整理2.1.1.1 岩屑样的采集要根据地质设计要求进行,热储层以上即覆盖层井段,一般每2m~5m取一个岩样,其中新近系平原组可不采取岩样;热储井段每1m~2m取一个岩样;在接近或钻达热储层时应加密采取岩样。2.1.1.2 每个岩屑样一般不少于500g。2.1.1.3 采取的岩屑样用清水冲洗干净,自然风干后,首先由现场地质技术人员进行岩性描述,然后装入岩样专用袋,并进行标识(井号、井深、地层、日期等)。2.1.1.4 岩样应按自上而下的顺序摆放并妥善保管,验收后按有关规定存放。2.1.2 岩心采取与整理2.1.2.1 岩心采取率:黏性土、胶结较好的砂岩、完整基岩平均不低于70%;风化或破碎基岩平均不低于40%;2.1.2.2 岩心收获率:在一般地层收获率≥90%;散碎地层≥50%。2.1.2.3 岩心要及时出筒,出筒后按顺序注上标记,依次排列在岩心盒内。2.1.3 校正井深2.1.3.1 校正井深必须采用标有“MC”的钢尺。2.1.3.2 钻进主要热储层井段及终孔后必须校正井深。2.1.3.3 换径前、下管前必须校正井深。73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 校正井深最大允许误差为±1‰。若井深最大误差超出允许范围应查明原因并修正报表。1.1.1.2 井深误差率计算:井深误差率=[(校正前的井深-校正后的井深)/校正后的井深]×1‰1.1.2 井身质量要求1.1.2.1 直井井身质量的项目要求a)直井井底水平位移一般直井井底水平位移应符合表15要求。对有特殊要求的井,要在设计中说明,以设计要求为准。表1 直井井底水平位移完钻井深m井底水平位移m≤1000≤30≤1500≤40≤2000≤50≤2500≤65≤3000≤80≤3500≤100≤4000≤200a)直井最大全角变化率一般直井全角变化率应符合表16要求,对有特殊要求的井或井段,要在设计中说明以设计要求为准。表2 直井井段每30m最大全角变化率井段井深m1000200030004000≤1000≤1°40´≤1°15´≤1°15´≤1°>1000-2000≤2°10´≤1°40´≤1°15´>2000-3000≤2°10´≤2°>3000-4000≤2°30´b)直井井径扩大率直井井径扩大率只作为参考指标,在固井段平均井径扩大率应不大于15%,有特殊要求者要在设计中注明,以设计要求为准。c)直井最大井斜角一般直井对最大井斜角不作要求,有特殊要求者在设计中注明,以设计要求为准。1.1.2.2 定向井井身质量要求a)定向井靶心距(靶区半径)。定向井靶心距(靶区半径)根据井深(井身轴线长度)不同,按表17进行评定。对于有特殊要求的定向井靶心距(靶区半径)要在设计中注明,以钻井的设计要求为准。73 XX/TXXXXX—XXXX表1 井深靶心距(靶区半径)要求井深m靶心距m井深m靶心距m≤1000≤30>2500~3000≤80>1000~1500≤40>3000~3500≤100>1500~2000≤50>3500~4000≤120>2000~2500≤65a)定向井最大全角变化率一般定向井的全角变化率要求连续三个测点的计算值不大于5°/30m。特殊情况要在设计中注明,以设计要求为准。b)定向井井身轨迹符合率定向井井身轨迹符合率按钻井工程设计做出的规定。1.1.1 物探测井1.1.1.1 一般要求a)测井前应保持钻井液性能良好,井壁稳定。c)充分循环钻井液,确保井内干净,钻井液均匀稳定。d)提钻过程中要控制提钻速度,防止产生抽吸作用,同时要连续灌入钻井液,保持环空液面不下降。