中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）10021011班PAGE2XX省XX區(qū)塊勘探項(xiàng)目A4井鉆井工程設(shè)計(jì)書中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）10021011班2014年03月A4井鉆井工程設(shè)計(jì)XX省XX區(qū)塊勘探項(xiàng)目A4井鉆井工程設(shè)計(jì)書編寫人：段云星學(xué)號(hào)：1002101111編寫單位：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)10021011班項(xiàng)目單位：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)10021011班2014年03月目錄1 地質(zhì)設(shè)計(jì)摘要 21.1 A4井基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 21.2 地質(zhì)分層 22 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22.1 壓力預(yù)測(cè)分析 22.2 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù) 22.3 兩開井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22.4 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明 22.5 井身結(jié)構(gòu)示意圖 23 固井工程設(shè)計(jì) 23.1 套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì) 23.1.1 計(jì)算 23.1.2 套管柱設(shè)計(jì)說明 23.1.3 各層套管固井質(zhì)量要求 23.2 套管柱管串結(jié)構(gòu) 23.3 水泥及水泥漿設(shè)計(jì) 23.4 注水泥準(zhǔn)備及作業(yè)要求 24 鉆柱設(shè)計(jì) 24.1 鉆柱組合設(shè)計(jì) 24.2 鉆柱組合強(qiáng)度設(shè)計(jì) 24.3 鉆具組合設(shè)計(jì) 24.4 復(fù)合鉆井防斜打快機(jī)理 24.5 直螺桿鉆具組合防斜機(jī)理 24.6 鉆具組合設(shè)計(jì) 25 鉆井設(shè)備選擇 26 鉆井液設(shè)計(jì) 26.1 鉆井液體系選擇 26.2 鉆井液密度確定 27 鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì) 27.1 鉆頭選型設(shè)計(jì) 27.2 機(jī)械破巖參數(shù)設(shè)計(jì) 27.2.1 鉆壓、轉(zhuǎn)速確定的一般原則 27.2.2 采用最優(yōu)關(guān)系方程確定W，n 27.3 水力參數(shù)設(shè)計(jì) 28 油氣井壓力控制 28.1 一開井口裝置 28.2 二開井口裝置 28.3 井控管匯 28.4 井控裝置和套管試壓 28.5 井控設(shè)備的安裝要求 28.6 中途測(cè)試井控要求 28.7 測(cè)井井控要求 28.8 油氣井控制的主要措施 29 各次開鉆或分井段施工重點(diǎn)要求及注意事項(xiàng) 29.1 一開鉆進(jìn)重點(diǎn)要求及注意事項(xiàng) 29.2 二開鉆進(jìn)重點(diǎn)要求及注意事項(xiàng) 210 地層壓力監(jiān)測(cè)要求 211 地層漏失試驗(yàn) 211.1 地漏試驗(yàn)要求 211.2 地漏試驗(yàn)程序 212 油氣層保護(hù) 212.1 鉆井中損害油氣層的工程因素 212.2 保護(hù)油氣層的鉆井液技術(shù) 212.3 保護(hù)油氣層的鉆井工藝技術(shù) 212.4 保護(hù)油氣層的固井技術(shù) 213 完井井口裝置要求 214 健康、安全與環(huán)境管理 214.1 基本要求 214.2 健康、安全與環(huán)境管理體系要求 214.3 關(guān)鍵崗位配置要求 214.4 健康管理要求 214.5 安全管理要求 214.6 環(huán)境管理要求 215 鉆井進(jìn)度計(jì)劃 215.1 機(jī)械鉆速預(yù)測(cè) 215.2 鉆井進(jìn)度計(jì)劃 216 成本預(yù)算 216.1 主要消耗材料計(jì)劃 216.2 鉆井成本計(jì)劃 216.3 鉆井技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 2地質(zhì)設(shè)計(jì)摘要A4井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)A4探井地面海拔m70縱（）m4275165橫（）m20416485測(cè)線位置504和45地震測(cè)線交點(diǎn)XX省XX市東500mXX凹陷直井3750mQJQJ（進(jìn)入QJ250m完鉆未穿）鉆探目的了解XX構(gòu)造含油氣情況，擴(kuò)大勘探區(qū)域，增加后備油氣源完鉆原則進(jìn)入QJ250m完鉆完井方法先期裸眼注：以上井深以轉(zhuǎn)盤面作為深度零點(diǎn)，轉(zhuǎn)盤面高度5m。