1、第二章 钻机选型、土建工程及设备安装第一节 钻机选型原则1.1 条 按钻井目的、矿层埋藏深度、钻采方式、井身结构、技术措施,结合地形地貌、交通条件等因素综合进行钻机选型。注意其公称负荷,不得超载。1.2 条 采用涡轮钻进时,所选用的钻机必须满足其泵时和泵压的要求。1.3 条 使用喷射钻井时,所选用的钻机应满足喷射条件的要求;钻双筒井和多底井、定向井,应选择能安置双转盘或转盘可移动安装的钻机。第二节土建工程2.1 井场设计及布置1、井场设计应根据钻机类型及施工要求确定井场面积和方向。常用各型钻机的井场面积钻机类型 井场尺寸(米) 面积(平方米)大庆-ZJ-13060306030180018002
2、DH-752DH-100)( 210438561724TYP-6/435(盐井)TSJ-1000(水源) 3520 700XB-1000 3015 4502、3000 米以内的钻机,宜使用组装式活动基础,其承压能力应能满足施工安全要求。3、井场内应放坡 13%,并有排水沟和排污池。2.2 井场公路,应能满足钻井工程车和作业车辆的安全通行。2.3 机泵房、值班房无钻塔漨布的钻机、建井同期大于三个月或多雨地区,搭临时性棚房。2.4 生活用房施工期中,就近解决。按定额配备。第三节 安装2.3.1 水、电、通讯1.水源要可靠,供水能力应保证生产和生活用水。2.井场电器设备和线路应合理布置。生产线路与生
3、活线路分开;探照灯与其他灯分开。架线高度应保证汽车和特种车辆的通行。架空电力线与井架绷绳至少相距 3 米,并不得在绷绳上空交叉穿过。3.通讯:井场和队(厂)部应有通讯联络。2.3.2 井架钻机井架的主要部件不得有裂纹及严重锈蚀、变形、弯曲。井架螺栓、螺帽及弹簧垫圈必须安装齐全。井架底座四角高差不大于3 毫米,活动基础高差不大于 5 毫米。井架绷绳数、直径、方向严格按各型井架出厂规定架设,用正反螺丝绷紧,与地面呈 45角。绷绳坑之大小及深度,根据井架负荷及土质差异地行计算后决定。使用基木的井架应安装避雷器。2.3.3 导管、鼠管1、导管:松软地层埋导管,管坑深度不大于 1 米,坑底铺一层0.3
4、米厚的混凝土。导管脚焊呈喇叭口,以免陷落及预防钻具碰挂,导管对中后外灌混凝土固定。导管采用套管或壁厚 3 毫米以上的螺旋管制作,其内径至少比开孔钻头大 50 毫米。2、鼠管:大鼠洞管应位于井架左前对角线上,其斜度以顺利插入方钻杆为宜;小鼠洞管位于转盘正前方,高与转盘面相平。2.3.4 设备安装1、设备安装应做到“平、正、稳、紧、全、灵、通” 。绞车滚筒、转盘面水平误差不大于 1.5 毫米;链轮、皮带中心偏差不大于2 毫米。2、设备部件、零件、仪表、护罩、栏杆、安全设施应齐全完好,固定牢靠。固定螺丝应有并帽或垫圏。3、高压管汇、气路管线、防喷管闸,按钻井设计和设备规程试压达到标准。4、各项保安设
5、施如防碰天车、水龙带保险钢绳、吊钳尾绳、钢绳固定绳卡等,均需按规定装设并检查合格。5、设备安装工作就绪后,应对全部设备进行试运转,达到规定时数,方准使用。第四节井场排污水及环境保护2.4.1 井场污水、废油集中排入污水池,尽可能循环使用。无法利用时,必须机械或药物处理澄清后,达到当地环保部门排放标准,方予排放。2.4.2 各种浓度盐水进行回注或利用。2.4.3 使用柴油机作钻井动力,应装置消声器。第三章 钻井第一节 钻进3.1.1 开钻前应根据地质钻井设计,制订出安全、优质、快速、低耗的钻井施工技术组织措施。3.1.2 开钻前应对安装质量、安全设施、技术准备、环保处理、物资储备、设备运转等进行
6、全面检查,作好记录,合格后方可开钻。3.1.3 钻头与钻具配合,一般应能满足强化钻进和打直井的要求。常用钻头、钻具配合如下:钻头尺寸 钻铤尺寸 钻杆尺寸毫米 英寸 毫米 英寸 毫米 英寸大于298大于113/4不小于178不小于7不小于127不小于524829893/411 3/4不小于159不小于61/4不小于114不小于41/219724873/49 3/4不小于146不小于53/4不小于89不小于31/214619753/47 3/4不小于105不小于41/8不小于73不小于27/895146 33/45 3/4不小于73不小于27/8不小于60不小于23/83.1.4 井深计算有误差要