1.1.1.2 测井项目完钻后一般应进行以下项目的物探测井:井深、井斜、连续测温、电阻率、自然电位、声波、自然伽玛等特殊情况可根据地质设计要求增加其它测井项目。1.1.2 简易水文地质观测1.1.2.1 清水钻进时的水位观测a)提钻后,下钻前各测一次水位。两次观测间隔应大于5min,后一次观测应注明间隔时间。b)小于24h的长时间停钻至少每4h测一次水位,注明观测的标准时刻。c)大于24h的长期停钻要至少每8h测一次水位,注明观测的标准时刻。d)进尺少,提钻频繁时,可以每2班次测一次水位,突然漏失或突然涌水时应停钻观测水位。1.1.2.2 泥浆钻进时水位观测a)记录钻进过程中漏失、涌水和井喷、逸气等其它异常现象。b)当停钻时间大于24h时,应观测井内泥浆变化情况,并及时补充泥浆。1.1.2.3 水温观测钻进至热储段,应每班观测一次水温。1.1.2.4 自流涌水量观测73 XX/TXXXXX—XXXXa)初见自流涌水和涌水量明显变化时,应观测涌水量,注明对应井深、水温、水位、标准时间。b)终孔后应安装井口装置,并观测水头高度,做好记录。1.1.1.1 钻井液消耗量的观测每班至少测量一次钻井液消耗量,有突然变化时增加测量次数,注明进尺消耗量和时间消耗量及对应深度,注明明显消耗量变化和全耗时的具体对应深度。1.1.2 止水与固井1.1.2.1 止水c)孔隙型地热井可采用橡胶伞止水,数量一般不少于4个;橡胶伞应安装于滤水管顶部泥岩等稳定密实井段。还可采用固井方法,按地质设计要求,滤水管上部适当位置下入一根盲管(套管内用水泥封固),盲管顶部接旋流短节,盲管上加一组橡胶伞(防止水泥浆流至滤水管处),在旋流短节以上封固水泥,起到止水的作用。d)裂隙岩溶型、裂隙型地热井一般采用固井方法止水。在裸眼以上不同尺寸的套管与井眼环空按地质设计要求分别固井。1.1.2.2 固井e)一般要求1)表层套管固井时,水泥浆一般应返至地面,技术套管宜采用穿鞋戴帽两次固井,第一次在浮鞋以上环空位置固井,第二次在技术套管与表层套管重叠位置固井(挤水泥固井,固井钻杆与表层套管用钢板焊封)。尾管可采用一次固井或跟踪固井方法(第一次打入的水泥浆封固尾管与技术套管重叠部分,然后打入适量的泥浆,最后打入的水泥浆封固尾管鞋部分),跟踪固井法适应较长的尾管井段。2)表层套管固井宜采用不小于P.O42.5硅酸盐水泥;技术套管与尾管固井宜采用G级油井水泥。3)水泥浆密度一般控制在1.70g/cm3~1.85g/cm3。4)井管内水泥塞高度控制在10m~30m。f)技术措施及要求1)固井前应做好水泥浆密度、稠化时间、失水量等试验检测,确保施工质量和安全。2)固井前应循环钻井液不少于2个循环周期。3)送浆、替量之前宜先泵入1m3~2m3的隔离液。4)注水泥过程中,应随时监控水泥浆密度。5)严格控制替浆量,确保套管内水泥塞高度。6)固井结束后,应及时清洗有关设备及工具。7)固井后,一般候凝48h后方可钻进。g)固井质量检测73 XX/TXXXXX—XXXX1)对于特殊的地热井,按地质设计要求对固井段的质量应进行声幅测井检测,测声幅时间为普通水泥候凝24h,G级油井水泥候凝36h。2)在钻开技术套管、尾管顶部的水泥塞后,需进行试压,试压压力不小于3.0MPa,稳定时间不少于10min,10min内压降≤0.5MPa为合格。常规地热井多采用该种方法检测固井质量及止水效果。1.1.1 原始记录及技术资料整理1.1.1.1 原始记录必须采用钢笔或碳素笔填写,字迹要工整、清晰。1.1.1.2 各项原始记录、技术档案必须做到真实、齐全、准确、整洁。