地質(zhì)分層層位代號(hào)底界深度，m分層厚度，m主要巖性描述故障提示A180礫巖層夾砂土,未膠結(jié)滲漏B600420上部礫巖,砂質(zhì)礫巖,中下部含礫砂巖滲漏C1000400中上部礪砂巖、夾泥巖和粉砂質(zhì)泥巖；下部礪狀砂巖，礪砂巖、泥巖、粉砂質(zhì)泥巖不等厚互層防塌D1600600泥巖、砂質(zhì)泥巖、礪狀砂巖、含礪砂巖不等厚互層，泥質(zhì)粉砂巖防漏防斜E1900300砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、夾礪狀砂巖、含礪砂巖防斜防漏F32650750泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖防斜F2J2900250泥巖夾鈣質(zhì)砂巖，夾碳質(zhì)條帶煤線，中部泥巖夾煤層、下部泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖防斜、塌、卡F2K3150250泥巖為主，泥質(zhì)粉砂巖，中粗砂巖，砂礫巖間互F13500350泥巖、泥質(zhì)砂巖、下部灰褐色泥巖防漏噴卡QJ3750(未穿)250深灰，淺灰色灰?guī)r為主，間夾褐，磚紅色泥巖防漏、噴、卡井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓力預(yù)測(cè)分析（此部分?jǐn)?shù)據(jù)在設(shè)計(jì)題目中未給出，為從其他地質(zhì)設(shè)計(jì)中借鑒以便于設(shè)計(jì)計(jì)算）綜合分析本構(gòu)造已鉆井實(shí)鉆資料和開發(fā)資料，預(yù)測(cè)出地層孔隙壓力、地層破裂壓力的壓力梯度情況，由實(shí)鉆資料和開發(fā)資料可以看出，該構(gòu)造屬正常壓力地層，且安全窗口較大。預(yù)測(cè)地層壓力數(shù)據(jù)表如表2.1所示，預(yù)測(cè)的壓力剖面如圖2.1所示。鉆進(jìn)過程中應(yīng)加強(qiáng)隨鉆測(cè)量，以實(shí)鉆監(jiān)測(cè)為準(zhǔn)。表2.1設(shè)計(jì)井地層壓力預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)表圖2.1壓力預(yù)測(cè)結(jié)果圖井深mGp當(dāng)量鉆井液密度g/cm3Gf當(dāng)量鉆井液密度g/cm300.9501.2805000.9501.42010000.9501.53015000.9501.60020000.9501.68025000.9501.75030000.9501.83032000.9101.86034000.9041.90035000.9051.92036000.8981.95037000.9051.97038000.9051.990井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求先遵循鉆井設(shè)計(jì)的基本原則，依據(jù)已知的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和資料，設(shè)計(jì)套管的下入深度和層次，結(jié)合后續(xù)完井工藝的要求，確定出井身結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)主要依據(jù)為：（1）根據(jù)《井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法》（SY/T5431-1996）。（2）依據(jù)該斷塊鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)提示的鉆遇地層、氣水顯示、地壓梯度預(yù)測(cè)、故障提示。（3）A4鄰井鉆井井史資料分析。