QSH 0097-2007 浅层常压天然气井钻井工程安全技术规范

ICS13.100E09备案号：中国石油化工集团公司企业标准Q/SHQ/SH0097—2007浅层常压天然气井钻井工程安全技术规范Safetytechniquespecificationofdrillingshallowgaswithnormalpressure2007-04-20发布2007-04-25实施中国石油化工集团公司发布Q/SH0097—2007I目次前言................................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13钻井工程............................................................................14试气工程............................................................................45应急管理............................................................................76一般要求............................................................................8Q/SH0097—2007II前言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安全环保局归口。本标准主要起草单位：中国石油化工股份有限公司南方勘探开发分公司本标准主要起草人：瞿佳黄锐尹德灿何存良李文锦王福荣尚保龙李育双Q/SH0097—20071浅层常压天然气井钻井工程安全技术规范1范围本标准规定了浅层（井深不超过1500m，以下同）的常压不含硫天然气井钻井工程安全技术的基本要求。本标准适用于浅层天然气井。其他类似气井可参照执行。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昀新版本。凡是不注日期的引用文件，其昀新版本适用于本标准。GB10238油井水泥SY/T5087－2005含硫化氢油气井安全钻井推荐作法SY/T5225石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程SY/T5333钻井工程设计格式SY/T5466钻前工程及井场布置技术要求SY/T5486非常规地层测试技术规程SY/T5678－2003钻井完井交接验收规则SY5876石油钻井队安全生产检查规定SY/T5964钻井井控装置组合配套、安装调试与维护SY/T5981常规试油试采技术规程SY/T6228油气井钻井及修井作业职业安全的推荐作法SY/T6426－2005钻井井控技术规程3钻井工程3.1钻井设计原则3.1.1钻井地质设计和工程设计应由中石化集团公司认可的甲级资质的设计单位负责。3.1.2钻井地质设计、工程设计和施工设计中应有浅层天然气井控和安全的技术要求。3.1.3钻井工程设计应依据钻井地质设计和邻井钻井有关浅层天然气资料制定。3.1.4所有设计均应按程序进行审批、签字，未经审批不得施工。如需变更设计时，应由原设计单位按程序进行并出具设计变更单。3.1.5符合安全、环境与健康体系要求，体现“安全第一、预防为主”的原则。3.1.6杜绝浅层天然气井喷，避免漏、塌、卡等复杂情况产生，为顺利钻井创造条件。3.2钻井地质设计3.2.1应提供区域地质简介、邻井及本井地层压力、破裂压力、坍塌及漏失压力、地层应力、地磁偏角、岩性剖面及其确定依据。3.2.2应提供邻井的包括浅层在内的油、气、水显示、井涌、漏失等复杂情况和固井质量资料；同时提供已钻井的油、气、水电测解释成果，地层测试及试油、气资料。Q/SH0097—200723.2.3在煤矿、金属和非金属矿等非油气矿藏开采区钻井，还应标明地下矿井、坑道的层位、分布、深度和走向及地面井位与矿井、坑道的关系。3.2.4在江河、沟谷附近的井位，设计中应标明井场与沟谷、河床的水平距离及相对高差，为合理选择表层套管下深提供依据。3.2.5应对拟定井位周围500m范围内的居民住宅、学校、公路、铁路、厂矿、地下管道、隧道等进行勘测，在设计书中绘图标明其位置，并标注200m以内的人口分布情况。3.2.6其他要求应符合SY/T5333的规定。3.3钻井工程设计3.3.1井身结构设计3.3.1.1浅层天然气井的导管应封隔地表易垮塌及漏失层。表层套管下深应根据邻井下深情况，结合本井地质设计,作出合理选择，一般不低于100m，具体下深应根据各地区具体情况确定，并应安装套管头和泄压导流管线，满足井控关井及压井需要。3.3.1.2根据地层孔隙压力梯度、地层破裂压力梯度、岩性剖面及保护油气层的需要，设计井身结构和套管程序。3.3.1.3如需下技术套管，技术套管应封住上部易塌、易漏复杂层位，并能满足井控的需要。3.3.2钻井液设计3.3.2.1浅层天然气钻井液密度安全附加值取0.07g/cm3～0.15g/cm3，或压力附加值取3.0MPa～5.0MPa。3.3.2.2浅层天然气,钻井液中应添加消泡剂,确保井筒液柱压力真实。3.3.2.3现场应储备高于钻进时昀高密度0.2g/cm3以上的高密度钻井液和加重材料，高密度钻井液储备量应不少于井筒容积的1.5倍～2倍，并定期循环维护一次，时间不少于2小时。并按设计储备加重剂。3.3.2.4应按设计储备堵漏材料，应使用自动加重装置。3.3.2.5钻井液测试仪器应按要求配备并按规定定期校正。