1.1.1.3 地热井工程完工后,应将技术资料汇集成册并归档。1.2 地热井工程质量保证措施1.2.1 保证取样质量措施1.2.1.1 要求只采取岩屑样时应采取的措施:a)按设计要求及时取样并准确确定层位;b)所取岩屑样要从钻井液净化装置排出的岩屑样留取,不得随意从钻井液沉淀池中留取;c)所取岩屑样应保证足量,并具体标注;d)所取岩屑样宜在室内保存,在室外保存的要防止风吹雨淋。1.2.1.2 要求采取岩心样时应采取的措施:a)正循环回转钻进,回次进尺长度不得超过岩心管长度,即禁止超管钻进,当钻进取心困难的地层时,除严格控制回次进尺长度和钻进时间外,还应控制钻进技术参数,必要时,还应采用专用取心工具或配合物探测井;b)取心与编录应遵循下列规定:1)提取岩心时,要慢提轻放,细致小心,从岩心管内退取岩心时,不能猛敲猛打;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;3)钻井未经验收,岩心样不得处理,所留岩样应保留至工程验收后,按工程设计要求办理。1.2.2 保证简易水文地质观测质量的措施a)应根据地层岩性合理采用钻井液。基岩地层(泥页岩除外)钻井,宜采用清水钻进,松散地层钻进,可采用泥浆钻进;上部为松散层,下部为基岩的钻井,如仅在松散层中进行抽水试验,应全部采用泥浆钻进,如需在基岩中进行抽水试验的,则在钻穿松散层,下管止水后,可改用清水钻进。b)应按照地热地质设计要求及时观测,应采用专用仪器观测,数据要准确,并做好观测记录。1.2.3 保证井身质量的措施73 XX/TXXXXX—XXXX1.1.1.1 直井井身质量保证措施:a)钻塔、钻机安装,要求调正、水平、稳固,保证天车、转盘中心、钻井中心三点成一线;a)根据地质条件合理选择钻进方法,针对不同岩层条件确定合理的钻进技术参数,在条件相同时,各项钻进技术参数应保持一致;b)根据钻井结构合理选择钻具组合。牙轮钻进宜采用钻铤加压,并在钻铤的适当位置加扶正器(钟摆钻具);用筒状钻具钻进要选择长、直钻具,换径时要采用导向钻具;扩孔时要采用引向钻具。c)钻进软硬互层的易斜地层,卵石层及破碎带地层,要轻压慢转,送钻均匀,同时要适当控制泵量。d)按设计要求及时测斜,发现井斜征兆及时采取预防措施,使不同井深的地热井井底水平位移及全角变化率控制在规定的范围内。e)在水敏性地层、盐岩地层钻进时,选择合适的钻井液体系,且按设计要求调整好钻井液性能,确保井壁的扩大率不超过规定范围。1.1.1.2 定向地热井井身质量的保证措施a)定向造斜井段1)对于直井段尽量打直,井斜角不得超过1º30'。2)定向造斜钻进时,严格按要求加压,送钻要均匀。3)单点测斜要求不少于三个测点,每钻进2~3根钻杆用单点测斜仪检查一次,单点测斜仪的最后一个测点,必须是当时测得的最大井深。4)必须认真检查触键情况,不触键不能进行钻进。5)控制好造斜率,除特殊要求的井外,定向时的井眼曲率控制在5º/30m以内。b)转盘增斜井段1)按照设计钻进参数钻进,送钻均匀,使井眼曲率变化平缓,轨迹圆滑。2)及时作图,掌握井斜、方位的变化趋势。3)控制好井斜方位的变化,因地层等因素造成的方位严重漂移影响中靶时,应使用造斜钻具及时调整方位。c)稳斜井段1)在方位漂移严重的地层钻进,为了稳定井斜方位,可在钻头上方接2个~3个足尺寸稳定器,加强下部钻具的刚性。2)因地层因素的影响,采用稳斜钻具出现降斜趋势时,可用微增斜钻具组合实现稳斜效果。d)降斜井段1)降斜井段要求合理的降斜钻具结构,钻头和稳定器之间距离应根据井斜角的大小和要求的降斜率来确定。