井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則（1）安全第一的原則探井鉆進(jìn)，對(duì)于壓力預(yù)測(cè)把握不足的地層采取保守的技術(shù)措施和方案；保證同一井段地層壓力系統(tǒng)平衡，避免出現(xiàn)噴漏在同一裸眼中；為保證安全鉆進(jìn)，用套管封住復(fù)雜井段地層，如易漏、易垮塌、易縮徑和易卡鉆地層；井內(nèi)鉆井液液柱壓力和地層壓力之間的壓差不宜過大，以免發(fā)生壓差卡鉆；（2）保護(hù)油氣層、取全取準(zhǔn)地質(zhì)資料的原則有效的保護(hù)油氣層，使不同壓力梯度的油氣層盡可能少受泥漿污染損害。（3）低成本的原則設(shè)計(jì)合理的各開完鉆深度，表層套管下深要求進(jìn)入基巖不少于20m，滿足鉆具組合長(zhǎng)度的要求，并考慮一定的余量。避免漏、噴、涌、卡等復(fù)雜情況產(chǎn)生，為全井順利鉆進(jìn)創(chuàng)造條件。3）套管下入深度由于該區(qū)塊的安全窗口大，故可快速而安全地鉆穿地層直到儲(chǔ)層，為了簡(jiǎn)化套管層次、縮短鉆井周期和節(jié)約鉆井成本采用了兩開的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由于A地層為礫巖層夾砂土且未膠結(jié)，為防止地表水受污染及在鉆表層井眼時(shí)將鉆井液從地表水引導(dǎo)到鉆井裝置平面上來，將導(dǎo)管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為50m。根據(jù)地質(zhì)資料顯示，C、D地層的夾層較多，且斜層理發(fā)育，故將表層套管的下入深度設(shè)計(jì)為650m，油層套管下入深度為3750m。表層套管和油層套管下入深度驗(yàn)證：本設(shè)計(jì)所使用的工程數(shù)據(jù)為：井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)系數(shù)名稱（抽吸壓力系數(shù)）g/cm3（激動(dòng)壓力系數(shù)）g/cm3（破裂壓力系數(shù)）g/cm3（井涌量）g/cm3（正常壓差）MPa（異常壓差）MPa數(shù)值0.050.050.030.051520來源理論計(jì)算理論計(jì)算區(qū)域資料區(qū)域資料區(qū)域資料區(qū)域資料由圖2-1得鉆遇最大地層壓力當(dāng)量密度為pmax=0.950g/cm3且從井口到井深3000m均為此值。則設(shè)計(jì)地層破裂壓力當(dāng)量密度由下式確定。由上式可知，無論油層套管下入深度H1為何值，在H1深度處的設(shè)計(jì)地層破裂壓力密度都為0.958g/cm3且都小于該區(qū)塊的預(yù)測(cè)地層破裂壓力。故油層導(dǎo)管可考慮3750為油層套管下入深度的初選點(diǎn)。現(xiàn)驗(yàn)證油層套管下入深度初選點(diǎn)3750m是否有卡套管危險(xiǎn)。在井深3750處地層壓力梯度為0.905g/cm3，以及3000m以上屬正常地層壓力，該井段內(nèi)的最小地層壓力梯度當(dāng)量密度為0.950g/cm3，則==（注：由于該區(qū)塊是異常低壓地層）。所以油層套管下入井深3750m無卡套管危險(xiǎn)。再由油層套管下入深度3750m處地層壓力梯度，給定0.05g/cm3的溢流條件，井深650m處的預(yù)測(cè)地層破裂壓力梯度為1.453g/cm3，驗(yàn)證當(dāng)表層套管下入深度為650m時(shí)有無卡套管危險(xiǎn)。由下式確定：故無卡套管危險(xiǎn)。綜上所述，本井的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為：兩開的井身結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)井深為3750m，導(dǎo)管下深50m，表層套管下深650m，油層套管下深3750m。兩開井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)計(jì)算結(jié)果，采用兩開的套管程序：用Ф444.5mm鉆頭鉆A地層至55m處停鉆并下入Ф339.7mm的導(dǎo)管50m。一開用Ф311.1mm鉆頭鉆穿B地層至C地層655m處下入Ф244.5mm表層套管至650m；二開用Ф215.9mm鉆頭鉆至QJ地層至設(shè)計(jì)井深3750m，穿過儲(chǔ)層，下入Ф177.8mm油層套管至3750m。兩開井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表開鉆程序鉆頭程序套管程序水泥漿返深井眼尺寸(mm)完鉆深度(m)尺寸(mm)下入井段(m)導(dǎo)管444.555339.750地面一開311.1655244.5650地面二開215.93750177.83750地面井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明（1）用Φ444.5mm鉆頭鉆開A地層上部的疏松地層55m，下入Φ339.7mm導(dǎo)管50m支撐地表疏松井壁和保護(hù)地表水。