7、求1、井深计算:钻井井深自转盘面起算;地质井深则等于钻井井深减去转盘面至地面的高度。2、井深校正以钢卷尺丈量钻具为准,井深误差应小于 0.5。3.1.5 钻井参数选择的原则1、钻压 P(吨, t):钻压的大小应根据岩石可钻性、地层倾角、钻柱强度、钻头质量及井径、洗井液性能、排量、设备动力等各方面的因素综合而定。通常软地层单位钻压低,硬地层单位钻压高,地层倾角大应适当减压钻进;刮刀钻头每 25 毫米直径钻压为0.61 吨,牙轮钻头每 25 毫米直径钻压为 12 吨,取心钻头常为正规钻头的 60%左右。2、转速 N(转每分,t/min):转速的高低受设备、动力、钻柱强度和洗井液等因素的限制,应根据
8、岩石性质,决定增加或减少。通常,软地层用快转速,硬地层用慢转速;或浅井用快转速,深井用慢转速这。3、排量 Q(升每秒,1/sec):排量大小应能满足携带岩屑的上返速度,通常,要求返速大于 1 米每秒。钻压、转速、排量三者是互相联系、互相制约的,应合理地配合使用,提高机械钻速。通常,软地层轻压快转大排量,中硬地层重压慢转中小排量。3.1.6 其它钻井方式1、涡轮钻进:对钻定向井、双筒井,多底井和加快钻进速度具有优势。使用过程中,泵量,泵压应满足涡轮特性要求。确定适宜的钻压,选好用好钻头,使用清水或低比重、低粘度泥浆。2、定向钻井:须采用一定的设备工具,在相应的技术措施配合下,使井眼沿预定的方向(
9、井斜角和方位角)钻达目的层。供选择的造斜机具有:井底动力钻具(涡轮钻具和狄那钻具) 、无磁性钻铤、喷射式钻头、涡轮偏心短节、定向器和弯接头等,并应配备相应的检测手段,即时测量井眼斜度和方位。第二节井斜3.2.1 井身质量标准1、井斜变化率井 斜 度井深(米) 地层倾角15地层倾角15方位角变化 井斜度变化率05002 3 不超过 45/30 米不超过 1.5/30米010003 5 不超过 45/30 米不超过 1.5/30米015 5 6 不超过 45 不超过 1.5/3000 /30 米 米020006 7 不超过 45/30 米不超过 1.5/30米025007 9 不超过 45/30
10、米不超过 1.5/30米030008 11 不超过 45/30 米不超过 1.5/30米2.检测手段:通常用机械投掷式或电测仪每 30 米测一点。3.特殊要求的井,按单井设计执行。3.2.2 防斜1.确保安装质量,作好井口、转盘、天车三者中心,偏差不超过 10 毫米。2.方钻杆全长弯曲不超过 6 毫米,轴线扭角不超过 20。开钻时必须平衡水龙头偏重。校正方钻杆。第一次开钻要保证打直井。3.钻进过程中,钻铤要有足够长度,要使用大直径钻铤。加压应小于钻铤重量的 80%,并不得在一、二次弯曲临界钻压之间。 (各种尺寸钻铤发生弯曲的临界钻压见附录一) 。4.易斜井段应使用扶正器,宜用满眼钻进。地质人员
11、随钻即时预告地层变化情况,以便采取相应的钻井技术措施。涡轮钻进时应经常变动钻具方位。5.认真制订综合防斜措施,摸清地层交界面、层段裂隙发育程度及岩性变化规律,采用相应的合理技术措施,处理好地层软硬交错、薄互层交替的交界面,夹层多、地层倾角大、裂隙、裂缝、溶洞、节理发育的层段,做到精心操作。3.2.3 井斜度超过规定指标时,应进行纠斜。可使用钟摆法、涡轮定向、定向器、弯钻杆、注水泥重钻等纠斜方法。第三节取心3.3.1 岩心收获率不小于 70%、矿心收获率不小于 80%;破碎层段岩心收获率和矿心收获率均不小于 50%。有特殊要求的,按单井设计执行。3.3.2 取心工具的选择1.主要考虑取心钻头、岩
12、心抓类型及岩心筒型式、长度。通常,软地层选用刮刀式或内径较大的硬质合金取心钻头;比较坚硬和研磨性较强的地层,选用硬质合金或金刚石取心钻头。软地层选用一把抓式岩心抓;中硬地层选用卡扳式岩心抓;坚硬而比较破碎层选用卡箍和卡扳复合式岩心抓。对于岩性较硬、成心性好的地层,可用单筒式和长一些的岩心筒;若岩性松软、成心性差的地层,可用双筒式和短一些的岩心筒为宜。2.根据地质条件及取心工具类型,合理选用钻井技术参数、洗井液以及取心钻进的操作措施。3.3.3 未达规范要求的取心井段,必要时可采用井壁取心或侧钻(偏斜)取心补救。第四章井下事故的预防及处理第一节卡钻4.1.1 卡钻常由泥饼粘附、井径缩小、沉砂、井壁坍塌、键槽、泥包、井内落物等因素造成,应根据该井具体情况,拟定适宜可行的预防措施。4.1.2 发生卡钻事故后应上提下放、转动钻具、开泵循环,判明井下情况及卡点位置,制订处理方案(卡点深度计算公式见附录二)4.1.3 起钻遇卡,不得硬提;下钻遇阻,不得硬顿硬压,应在原悬重基础上增加或减少 3050%范围内提、放及转动,并设法接方钻杆开泵循环,以求迅速解卡。4.1.4 泥包、键槽卡钻,轻提猛放;泥饼粘附卡钻可猛放及强行转动钻具,必要时可配合油浴、酸浴、碱浴或清水浸泡解卡;井塌或沉砂卡钻以轻提慢转为宜。