2)降斜井段的单点测斜间距一般不超过50m。3)大斜度井降斜时,要选择合理的钻具组合,严防井眼产生较大全角变化率。4)降斜井段要控制好降斜率,确保全角变化率不超标。73 XX/TXXXXX—XXXX1)降斜段由于地层、操作等原因出现降斜钻具不降斜或稳、增斜要及时采取措施。1.1.1 保证成井质量措施1.1.1.1 地热井下管前一般应进行物探测井,确定热储位置及水温变化等,以指导滤水管的配置与下管。1.1.1.2 所下井管为螺纹连接的石油套管,要确保丝扣的连接强度;井管焊接时,要有经验的焊工焊接,焊缝要连续饱满无砂眼,保证焊接强度。1.1.1.3 采用水泥固井止水时,要控制水泥浆的密度,保证灌入量,替浆时要严格控制替浆量;采用橡胶圈或膨胀胶圈止水时,要保证数量,并将其固定牢固,确保下入设计位置。1.1.1.4 采用水压差法进行止水效果检查时,应采用提水降低管内水位进行止水效果检查,以防反向压力差的作用破坏止水效果。1.1.1.5 应根据地热井的类型、水文地质条件、钻井液类型及井管、滤水管的材质强度等正确选择洗井方法和洗井时间,当采用泥浆钻井且管材强度允许的浅井时,可采用活塞强力洗井法洗井;当水量不满足要求时,可根据热储类型,配合采用液态二氧化碳、焦磷酸钠洗井等方法联合洗井;在孔隙型松散地层采用活塞强力洗井时间要短,不宜采用二氧化碳洗井;较深的地热井,选择合适的压风机进行气举洗井。1.1.2 保证抽水试验质量措施1.1.2.1 根据地热井的类型、静水位、井径、试抽水量及水文地质条件等合理选择抽水方法和抽水设备,并正确安装。1.1.2.2 抽水试验的降深顺序、松散层应从小到大,基岩应从大到小。1.1.2.3 抽水试验一般进行三个落程抽水,三个落程的抽水时间分别为24h、16h、8h。测量动水位、水量、水温的间隔时间以地质设计为准。1.1.2.4 抽水试验结束后立即进行热水头的观测,观测要求以地质设计为准,用以确定每米降深的出水量。1.1.3 工程质量的验收与评定1.1.3.1 工程质量验收的标准a)优良井2)井身结构满足设计要求。3)岩屑样的捞取及岩心采取率达到设计要求,无岩心间隔未超要求;或取心困难的流砂层及巨厚卵砾石层,经过物探测井补救未影响地层岩性的划分。4)成井工艺质量满足设计要求,即滤水管下置合理,填砾、止水和洗井满足规定要求。5)裸眼成井,每个不同尺寸的套管下至预定深度,并且固井及止水满足设计要求。6)抽水试验的抽水量(Q或q)与动水位(s)的关系曲线正常。7)达到地质设计目的层深度,按规定要求校正井深和测量井斜且满足规定要求。8)按规定要求进行了简易水文观测工作。73 XX/TXXXXX—XXXX1)原始记录与钻井技术档案整洁、准确、齐全、真实。b)合格井未达到优良井要求,同时满足下列要求者,可评定合格井:1)岩屑样捞取,岩心采取率基本达到地质设计要求,含水层与非含水层的岩性,层位基本查清;按设计要求采取了各种样品。2)进行了抽水试验并基本取得了符合质量要求的水量、水位、水温和水质资料。c)不合格井凡未达到合格要求的钻井为不合格井。应根据缺什么补什么的原则返工,如果返工后仍达不到设计要求的,可根据取得的资料多少和使用价值,予以部分报废(即报废部分井段)。1 工程技术报告与资料归档1.1 工程技术报告地热钻探工程竣工后,施工单位应编写“地热钻探工程技术报告”,总结施工管理和技术成果,评价技术经济效果。报告内容要客观、详实,数据要真实、准确。“地热钻探工程技术报告”编写提纲见附件A(规范性附录),不同性质的钻探工程,报告编写可有取舍或侧重。