（2）一開采用Φ311.1mm的鉆頭鉆至655m，封隔A和B地層，進(jìn)入C地層，下入Φ244.5mm表層套管封堵易漏、易塌地層，安裝井口裝置，為二開鉆進(jìn)提供井控支撐。（3）二開采用Φ215.9mm鉆頭鉆穿E至F1地層，，進(jìn)入QJ層鉆至井深3750m完鉆，下入Φ177.8mm油層套管封堵易漏、易塌地層，安裝井口裝置。井身結(jié)構(gòu)示意圖180180DA一開φ311.1mm鉆頭×655mφ244.5mm表管×650m二開φ215.9mm鉆頭×3750mφ177.8mm油管×3750m0地層深度m地層分層井身結(jié)構(gòu)示意圖20040060080010001200140016001800200022002400260028003000320034003600F2JF2K底界深度m380031503750Φ444.5mm鉆頭×55mΦ339.7mm導(dǎo)管×50mF36003500EB265019001000C16002900F1QJ固井工程設(shè)計(jì)固井施工以前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況做出詳細(xì)的固井工程設(shè)計(jì)，并且嚴(yán)格按《鉆井技術(shù)操作規(guī)程》（Q/CY097-2005）和固井技術(shù)管理規(guī)定（試行2006年6月）做好固井的各項(xiàng)工作，施工中嚴(yán)格按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定執(zhí)行。固井質(zhì)量評(píng)價(jià)按《固井質(zhì)量評(píng)價(jià)方法》（SY/T6592-2004）標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。根據(jù)《套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)推薦方法》（SY/T5322-2000）規(guī)定選擇套管柱設(shè)計(jì)安全系數(shù)，抗外擠安全系數(shù)Sc=1.0~1.125，抗拉安全系數(shù)ST=1.80，抗內(nèi)壓安全系數(shù)Si=1.05~1.125。套管柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算導(dǎo)管下深50m，選用J-55，壁厚9.65mm套管；表層套管下深650m，選用J-55，壁厚8.94mm套管，不必進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)；油層套管（177.8mm）。下入深度3750m，鉆井液密度1.00g/cm3，（一般情況，鉆井液的密度按油田規(guī)定的附加值進(jìn)行設(shè)計(jì)，即m=p+規(guī)定附加值。此處取附加值0.05g/cm3），抗外擠安全系數(shù)Sc=1.10，抗拉安全系數(shù)St=1.80，抗內(nèi)壓安全系數(shù)Si=1.10。設(shè)計(jì)方法：等安全系數(shù)法。計(jì)算井口最大內(nèi)壓力Psi設(shè)計(jì)內(nèi)壓力因此，所使用的油層套管的抗內(nèi)壓強(qiáng)度必須大于30.57MPa。確定下部第一段套管，設(shè)計(jì)抗擠強(qiáng)度為查API套管最小特性表得N-80，壁厚10.36mm套管：，,，，長(zhǎng)圓螺紋，第二段選用N-80，壁厚9.19mm套管。，，，長(zhǎng)圓螺紋。許可下入深度：第一段套管下入長(zhǎng)度校核第一段套管抗拉強(qiáng)度第三段選用N-80，壁厚8.05mm的套管。，，，長(zhǎng)圓螺紋。許可下入深度：第二段下入長(zhǎng)度校核第二段套管抗拉強(qiáng)度對(duì)第三段套管底端進(jìn)行雙軸應(yīng)力校核。查外擠壓力系數(shù)（）表，第三段不滿足要求，故第二段套管向上延伸400m，即。查表得因此，第二段套管下入長(zhǎng)度，計(jì)算第三段套管許可下入長(zhǎng)度：所以不合格，第三段套管抗拉強(qiáng)度不夠，無法使用。因此將第二段套管延伸到地面。即。對(duì)第二段套管底部進(jìn)行雙軸應(yīng)力校核。查表得第二段不滿足要求，故第一段套管向上延伸400m，即。對(duì)第二段套管底部進(jìn)行雙軸應(yīng)力校核。查表得因此，第一段套管下入長(zhǎng)度，校核第二段套管強(qiáng)度。