煤层气水平井钻井地面开发工程设计(编辑修改稿)

煤层气水平井钻井地面开发工程设计(编辑修改稿)内容摘要：

除气器 离心机 L40D2 1 60 m3/h 十一 加 重 装 置 加重漏斗 1 100 m3/h 电动加重泵 十二 井 控 系 统 环形防喷器 闸板防喷器 FZ2835 1 四通 ST2835 1 控制装置 FKQ32041G 1 司控台 节流管汇 压井管汇 十三 仪 器 仪 表 钻井参数仪表 测斜仪 合康 D900 1 CT6000 液位报警仪 浮筒式 1 十四 液压大钳 ZQ16250 50Kn178。 m 1 十五 自动点火装置 1 十六 液气分离器 ZQF760C 1 50m3／ h 16 钻具组合 .1 钻具组合 钻具组合 Φmm钻头＋630*4A10接头+Φ159mmDC179。 （3~6）根＋Φ127mmDP Φmm钻头+430*4A10接头+Φ159mmNDC*1根+Φ159mmDC*1根+Φ238mm扶正器+Φ159mmDC*7根+4A11*410接头+Φ127mmHWDP*15根+Φ127mmDP Φ215.9mm钻头+Φ165mm螺杆（176。 ）+411*410定向接头+Φ165mmNMDC*1根+Φ127mmNMDP*1根+Φ127mmDP*27根＋Φ127mmHWDP*15根＋Φ127mmDP Φmm钻头+Φ120mm螺杆（1.5176。 ）+浮阀接头+LWD组合+Φ101mmDP+Φ101mmHWDP+Φ101mmDP 施工单位可根据需要选用其它类型的钻具组合。 钻进井段 m ~230m ~366 ~660 ~1580 井眼尺寸 mm Φ Φ Φ Φ 开钻次序 一 开 二 开 上直段 二 开 造斜段 三开 17 专用工具及测量仪表 用工具及仪器 名 称 规 格 型 号 数 量 备 注 无磁钻铤 Φ 165mm 1根 单点测斜仪 1套 常用打捞工具 类别 名 称 规 格 型 号 数 量 备 注 震 击 解 卡 工 具 随钻震击器 Φ 159mm 1 液压或机械均可 上击器 1 下击器 1 管 柱 打 捞 工 具 公锥 1 根据钻具水眼配备 母锥 1 根据钻具 外径 配备 可退式打捞筒 1 小件 落物 打 捞 工具 反循环打捞蓝 1 随钻 打捞杯 1 事故 处理 辅助 工具 安全接头 1 磨鞋 1 18 钻井液 .1 钻井液完井液设计 膨润土 含量 g/L 30~50 处 理 方 法 与 维 护 一开： 开钻前对钻井液用水进行化验分析，测水的Ca2+、Mg2+，根据含量用Na2CONaOH等进行处理。 用膨润土粉配制一开钻井液90m3 ，马氏粘度30s左右即可一开。 钻进过程中可加入少量聚合物提高钻井液携砂性能。 钻至设计井深时循环携砂，保证井眼干净，以便顺利下入套管。 注：按开钻次序或分井段逐一设计。 总固含 % 5 流变参数 K值 ~ n 值 ~ 动切力 pa 4~6 塑性 粘度 mpa178。 s 8~13 常规性能 静切力Pa 终切 1~8 初切 0~3 摩阻 系数 ＜ HTHP 失水 ml 15 含砂 % ≤ PH 值 7~8 泥饼 mm ≤ 配 方 膨润土：40~60kg/m3 Na2CO3 ：2~3kg/m3 NaOH：1~2kg/m3 KPAM：少量 API 失水 ml ≤6 漏斗 粘度 S 30 ~40 35 ~50 27 ~29 密度 g/cm3 ~ 3 ~ 1.01 ~1.03 井段 (垂深) m 0~230 ~660 ~1580 类 型 膨润土钻井液 开钻 次序 一开 二开 三开 19 处 理 方 法 与 维 护 二开： 钻井液处理原则 以KPAM抑制地层造浆、控制般土含量上升；HMP21降粘、降滤失；FT103改善泥饼质量，降低高温高压失水，防止井壁垮塌。 二开预处理 二开前钻井液预处理，将一开钻井液加清水稀释至略少于用量，然后用剪切泵或搅拌器，加入KPAM、HMP2Na2CO配聚合物钻井液90 m3 经过长时间充分水化。 处理剂加完之后，在地面充分循环均匀，性能达到施工要求后二开。 准备工作及维护处理 ① 钻水泥塞时，在混浆向外返出时将其放掉，并根据返出钻井液受污染程度适当加入Na2CONaOH。 ② 在钻进过程中，应根据地层变化及时调整钻井液性能，防止地层漏失。 ③ 根据实钻地层情况，合理调整钻井液密度，遇到可能出现垮塌的地层，根据实际情况加入适量的防塌剂，防止井垮、井漏、井涌现象的发生。 ④下套管前，调整好钻井液流变性，确保作业安全、顺利。 ⑤ 本井在目标煤层段以上地层钻井液只要求能维持井壁稳定和快速安全钻进。 三开： 三开钻井液原则上使用清水钻进；如有地层垮塌严重需要改变钻井液类型则需向甲方提出变更批复后方可使用。 配 方 膨润土：40~60kg/m3 Na2CO3：2~3kg/ m3 NaOH：1~2kg/ m3 KPAM：3~5kg/ m3 HMP21：15~20kg/m3 FT103：15~20kg/m3 类 型 聚合物 钻井液 20 钻井液材料用量设计 开钻次序 一开 二开 钻头尺寸 mm Φ Φ 井段 m 0~230 230~660 井筒容积 m3 钻井液用量 m3 90 90 储备加重材料 / / 材料名称 用 量 t 合计 t PRT 膨润土 8 8 16 Na2CO3 纯碱 NaOH 烧碱 HMP21 水解双聚胺盐 KPAM 防塌润滑剂 FT103 3 3 堵漏剂 2 2 5 钻头及钻井参数设计 钻头设计 序号 尺寸 mm 型号 钻进井段 m 进尺 m 纯钻时间 h 机械钻速 m/h 1 Φ HJT517GK179。 1 只 0~230 230 23~31 7~10 2~6 Φ H517G179。 5只 ~660 430 70~100 3~8 7 Φ PDC 179。 1只 ~1580 4000 64~96 8~12 注：施工单位可根据实钻情况选择其它型号的钻头。 21 钻井参数设计 水力参数 功率 利用 率 % 23.7 20.3 本设计钻井参数仅供参考,施工单位可根据井上实际情况合理选择钻井参数及水力参数。 上返 速度 m/s 1.00 1.06 比水 功率 w/mm2 1.71 1.56 钻头 水 功率 kw 78.1 36.1 喷射 速度 m/s 62.2 61.2 冲击 力 N 2546 1057 环空 压耗 KPa 630.0 550.0 钻头 压降 MPa 2.66 2.25 钻进参数 立管 压力 MPa 1~5 5~8 8~11 排 量 l/s 30 ~35 30 ~35 16 转速 rpm 60 60~70 30 钻 压 kN 30 ~50 80 ~ 160 30 ~50 钻井液性能 YP Pa 5 PV mpas 10 密度 g/cm3 ~ 3 ~ 1.01 ~1.03 喷嘴组合 mm 5 4 15 9. 5 3 15 8. 7 2 15 8. 0 1 15 8. 0 井段 m 0~230 ~660 ~1580 层 位 上石 盒子 组 ~山西 组 山西 组 钻 头 序 号 1 2 ~ 6 7 开 钻 次 序 一 开 二 开 三 开 22 油气井控制 区域邻井情况 根据 柳林 区块已钻直井 资料 ，证实不存在浅层气、煤成气及有毒有害气体，推测 本 井所处区域不存在上述气体。 根据 对 临 井的调研情况，钻井过程中不安装防喷器，井控工作立足于“一次井控”的原则。 各次开钻井口示意图 二开井口示意图 Φ CS 23 三开井口示意图 各次开钻 套管 试压要求 开钻次数 套管尺寸 mm 试压介质 试压压力 MPa 试压时间 min 允许压降 MPa 一 次开钻 Φ 钻井液 / / / 二 次开钻 Φ 钻井液 5 30 ≤ 井控主要措施： (1) 开钻前由钻井队工程师（或技术员）负责向全队职工进行地质、工程、钻井液和井控措 施等方面的技术交底，并提出具体要求。 (2) 钻井液密度及其它性能符合设计要求，并按设计要求储备堵漏材料和其它处理剂。 (3) 二开后 开始坐岗观察 ，发现异常及时调整钻井液密度。 (4)钻进中遇到钻速突然加快、放空、井漏、气测及油气水显示异常等情况，应立即停钻观察分析，经判断无油气水侵和无井喷预兆后方可继续钻进。 (5) 钻开煤层后，起钻前进行短程起下钻并循环观察后效。 控制起下钻速度，起钻时要及时灌满钻井液并校核灌入量；起完钻要及时下钻，检修设备时必须保持 24 井内有一定数量钻具。 (6) 做好。