1.2 资料归档1.2.1 资料归档的基本要求1.2.1.1 地热钻探工程竣工后,应对工程实施整个过程中所形成的、具有保存价值的文字、图、表等技术材料进行整理、编目、造册、建档,并按规定保管。1.2.1.2 地热钻探工程技术档案应以合同项目或单井为单位立档。技术档案应保持完整、准确、系统和安全。1.2.1.3 应制定原始文本资料、报表和施工日志的保存和汇交管理规定。1.2.1.4 技术文件材料应选用优质纸,并应装订成册。1.2.1.5 封面应有档案编号、施工起止日期、立卷人和审查人姓名以及归档日期等信息。1.2.1.6 竣工需移交用户或业主的文件应复制存档。1.2.1.7 存档单位应建立档案总账和明细表,并建立电子文档或数据库。1.2.1.8 严禁涂改和伪造原始记录。1.2.2 技术档案基本内容a)工程投标和设计文件,包括地质设计、项目招投标文件、合同(任务)书、地热钻探工程设计、补充设计、施工作业计划、健康安全工作预案(手册)及环境评估及保护预案等。d)现场工程管理文件,包括钻井定位和安装通知书、钻井开工检查验收表、热储层预告通知书、地质设计变更通知书、地质采心补心通知书、地质井下试验通知书、岩心移交验收单、钻井弯曲度测量记录表、钻井事故登记表、钻井终孔通知书、井内遗留物登记表和钻井成井质量验收报告等。e)钻井成井原始报表文件,包括班报表、施工日志、生产统计报表、材料消耗统计表、钻杆钻铤和钻头使用登记表、成本核算报表、测井和录井记录表以及原始记录报表移交清单等。73 XX/TXXXXX—XXXXa)技术总结文件,包括工程技术总结、竣工报告、新工艺新技术试验及专题研究报告和钻探技术经济指标综合表等。b)其他文件,如井管(管材)质保书、质量化验单、水质分析报告等。A73 XX/TXXXXX—XXXXA(资料性附录)A附 录 A(资料性附录)地热钻探工程技术报告编写提纲A.1 前言包括项目来源、工程性质和目的、工期要求、工程量和预算等。A.2 概述A.2.1 地热井地理与交通概况A.2.2 区域水文和地热地质条件概述包括:地质构造条件、地层、目的热储层特征A.2.3 地层(岩石)钻进特性和施工技术条件A.3 钻井设备A.3.1.1 钻井设备与配套钻探成井设备、仪器、工具的型号、规格、数量、技术参数等。A.3.1.2 钻井设备的布设安装A.3.1.3 井场动力解决方案A.4 钻井与成井工艺A.4.1 钻井结构与套管程序A.4.2 钻井工艺说明钻前工程及设备安装、采用的钻进方法、钻进工艺及技术规程参数,定向井施工情况、射孔作业情况、技术效果等。A.4.3 钻井综合技术措施说明针对钻井安全、效率采取的专项技术对策及效果。A.4.4 钻井液与固控措施A.4.5 钻井新技术、新工艺应用A.4.6 成井工艺73 XX/TXXXXX—XXXX说明物探测井录井、泵管段、技术套管、过滤管、下管方法、止水固井方法等。A.1.1 成井结构说明成井结构情况,附完成的地热井实际结构图A.2 地热井工程质量A.2.1 钻井质量要求A.2.2 采用的质量保证措施A.2.3 钻井成井质量综合评价A.3 钻井地质工作述评A.3.1 地球物理测井(录井)及地质编录、采样A.3.2 热储层(目的层)评价A.3.3 可采资源评价A.3.4 地下热水质量与环境影响A.3.5 地热资源开发前景分析A.4 施工环境保护包括主要措施、效果及井场恢复等情况评述。A.5 施工管理A.5.1 生产组织形式A.5.2 施工管理制度A.5.3 技术管理A.5.4 安全技术与文明施工A.5.5 企业文化建设A.6 主要经济技术指标介绍达到的主要经济技术指标、经济效益和社会效益情况,可适当比对,发现差距,挖掘潜力等。