QSH 0011-2006 垂直钻井推荐作法

ICS75.020E13备案号：中国石油化工集团公司企业标准Q/SHQ/SH0011—2006垂直钻井推荐作法Recommendedpracticeforverticaldrilling(试行)2006-08-18发布2006-08-18实施中国石油化工集团公司发布Q/SH0011—2006I目次前言.................................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语与定义..........................................................................14设计要求............................................................................15设备配置要求........................................................................16钻井工艺............................................................................27资料交接............................................................................3附录A（资料性附录）Vertitrak技术参数.................................................4附录B（资料性附录）PowerV技术参数.................................................5Q/SH0011—2006II前言本标准的附录A、附录B为资料性附录。本标准由中国石油化工股份有限公司科技开发部提出。本标准由中国石油化工集团公司油田企业经营管理部归口。本标准起草单位：中国石油化工集团公司西部石油工程技术服务管理中心。本标准主要起草人：杨玉坤、王宝新、陈济峰。Q/SH0011—20061垂直钻井推荐作法1范围本标准规定了垂直钻井的设计与实施基本要求。本标准适用于陆上垂直钻井作业。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。SY/T5416－1997随钻测斜仪测量规程3术语与定义下列术语和定义适用于本标准。3.1垂直钻井Verticaldrilling在本标准中指利用自动导向垂直钻井工具、仪器进行的钻井作业。3.2VertiTrak垂直钻井系统VertiTrakverticaldrillingsystem指贝克休斯（BakerHughes）公司研制的全自动闭环垂直钻井系统。3.3PowerV垂直钻井系统PowerVverticaldrillingsystem指斯仑贝谢（Schlumberger）公司研制的全自动旋转导向垂直钻井系统。4设计要求4.1地质部门应提供相对准确的地层层位、岩性预告。4.2钻井工程设计应明确采用垂直钻井工艺的井段及实施必要性的论证。4.3钻井设计应根据地层抗压强度及研磨性优选钻头，要求钻头有较强的侧向破岩能力和保径能力。4.4钻井设备、钻井液性能要满足携岩及安全钻井的基本要求。4.5施工设计设计内容至少应包括：——所用工具的技术参数；——钻具组合及工具、器材清单；——作业程序和工作配合要求；——钻进参数；——安全提示和重点注意事项。5设备配置要求5.1配备2台以上1176.5kW（1600HP）的钻井泵，泵压值应达到25MPa以上。5.2使用PowerV系统应配置无线随钻测斜仪或机械式随钻测斜仪。Q/SH0011—200625.3按组合钻具的要求配备合适的钻柱稳定器、减震器及有关配合接头。5.4推荐应用顶部驱动设备和长寿命高效钻头。5.5其他按常规方式钻井要求执行。6钻井工艺6.1钻具组合6.1.1VertiTrak垂直钻井系统钻头＋VertiTrak工具＋浮阀＋滤网接头＋螺旋稳定器＋减震器＋钻铤＋柔性短节＋震击器＋钻铤＋钻杆6.1.2PowerV垂直钻井系统钻头＋PowerV工具＋螺旋稳定器＋减震器＋螺旋稳定器＋浮阀＋机械式/无线随钻测斜仪(MWD)＋钻铤＋钻杆（浮阀和随钻测斜仪位置可根据工作需要调整）6.2作业程序6.2.1VertiTrak垂直钻井系统6.2.1.1下钻：1）工具入井前应进行地面试验；工具再次下井时，应在地面检查工具外观和动力部分间隙变化量，轴向变化量应＜8mm；工具试验、检查合格后方可下井；2）下钻到底开泵；在维持井下安全的前提下，应尽可能采用小排量循环。6.2.1.2接单根、钻进：1）停泵，卸开方钻杆后取出钻杆滤清器，并进行认真的清洗和检查，发现损坏应及时更换；2）在小鼠洞的钻杆内放入滤清器，接好方钻杆将钻杆吊上钻台，检查通径，清洁钻杆公扣端附着的颗粒；3）接完单根后将方补心放好，下放钻具至距井底1m左右；4）开泵并在60s内达到正常排量，将系统工具转换成钻进模式，正常钻进；5)钻进中要求送钻均匀、排量稳定，注意泵压变化并根据泵压变化调整送进量；6）使用顶驱设备，操作程序除卸、接方钻杆外与上相同。6.2.1.3划眼：1）钻完单根使钻压回至零，缓慢上提钻具1m，洗井3min后停泵；2）钻具保持静止不动20s后开泵，排量为正常钻进排量的70%，循环90s后开到正常钻进排量。不同规格工具钻进排量见附录A；3）将系统工具转换成划眼模式后，划眼2遍。划眼转速应小于40r/min。