套管柱設(shè)計(jì)的主要參數(shù)見表套管柱設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核數(shù)據(jù)表套管程序井段m尺寸mm扣型鋼級(jí)壁厚mm重量抗外擠抗內(nèi)壓抗拉段重kN累重kN安全系數(shù)強(qiáng)度MPa安全系數(shù)強(qiáng)度MPa安全系數(shù)強(qiáng)度kN表層套管0～650244.5長(zhǎng)圓J-558.94341.5341.52.1813.93--24.275.902015油層套管0～3056177.8長(zhǎng)圓N-809.191011.71011.71.1837.301.8049.921.822308.53056～3750177.8長(zhǎng)圓N-8010.36256.31268.01.3248.402.0256.2610.402655.6注：1）套管的外擠壓力按全掏空計(jì)算。2）固井相關(guān)工具和附件的扣型要與套管扣型相匹配，強(qiáng)度不得小于所在井段套管強(qiáng)度。3）如套管貨源有問題，可選用其它滿足強(qiáng)度及防腐要求的套管。本表為理論計(jì)算數(shù)據(jù)，套管送井時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際重新校核。5）各種情況下可能使用的轉(zhuǎn)換接頭、附件及下套管工具應(yīng)相應(yīng)尺寸準(zhǔn)備提前準(zhǔn)備。6）所有套管強(qiáng)度校核均未考慮地層溫度影響。套管柱設(shè)計(jì)說明（1）套管強(qiáng)度計(jì)算模型采用三軸應(yīng)力模型。（2）軸向拉伸載荷：考慮鉆井液浮力。（3）抗擠計(jì)算方法：管外液柱壓力按地層壓力計(jì)算，管內(nèi)按全掏空處理。（4）抗內(nèi)壓計(jì)算方法：管內(nèi)壓力按最大關(guān)井壓力全掏空計(jì)算，并將天然氣考慮為純甲烷，未考慮管外載荷。各層套管固井質(zhì)量要求由于本井為勘探油氣井，設(shè)計(jì)要求各層套管水泥漿均要返至地面，保證對(duì)地層封固良好。施工中要采取有效措施保證水泥漿返至地面，保證固井質(zhì)量，具體要求如下：（1）各套管固井后進(jìn)行聲幅測(cè)井和全井筒套管柱試壓；（2）各層套管固井后應(yīng)檢查固井質(zhì)量，不松動(dòng)，環(huán)空無間隙，水泥塞高度、強(qiáng)度合適（下鉆檢查），并且套管水泥環(huán)質(zhì)量必須符合有關(guān)規(guī)定；（3）各層套管應(yīng)下至預(yù)定井深，上扣扭矩符合標(biāo)準(zhǔn)；（4）各層套管固井水泥漿應(yīng)返至地表，未返出要采取補(bǔ)救措施。套管柱管串結(jié)構(gòu)套管串設(shè)計(jì)主要參數(shù)見表套管串設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表套管程序套管串結(jié)構(gòu)備注導(dǎo)管Φ339.7mm套管鞋+Φ339.7mm套管表層套管Φ244.5mm引鞋+Φ244.5mm套管鞋+Φ244.5mm套管1根+Φ244.5mm浮箍+Φ244.5mm套管+聯(lián)頂節(jié)油層套管Φ177.8mm引鞋+Φ177.8mm套管鞋+Φ177.8mm套管1根+Φ177.8mm浮箍+Φ177.8mm套管1根（母扣內(nèi)放阻流環(huán)）+Φ177.8mm套管+雙公短節(jié)+懸掛頭+聯(lián)頂節(jié)水泥及水泥漿設(shè)計(jì)為了確保每層套管一次固井成功和水泥環(huán)膠結(jié)質(zhì)量，根據(jù)每層套管的下深、套管尺寸等特性，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：(1)表層套管：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：下入深度：，水泥塞高度5m，水泥漿返深：地面。鉆井液性能：，，水泥漿性能：，，。水泥漿附加量70%。鉆井液系數(shù)KP=1.03。計(jì)算井徑按鉆頭直徑：311.1mm。設(shè)計(jì)結(jié)果見表3.4。(2)油層套管：設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：下入深度：，水泥塞高度5m，水泥漿返深：地面。鉆井液性能：，，水泥漿性能：，，。水泥漿附加量40%。鉆井液系數(shù)KP=1.03。計(jì)算井徑按鉆頭直徑：215.9mm。設(shè)計(jì)結(jié)果見表3.4。水泥用量N：。附加量40%，水泥漿密度時(shí)，每袋水泥配水泥漿0.04015m3/袋（40.15L/袋），則：用水量VW(水灰比：m=0.5)：替鉆井液量Vm：替鉆井液終碰壓PE：由下式計(jì)算環(huán)空臨界流速Vk：計(jì)算管內(nèi)流速Vi：計(jì)算管內(nèi)Rei：計(jì)算管外水泥漿段Reos：計(jì)算管外鉆井液段Reom：管內(nèi)摩阻系數(shù)：管外摩阻系數(shù)：替鉆井液終泵壓：碰壓泵壓：計(jì)算注水泥施工總時(shí)間：選用AC-400B型水泥車4臺(tái)，每臺(tái)平均每分鐘注水泥20袋，則：替鉆井液：其它（倒閥，開檔銷，壓膠塞，碰壓）：總施工時(shí)間：選用E級(jí)水泥。