A.7 结语73 XX/TXXXXX—XXXXA.1.1 地热工程成果概述A.1.2 主要经验A.1.3 存在的主要问题A.1.4 结论与建议A.2 附件附图1井身结构示意图附表1水质分析报告附表2成井井管、滤水管排列表附表3抽水试验记录表73 XX/TXXXXX—XXXXAA附 录 A(资料性附录)钻井液处理剂A.1 冲洗液化学处理剂A.1.1 无机处理剂a)碳酸钠(纯碱)—钙膨润土改型剂和碱度(pH值)控制剂;b)氢氧化钠(烧碱)—碱度控制剂;c)钙盐,包括氢氧化钙(石灰)、石膏、氯化钙—无机絮凝剂、泥页岩抑制剂、水泥速凝剂;d)氯化钠(食盐)—无机絮凝剂、泥页岩抑制剂、水泥早强剂;e)钾盐,包括氢氧化钾、氯化钾和碳酸钾—页岩抑制剂;f)硅酸钠(水玻璃、泡花碱)—页岩抑制剂;g)酸式焦磷酸钠(Na2H2P2O7)和六偏磷酸钠(NaPO3)6—无机分散剂。A.1.2 降滤失剂A.1.2.1 腐植酸类主要有煤碱剂(腐植酸钠)、铬腐植酸、硝基腐植酸钠。该类产品兼有稀释作用。A.1.2.2 纤维素类主要指钠羧甲基纤维素(CMC),有低黏、中黏及高黏三种产品。高黏度(HV—CMC):1000mPa·s~2000mPa·s;中黏度(MV—CMC):500mPa·s~1000mPa·s;低黏度(LV—CMC):100mPa·s~500mPa·s。钠羧甲基纤维素还具有增粘作用,抗盐能力强。A.1.2.3 聚合物类a)水解聚丙烯腈类:包括水解聚丙烯腈钠(或钠盐)以及钙盐和铵盐。抗温可达200℃以上;b)聚阴离子纤维素(PAC)系列产品有:PAC141、PAC142、PAC143;c)聚丙烯酸盐SK系列,为丙烯酸盐的多元共聚物。产品有SK-1、SK-2、SK-3。A.1.2.4 淀粉类a)胶化淀粉:降失水、不增粘;使用时要求提高浆液的pH值,或加防腐剂;b)羧甲基淀粉:降失水,增粘,对动切力影响大,有利于携带岩屑;c)羟丙基淀粉:为非离子型高分子材料,对高价阳离子不敏感。A.1.2.5 树脂类73 XX/TXXXXX—XXXX磺甲基酚醛树脂(SMP-1、SMP-2)。耐高温,抗盐钙能力较强。A.1.1 降黏剂又称解絮凝剂或稀释剂,分为分散型稀释剂和聚合物型稀释剂。a)单宁类:主要有单宁酸钠、栲胶碱液、磺甲基单宁、磺甲基栲胶、磺甲基单宁铬、无铬磺甲基栲胶木素等;b)木素类:常使用铁铬木质素磺酸盐(铁铬盐,FCLS)、无铬磺化木质素等;铁铬盐具良好稀释效果,应在较高pH值(>11~12)下使用,对环境有一定影响;c)聚合物类:主要是分子量较低(<10万)的丙烯酰胺或丙烯酸类聚合物,属非分散型降黏剂;常用产品有两性离子聚合物稀释剂XY—27、X40、XB40等;d)腐植酸类:具有较好的稀释作用,如腐植酸钠、腐植酸钾、磺化褐煤(SMC)等。A.1.2 增黏剂a)生物聚合物:增黏、降失水效果显著;b)纤维素类:羧甲基纤维素(CMC)、羟乙基纤维素(HEC)、聚阴离子纤维素(PAC);c)聚合物类增黏剂:具有良好的增黏作用,常用的有80A51、PAC141。A.1.3 抑制剂a)沥青类:包括氧化沥青、磺化沥青、改性沥青;b)钾盐腐植酸类:主要产品有腐植酸钾、硝基腐植酸钾、磺化腐植酸钾、有机硅腐植酸钾等,其中腐植酸钾应用广泛;c)聚合物抑制剂:包括聚丙烯酸钾、水解聚丙烯腈钾(K—PAN)、环氧丙基三甲基氯化铵(NW—1,俗称:小阳离子);d)阳离子聚丙烯酰胺(大阳离子):具有较强的抑制岩屑分散能力和絮凝作用。