6.2.1.4操作要点：1）所有操作开泵前一定要在钻杆中放入滤清器。滤网接头滤网和浮阀应指派专人定期检查；2）起钻前打重泥浆及灌浆时排量应尽可能小；3）除特别紧急事故外，上提遇卡或下放遇阻时应将工具模式转化为划眼模式，然后进行处理；4）工具上下钻台应平稳吊放，及时带好护丝（包括脉冲器上的专用护丝）；工具用后吊下钻台之前，应按以下顺序清洗：——放掉工具内的钻井液；——用清水灌满工具内腔后放净；——清洗3个肋板。5）工具吊下钻台后应放在工具篮内并用绑带固定，装卸、运输中要重点保护肋板部分不受碰压。6.2.2PowerV系统垂直钻井系统6.2.2.1下钻：Q/SH0011—200631）工具下井前应在井口进行全面测试，PowerV工程师通过数据传输口对工具的控制部分编程、直接设定工作状态。测试合格后方可下井；2）下钻到底开泵，PowerV工程师根据井身轨迹控制的需要，按照一定的时间编排方式，通过在不同的时间给定不同的工作排量向工具发送指令，指令得到执行后，开始钻进。6.2.2.2钻进：1）新牙轮钻头下井至少磨合30min；新入井的钻头如果与前次起钻钻头型号不同，应首先使用小钻压和低转速进行井底造型0.5m以上。转速60r/min，钻压30∼50kN；2）钻进排量应综合考虑井身轨迹控制、携岩要求以及设备限制因素，由PowerV工程师在工具提供的性能参数范围内确定。工具性能参数见附录B；3）在工具提供的性能参数范围内，钻进宜使用大钻压、高转速参数；钻进过程中如发现跳钻、蹩钻或扭矩波动幅度异常，应立即将钻头提离井底,通过调整钻压、转速使钻进正常进行；4）接单根前应根据所钻地层岩性、钻井液性能和当时井下的具体情况决定是否需要划眼或倒划眼；划眼时泵冲要降低到正常钻进泵冲的90%，转速降至50r/min～60r/min；5）井身轨迹监测按SY/T5416－1997执行。6.2.2.3操作要点：1）选择钻头喷嘴要满足不小于附录B中钻头压降范围的低限值；2）如果使用PDC钻头，应符合工具对其结构的要求（平底、短齿、保径部分有切削能力等）；3）下部钻具结构中钻铤重量应达到钻头最大理论钻压的120%以上，并加装相应尺寸的减震器；4）需要向井内泵入重浆或稠塞时，排量应当降低到正常钻进排量的80%；5）钻井液含砂量应控制在0.5%以下，不应使用铁矿粉及其它含金属微粒的物质，油性、酸性添加剂应先加入配浆罐中，充分搅拌均匀后注入循环罐使用。如使用颗粒状的硬质堵漏材料，其粒度须＜250μm～840μm，浓度＜140g/l（Φ120.7mm工具＜95g/l）；6）监测发现井斜有增长趋势，应起钻对工具的电子控制部分和机械部分进行详细检查，更换产生故障的部件或整套工具；7）测斜仪器不出信号时，应立即停钻并检查原因，信号正常后方可恢复钻进，否则应起钻更换；8）工具上下钻台不允许直接沿坡道拖动，在井场装卸和挪动应用吊车或铲车。7资料施工过程中，每天应有垂直钻井施工报表，施工结束后应提供垂直钻井工程技术总结。Q/SH0011—20064附录A（资料性附录）Vertitrak技术参数表A.1Vertitrak技术参数井眼尺寸参数Φ406.4mm～Φ711.2mmΦ311.2mm①Φ374.7mm②Φ215.9mmΦ222.3mmΦ241.3mmΦ250.8mm动力钻具规格9-1/2″M1X-P9-1/2″M1X-P6-3/4″X-treme长度10.4m10.1m9.4m重量4000kg～4350kg3200kg～3500kg1450kg定/转子头数5/65/65/6顶部连接扣型7-5/8″APIREGBOX7-5/8″APIREGBOXNC50钻头连接扣型7-5/8″APIREGBOX6-5/8″APIREGBOX①7-5/8″APIREGBOX②4-1/2″APIREGBOX排量2000l/min～4400l/min2000l/min～4400l/min1000l/min～2500l/min钻头转数80r/min～185r/min80r/min～185r/min90r/min～220r/min空载压降4.7MPa4.7MPa1.6MPa工作压差8.3MPa8.3MPa6.2MPa工作扭矩22300Nּm22300Nּm7840Nּm工作钻压339kN266kN157kN输出功率430kW423kW180kW最大压差10.9MPa10.9MPa7.8MPa最大扭矩27900Nּm27900Nּm9800Nּm最大钻压525kN409kN235kN最高工作温度150℃150℃150℃最高井底压力143MPa143MPa143MPa钻井液含砂量＜1%（推荐0.5%）＜1%（推荐＜0.5%）＜1%（推荐＜0.5%）泥浆堵漏材料浓度＜114kg/m3粒径＜(250～840)μm浓度＜114kg/m3粒径＜(250～840)μm浓度＜114kg/m3粒径＜(250～840)μm单只肋板推力29.4kN/9.3MPa29.4kN/9.3MPa16kN注：工具更新具体参数将有所变化，以上仅供参考。Q/SH0011—20065附录B（资料性附录）PowerV技术参数表B.1PowerV技术参数工具系列PowerV475PowerV675PowerV825PowerV900PowerV1100名义尺寸Φ120.7mmΦ171.5mmΦ203.6mmΦ228.6mmΦ241.3mm井眼尺寸Φ139.7mm～Φ165.1mmΦ215.9mm～Φ241.3mmΦ266.7mmΦ215.9mm～Φ311.2mmΦ406.4mm～Φ558.8mm总长4.55m4.11m4.45m4.45m4.60m允许通过的最大狗腿度20°/30m(滑动)10°/30m(旋转)20°/30