固井過程注水泥設(shè)計(jì)如表注水泥設(shè)計(jì)表套管程序固井鉆井液密度g/cm3水泥上返井深m水泥塞長(zhǎng)度m水泥漿密度g/cm3水泥品種水泥量t干水泥量（袋）用水量m3替鉆井液m3替鉆井液終泵壓MPa表層套管1.00051.85G40.480820.227.009.53油層套管1.00051.85E77.15154338.676.2644.65注：1）水泥用量及上返深度為理論數(shù)據(jù)，施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)井徑進(jìn)行修正。2）一開固井水泥漿添加劑可加入早凝劑。3）為防止氣竄，使用成熟的固井技術(shù)。4）封固油氣層段的水泥降失水控制在50ml/7MPa30min以下。5）水泥漿48小時(shí)抗壓強(qiáng)度≥14MPa。注水泥準(zhǔn)備及作業(yè)要求現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)進(jìn)行注水泥施工技術(shù)交底，組織分工，明確施工步驟、各崗位職責(zé)及注意事項(xiàng)。（1）井下作業(yè)公司負(fù)責(zé)注水泥施工作業(yè)供水，鉆井隊(duì)給予協(xié)助；注水泥施工作業(yè)中，做好正反計(jì)量工作，人工計(jì)量由鉆井隊(duì)負(fù)責(zé)，儀表計(jì)量由井下作業(yè)公司負(fù)責(zé)。（2）井下作業(yè)公司嚴(yán)格按照注水泥施工設(shè)計(jì)參數(shù)、要求、工序連續(xù)作業(yè)，確保施工質(zhì)量。（3）在替漿過程中，若施工壓力高，泥漿泵頂替困難時(shí)，由水泥車完成頂替作業(yè)；供漿管線由鉆井隊(duì)負(fù)責(zé)聯(lián)接至水泥車附近并固定，井下作業(yè)公司負(fù)責(zé)聯(lián)接至水泥車上并固定。（4）按照《固井設(shè)備操作規(guī)程》檢查和確認(rèn)固井作業(yè)所用設(shè)備和其油、氣、水、灰管線及固井高壓管線和閥門等是否符合施工要求；檢查和確認(rèn)下灰系統(tǒng)、混漿系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、供水系統(tǒng)和混合液混拌系統(tǒng)等是否符合施工要求。（5）水泥必須小批量按比例混裝，所裝灰罐現(xiàn)場(chǎng)必須標(biāo)明種類和數(shù)量，采用三參數(shù)儀表實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，同時(shí)井隊(duì)進(jìn)行人工計(jì)量。（6）注水泥必須按照固井施工設(shè)計(jì)進(jìn)行，確保連續(xù)施工。水泥漿和前置液注入量、注替排量、水泥漿密度和性能必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求（水泥漿24:00強(qiáng)度應(yīng)達(dá)14MPa以上），盡可能實(shí)現(xiàn)紊流頂替。水泥漿密度應(yīng)控制在設(shè)計(jì)要求的±0.03g/cm3范圍內(nèi)。（7）注水泥期間，派專人專崗觀察井口鉆井液返出量，分析判斷井下情況。（8）注水泥施工結(jié)束后，由現(xiàn)場(chǎng)施工負(fù)責(zé)人對(duì)下步工作進(jìn)行安排，重點(diǎn)落實(shí)水泥漿候凝時(shí)間、探塞、測(cè)井、試壓、鉆塞及相關(guān)安全技術(shù)措施和注意事項(xiàng)等。鉆柱設(shè)計(jì)鉆柱組合設(shè)計(jì)鉆柱組合：下導(dǎo)管井段（0～55m）Φ444.5mm三牙輪鉆頭+Φ228.6mm鉆鋌+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿第一次開鉆（55～655m）Φ311.1mm三牙輪鉆頭+Φ203.0mm鉆鋌+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿第二次開鉆（655～3750m）Φ215.9mmPDC鉆頭+Φ158.8mm鉆鋌+Φ114.3mm鉆桿+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿各次開鉆由預(yù)估（設(shè)計(jì)）鉆頭的最大鉆壓計(jì)算鉆鋌長(zhǎng)度L0。