A.1.4 絮凝剂部分水解聚丙烯酰胺(PHP,分子量300万~600万,水解度30%左右)为选择性絮凝剂,非水解聚丙烯酰胺(PAM,水解度不大于5%,分子量800万以上)为全絮凝剂。A.1.5 润滑剂A.1.5.1 惰性固体润滑剂主要产品:塑料小球、石墨、玻璃微珠等。A.1.5.2 液体类润滑剂a)阴离子润滑剂:皂化溶解油、硫酸化蓖麻油(太古油)、癸二酸钠皂等;b)非离子润滑剂:如平平加、司盘等;c)复合润滑剂:如Z761减阻剂、DR钻探润滑剂、RH系列润滑剂等。A.1.6 堵漏剂73 XX/TXXXXX—XXXXA.1.1.1 惰性堵漏材料a)颗粒状材料如核桃壳、橡胶粒、石灰石等,起“架桥”作用,称“架桥剂”;b)纤维状材料如锯末、纸纤维、花生壳、棉籽壳、皮革粉、玉米芯、石棉粉等,在堵漏浆液中起悬浮作用,又称“悬浮拉筋剂”;c)片状材料如云母、蛭石、稻壳等,起填塞作用,又称“填塞剂”;d)复合堵漏材料,将上述三类材料以合理的比例和级配复合使用,以提高使用效果。颗粒状、片状、纤维状堵漏材料之比一般为5:2:1。产品有:HD桥堵剂、暂堵915、暂堵917等。A.1.1.2 随钻堵漏剂又称单向压力封闭剂。a)液体套管屏蔽剂。以落地棉、次棉花等为原料,酸化形成的产品;b)防塌型随钻堵漏剂GPC、PSC—1和801堵漏剂等。原料为天然植物胶或其改性产品。A.1.8.3高失水堵漏剂由架桥材料、软质纤维及助滤剂等复合而成。主要产品:狄塞尔(DSL)堵剂、DTR堵剂、PCC暂堵剂等。A.1.2 加重剂a)重晶石粉,即BaSO4。密度≥4.2g/cm3,200目筛余≤3.0%;b)石灰石粉:主要成分为CaCO3,密度2.7g/cm3~2.9g/cm3。A.1.10泡沫剂与消泡剂a)泡沫剂:十二烷基苯磺酸钠(ABS)、烷基磺酸钠(AS)、DF—1型泡沫剂;b)消泡剂:硬脂酸铝类(DF—4)、有机硅类(DX)、甘油聚醚类。73 XX/TXXXXX—XXXXA附 录 A(资料性附录)地热定向井轨道设计定向井轨道设计根据定向井的目标点的总水平位移、总垂深、设计方位角及井眼曲率的要求,可用作图法、查图法和解析法等方法进行设计。各种剖面最大井斜角αmax计算公式及Ho、Ao和Ro的求法见表C.1:a)增斜段的计算:1=R1sinmax(C.1)1=R1(1—cosmax)(C.2)L1=R1·(C.3)b)降斜段的计算:3=R2(sinmax—sin″)(C.4)3=R2(cos″—cosmax)(C.5)L3=R2·(C.6)c)稳斜段的计算:2=H—HZ—1—3—HXZ.(C.7)2=A—1—3—XZ(C.8)L2=(C.9)d)总井深:L=(C.10)表A.1 各种αmax计算公式及H0、A0、R0的求法一览表类别αmax计算公式剖面种类H0A0R0增︱降类轨道直—增A73 XX/TXXXXX—XXXX直—增—降(至00)A直—增—降—直A直—增—降(至)A+直—增—降—稳H-HZ-HXZ+R2sinA-AXZ+R2(1-cos)增︱稳类轨道=直—增—稳A直—增—稳—降(至0°)A直—增—稳—降—直A直—增—稳—降(至)A+直—增—稳—降—稳H-HZ-HXZ+R2sinA-AXZ+R2(1-cos)计算公式中的符号说明:αmax—最大井斜角,度;H—设计的垂直井深,米;—设计的方位角,度;A—设计的水平位移,米;—直井段的垂深,米;—直井段的长度,米(计算公式中=);—增斜段的垂增,米;73 XX/TXXXXX—XXXX—增斜段达到的水平位移,米;—增斜段的长度,米;—稳斜段的垂增,米;—稳斜段达到的水平位移,米;—稳斜段的长度,米;—降斜段的垂增,米;—降斜段达到的水平位移,米;—降斜段的长度,米;HXZ—最末稳斜段或直井段的垂增,米;—最末稳斜段或直井段的长度,米;—最末井段的井斜角,度;—增斜段的曲率半径,米;—降斜段的曲率半径,米;(C.11)式中:R—曲率半径,米;—单位井段长,米;—单位井段内角度的变化,度。