3.3.3井控设计3.3.3.1套管头浅层天然气井应使用简易套管头，其压力等级要等于或大于浅层天然气地层压力的1.5倍。并考虑能满足进一步采取增产措施压力增高的需要。3.3.3.2井口装置根据所钻地层昀高地层压力，选用等于或高于该压力等级的液压防喷器等防喷装置及控制管汇。浅层天然气井井控装置配套应符合SY/T5964的规定。3.3.3.3井控管汇3.3.3.3.1浅层天然气井井控装置应使用一个四通、放喷管线应不少于两条，并向互为大于90°夹角的两个方向接出。放喷管线出口应接至距井口50m以远的放喷池内，应保证两种有效点火方式。3.3.3.3.2防喷、放喷管线应使用钻杆，采用标准法兰连接，不准使用软管线，且不准现场焊接。3.3.3.4液气分离器3.3.3.4.1浅层天然气井液气分离器安装应符合SY/T5964的规定。3.3.3.4.2液气分离器排气管线应接出井口50m以远，排气管线内径一致，尽量减少弯头，管线长期处于畅通状态。排气管出口使用火炬燃烧器，并保证两种有效的点火方式。3.3.3.4.3液气分离器及排气管线应使用水泥基墩（0.8m×0.8m×1m）、地脚螺栓固定。3.3.3.5钻具内防喷工具钻具内防喷工具应符合SY/T6426－2005中4.1.3的规定。3.3.3.6试压要求Q/SH0097—20073井控装置试压应符合SY/T6426－2005标准中4.2规定，并应同时进行低、高压密封试验。井控装置试压应在甲方的监督下进行，并取得甲方的书面确认。3.3.4固井设计3.3.4.1套管柱3.3.4.1.1浅层天然气井套管柱设计应进行强度和密封设计。3.3.4.1.2浅层天然气表层套管抗内压强度设计应考虑再次开钻后昀高地层压力。3.3.4.1.3套管柱上串联的各种工具、部件都应满足套管柱设计要求。3.3.4.1.4浅层天然气气层套管抗内压设计除满足井口昀大压力之外，应同时考虑满足进一步采取增产措施时压力增加值(如压裂等增产措施)及测试要求；抗挤设计时套管内按全掏空计算。3.3.4.2注水泥浆3.3.4.2.1浅层天然气井固井应采用一次固井。有条件时应采用井口加回压的办法确保固井质量。3.3.4.2.2浅层天然气井固井水泥浆应返至地面，未返至地面时，应采取补救措施。3.3.4.2.3固井施工前应按GB10238的规定进行室内试验。3.3.4.2.4固井时所使用的管串附件应与套管柱强度、性能一致。3.3.4.2.5根据平衡压力固井的原则和防气窜要求，固井水泥浆柱压力应至少高于钻井液柱压力1MPa～2MPa。3.3.4.2.6浅层天然气井固井水泥浆，应优选防气窜水泥添加剂，防止气窜；应优选水泥膨胀剂，确保浅层天然气井固井质量。3.3.4.2.7坚持压力平衡原则。固井前气层应压稳，上窜速度不超过5m/h。3.3.4.2.8采用有效措施，提高水泥浆顶替效率。套管扶正器安放位置合理，保证套管居中。3.3.4.2.9对有漏失浅层天然气井，应在下套管前认真堵漏，对井筒进行试压直至合格达到固井施工设计要求。3.3.4.2.10应提前作好外加剂的混拌工作，应作大样复核试验，大样复核试验合格后才可下套管。3.3.4.2.11要做好地漏试验,满足固井需要。3.3.5录井3.3.5.1浅层天然气井应按地质设计要求配备气测录井仪器设备。3.3.5.2钻井队在起下钻、检修设备、电测、完井作业等非钻进过程中，录井人员应坚守岗位，发现溢流应及时通知当班司钻并提供井控相关资料。3.3.6测井3.3.6.1浅层天然气井测井前应做到钻井液性能稳定，压稳地层。3.3.6.2测井前应通井循环，保证井眼通畅，若电测时间长或有异常情况发生，应根据实际情况考虑进行中间通井循环。3.3.6.3测井车辆应停放在井架大门口25m以外。3.3.6.4浅层天然气井测井施工前，测井队应组织召开由钻井队、地质录井队参加的施工交底会，相互通报情况，明确配合事项。3.3.6.5浅层天然气井测井施工时，测井队、钻井队应分别委派专人观察井口，并及时灌满泥浆。如发生溢流，应服从井队井控安排。3.3.7井场布置及设备安装3.3.7.1有浅层天然气的井场布置及设备安装应符合SY/T5087－2005中第五章的规定。3.3.7.2井场电器设备、照明器具及输电线路的安装应符合SY/T5225中的规定。3.3.7.3井场灭火器材的配备应符合标准SY5876、SY/T6228规定。3.3.7.4钻台和二层平台应按规定安装二层平台逃生器和钻台与地面专用逃生滑道及逃生通道，逃生通道应至少两条。具体要求应符合SY/T6228规定。Q/SH0097—200743.3.7.5井场设备的磨擦部位应设冷却装置，柴油机排气管道应安装火星熄灭器。3.3.8井口与套管保护3.3.8.1导管要居中。保持天车、井口、转盘在一条垂直线上，其偏差不大于10mm，防止井口装置磨损。3.3.8.2浅层天然气井各层套管固井，水泥应返至地面，圆井周围不窜漏。复杂地区坚硬地层的表层套管下套管时应采取防倒扣的措施。3.3.8.3防喷器要用φ16mm钢丝绳和正反螺丝在井架底座的对角线上绷紧。3.3.8.4钻水泥塞出套管，应采取有效措施保证形成的新井眼与套管同心，防止下部套管倒扣及磨损。3.3.8.5在钻井施工中，套管环空应安装压力表，接出引流放喷管线，并定期检查环空压力变化，及时泄压，将环空压力控制在允许安全范围之内，防止套管损坏。3.3.9复杂情况的预防与处理3.3.9.1应及时发现溢流，快速控制井口，做到溢流0.5m3报警、1m3关井。3.3.9.2钻台上应备有1根带回压阀并与防喷器闸板尺寸相符的钻杆,配合接头应与井下在用钻铤或其他井下工具相匹配,若有多种接头扣型,应配备多根相应扣型的防喷单根。3.3.9.3起钻应连续或每柱灌满环空和钻具内的钻井液。起下钻应控制速度，同时记录钻井液变化量，及时发现溢流。在溢流突然发生、抢接回压阀无法实现、内防喷失