Φ444.5mm三牙輪鉆頭，WM=300kN；Φ311.1mm三牙輪鉆頭，WM=250kN；Φ215.9mmPDC鉆頭，WM=120kN；一開：（203.0mm鉆鋌，內(nèi)徑71.44mm，q0=2194.32N/m，Kf=1-1.0/7.85=0.8726）二開：（158.8mm鉆鋌，內(nèi)徑71.44mm，q0=1210.89N/m，Kf=0.8726）鉆柱組合設(shè)計(jì)如表鉆柱組合表開鉆次序鉆頭尺寸mm井段m鉆柱組合備注導(dǎo)管444.50～55Φ444.5mm三牙輪鉆頭+Φ228.6mm鉆鋌+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿一開311.10～655Φ311.1mm三牙輪鉆頭+Φ203.0mm鉆鋌+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿二開215.90～3750Φ215.9mmPDC鉆頭+Φ158.8mm鉆鋌+Φ114.3mm鉆桿+Φ127mm鉆桿+133mm方鉆桿鉆柱組合強(qiáng)度設(shè)計(jì)一次開鉆所鉆井段較淺，采用Φ127mm，284.78N/m，E級(jí)鉆桿絕對(duì)安全，故省略計(jì)算過程。二次開鉆：井深H=3755m，m=1.0g/cm3，Φ158.8mm鉆鋌，q0=1210.89N/m，L0=134m，Kf=0.8726，鉆鋌上接Φ114.3mm，242.30N/m，E級(jí)鉆桿，拉力余量=450kN，設(shè)計(jì)系數(shù)Kd=1.30[17]；按設(shè)計(jì)系數(shù)計(jì)算最大允許靜負(fù)荷Pad校核是否滿足卡瓦擠毀，查表得，則：計(jì)算拉力余量=450kN時(shí)的所以第一段Φ114.3mm鉆桿的可下入長(zhǎng)度由確定，即Φ114.3mm鉆桿上接Φ127mm，284.78N/m，E級(jí)鉆桿，Py=1760.31Kn，則則，滿足要求。計(jì)算拉力余量=450kN時(shí)的所以Φ127mm鉆桿的可下入長(zhǎng)度由確定，即37503750因?yàn)?531533750且Φ127mm鉆桿長(zhǎng)度。鉆柱組合強(qiáng)度設(shè)計(jì)如表鉆柱強(qiáng)度設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)開鉆次序井段m鉆井液密度g/cm3鉆桿鉆鋌尺寸mm鋼級(jí)單位重力KN/m最小抗拉力KN長(zhǎng)度m尺寸mm單位重力N/m長(zhǎng)度m10～551.0127E284.781760.3146228.62803920～6551.0127E284.781760.31501203.02194.3215430～37501.0127E284.781760.31153158.81210.89134114.3E242.301470.903463鉆具組合設(shè)計(jì)鉆具組合直接影響整個(gè)鉆井過程的井斜和機(jī)械鉆速，因此鉆具的設(shè)計(jì)要兼具防斜和提高機(jī)械鉆速，以縮短整個(gè)鉆井周期和降低鉆井成本。影響井斜的因素主要有地質(zhì)條件、鉆具組合等。地質(zhì)因素的影響是不可控制的，而鉆具組合則是可以控制的。因此鉆具組合應(yīng)用得好，能夠起到較好的防斜和糾斜作用。常規(guī)的防斜組合主要有鐘擺鉆具、偏心鉆具、滿眼鉆具、柔性鉆具等。其中，鐘擺鉆具既有較好的防斜能力，也具有一定的糾斜能力，成為應(yīng)用得最為廣泛的防斜鉆具組合之一。進(jìn)入90年代以來，隨著螺桿鉆具性能和使用壽命的提高，在直井的防斜打快中得到越來越廣泛的應(yīng)用。因此在本井的設(shè)計(jì)中，一開采用MWD+鐘擺鉆具組合鉆井，二開則采用MWD+鐘擺鉆具+動(dòng)力鉆具組合進(jìn)行復(fù)合鉆井，以達(dá)到提高機(jī)械鉆速和防斜、縮短建井周期的目的。MWD測(cè)量出井底各項(xiàng)鉆井參數(shù)，僅需幾分鐘就能夠傳輸?shù)降孛妫軌蚣皶r(shí)地反映井下異常情況，使工作人員能夠及時(shí)地采取措施，保證鉆井安全；MWD能夠有效地控制定向井、大位移井和水平井井身軌跡，保證鉆進(jìn)過程按鉆井設(shè)計(jì)進(jìn)行，提高油氣層的鉆遇率；對(duì)于新的油氣區(qū)塊的探井，MWD所測(cè)各種參數(shù)為重要的原始地層資料，因此反映精確地地層本來面目，對(duì)地層評(píng)價(jià)以及隨后的開發(fā)極為重要。復(fù)合鉆井防斜打快機(jī)理在復(fù)合鉆井過程中，轉(zhuǎn)盤和螺桿鉆具聯(lián)合驅(qū)動(dòng)鉆頭鉆進(jìn)。在這種工況下，既有轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)鉆柱以帶動(dòng)螺桿定子(外殼)的旋轉(zhuǎn)，又有螺桿鉆具自身的旋轉(zhuǎn)。兩種旋轉(zhuǎn)的聯(lián)合作用使得鉆頭的絕對(duì)轉(zhuǎn)速等于螺桿鉆具轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速之和。