多种增斜率的平剖面计算公式从略。计算出最大井斜角αmax后,就可进行井身计算。计算时可用曲率半径法。井身计算的内容是计算出各井段的垂增、平增和段长,累加后可得到总的斜深,总垂深和总的水平位移。73 XX/TXXXXX—XXXXAA附 录 A(资料性附录)国产三牙轮钻头表A.1 国产三牙轮直径基本尺寸mm95.2104.8107.9120.6142.9149.2152.4158.7165.1171.4尺寸代号in33/441/841/443/455/857/8661/461/263/4基本尺寸mm190.5200.0212.7215.9222.2241.3244.5250.8269.9298.4尺寸代号in71/277/883/881/283/491/295/897/8105/8113/4基本尺寸mm311.1342.9374.6393.7444.5508.0609.6660.4尺寸代号in121/4131/2143/4151/2171/2202426表A.2 国产三牙轮钻头系列类别全称简称代号铣齿钻头普通三牙轮钻头普通钻头Y喷射式三牙轮钻头喷射式钻头P滚动密封轴承喷射式三牙轮钻头密封钻头MP滚动密封轴承保径喷射式三牙轮钻头密封保径钻头MPB滑动密封轴承喷射式三牙轮钻头滑动轴承钻头HP滑动密封轴承保径喷射式三牙轮钻头滑动保径钻头HMP镶齿钻头镶硬质合金齿滚动密封轴承保径喷射式三牙轮钻头镶齿密封钻头XMP镶硬质合金齿滑动密封轴承保径喷射式三牙轮钻头镶齿滑动轴承钻头XH表A.3 国产三牙轮钻头类型与适应地层地层性质极软软中软中中硬极硬类型类型代号1234567原类型代号JRRZRZZYYJY适应地层举例泥岩、石膏、盐岩、软页岩、白垩、软石灰岩中软页岩、硬石膏、中软石灰岩、中软砂岩硬页岩、石灰岩、中软石灰岩、中软砂岩石英砂岩、花岗岩、硬石灰岩、大理岩燧石岩、花岗岩、石英岩、玄武岩、黄铁矿钻头体颜色乳白黄浅蓝灰墨绿红褐注:牙轮钻头型号表示方法:×第一钻头直径;第二系列代号,表示钻头结构特征;第三类型代号,表示钻头适应地层。本附录摘自:钻井工程.马孝春,王贵和,李国民.地质出版社.2010。73 XX/TXXXXX—XXXXAA附 录 A(资料性附录)钻探设计用表表A.1 钻遇地层预测表地层名称底板埋深m地层厚度m主要岩性描述施工难度提示表A.2 钻井主要设备和技术性能表序号名称型号载荷KN功率KW1钻机2井架3天车4游动滑车5大钩6水龙头7转盘8绞车9钻井泵1号2号10动力机1号2号3号73 XX/TXXXXX—XXXX表A.1 井身结构设计数据表开钻次序井段m钻头直径mm套管直径mm套管下深m一开二开三开四开表A.2 钻井液性能设计井段m钻井液类型密度g/cm3API粘度s泥饼厚度mm含砂量%PH值初切pa终切pa表A.3 固井设计表开钻次序井段m钻头直径mm套管直径mm套管下深m水泥型号水泥浆密度g/cm3水泥返深m封固段m一开二开三开表A.4 地球物理测井开钻次序测量井段(m)测井项目比例尺备注表A.5 套管强度校核表井段m段长m钢级壁厚mm单重N/m段重KN累重KN安全系数抗拉抗挤抗内压73 XX/TXXXXX—XXXXAB73'