因此，采用螺桿鉆具配合高速PDC鉆頭的復(fù)合鉆井方式能夠大大提高機(jī)械鉆速，其主要原理就在于提高PDC鉆頭的轉(zhuǎn)速，從而提高鉆頭破巖的機(jī)械能量，充分發(fā)揮了PDC鉆頭高速破巖能力來提高機(jī)械鉆速。直螺桿鉆具組合防斜機(jī)理直螺桿鉆具組合的防斜實(shí)質(zhì)仍然是鐘擺鉆具防斜，不同之處在于鉆頭轉(zhuǎn)速提高了數(shù)倍，利用螺桿的高轉(zhuǎn)速，在防斜的同時(shí)提高了機(jī)械鉆速。在直井鉆井作業(yè)中，直螺桿鉆具比彎螺桿鉆具所受的載荷要小，因此其使用壽命會(huì)更長(zhǎng)，但由于其本身不具備降斜能力，因此要利用直螺桿鉆具與穩(wěn)定器的復(fù)合鐘擺組合，從而達(dá)到防斜、糾斜的目的。鉆具組合設(shè)計(jì)結(jié)合所鉆地層的實(shí)際情況和防斜打快的要求，所設(shè)計(jì)的鉆具組合為：下導(dǎo)管井段：Φ444.5mm三牙輪鉆頭×0.42m+Φ228.6mm鉆鋌。一開：Φ311.1mm三牙輪鉆頭×0.35m+Φ203.0mm鉆鋌×9.15m+Φ203mmMWD×8.39m+Φ310穩(wěn)定器×1.8m+Φ203.0mm鉆鋌。二開：Φ215.9mmPDC鉆頭×0.33m+Φ172mm馬達(dá)×9.58m+Φ171mmLWD×6.35m+Φ171mmMWD×7.88m+Φ158.8mm鉆鋌×9.15m+Φ215穩(wěn)定器×1.45m+Φ158.8mm鉆鋌。鉆具組合設(shè)計(jì)如表鉆具組合表開鉆次序鉆頭尺寸mm井段m鉆具組合備注導(dǎo)管444.50～55Φ444.5mm三牙輪鉆頭×0.42m+Φ228.6mm鉆鋌一開311.10～655Φ311.1mm三牙輪鉆頭×0.35m+Φ203.0mm鉆鋌×9.15m+Φ203mmMWD×8.39m+Φ310穩(wěn)定器×1.8m+Φ203.0mm鉆鋌二開215.90～3755Φ215.9mmPDC鉆頭×0.33m+Φ172mm馬達(dá)×9.58m+Φ171mmLWD×6.35m+Φ171mmMWD×7.88m+Φ158.8mm鉆鋌×9.15m+Φ215穩(wěn)定器×1.45m+Φ158.8mm鉆鋌鉆井設(shè)備選擇國(guó)內(nèi)外油田選擇鉆機(jī)一般以鉆機(jī)公稱鉆深或者最大鉤載作為選擇鉆機(jī)的主要參數(shù)。所選擇的鉆機(jī)最大鉤載能完成下套管和解除卡鉆的任務(wù)，并保證有一定的超深能力。根據(jù)前面套管設(shè)計(jì)，本井最大的套管累重為1268.0kN，因此所選鉆機(jī)的最大鉤載Qhamx必須大于1268.0kN。鉆柱在空氣中的最大重量為QL，即因此所選鉆機(jī)的最大鉆柱載荷Qsamx必須大于1046.34kN。本井設(shè)計(jì)鉆深3750m，依據(jù)鉆機(jī)選擇原則，鉆機(jī)設(shè)備負(fù)荷能力、鉆達(dá)深度及配置應(yīng)能夠滿足3755m鉆井的需要，同時(shí)為了易于處理井下復(fù)雜情況和提高鉆速等。若能夠接通交流電，建議選擇寶雞石油機(jī)械有限公司的ZJ40/2250DB型交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，其參數(shù)見表；若無法接通，建議選擇寶雞石油機(jī)械有限公司的ZJ40L/40J型機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)，其參數(shù)見表。ZJ40/2250DB型交流變頻電驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)基本參數(shù)鉆機(jī)型號(hào)ZJ40/2250DB名義鉆井深度，m114.3mm鉆桿2500～4000水龍頭型號(hào)SL225中心管直徑，mm75127mm鉆桿2000～3200最大鉤載，kN2250轉(zhuǎn)盤開口直徑mm698.5檔數(shù)2檔，無級(jí)變速驅(qū)動(dòng)方式獨(dú)立電驅(qū)動(dòng)或復(fù)合驅(qū)動(dòng)大鉤速度，m/s0～1.48提升系統(tǒng)繩數(shù)10鉆井鋼絲繩直徑，mm32井架型號(hào)K有效高度，m44額定載荷，kN2250最大快繩拉力，kN280絞車型號(hào)JC40DB額定功率，KW800底座型號(hào)雙升鉆臺(tái)高度，m7.5凈空高度，m6檔數(shù)6檔，無級(jí)調(diào)速剎車液壓盤剎+電磁渦流輔剎或EATON輔剎天車型號(hào)TC225鉆井泵型號(hào)×臺(tái)數(shù)F-1300×2驅(qū)動(dòng)方式交流變頻電驅(qū)動(dòng)游車型號(hào)YC225提升系統(tǒng)輪徑，mm1120電控方式AC-DC-A一對(duì)一控制大鉤型號(hào)DG225總裝機(jī)功率，KW3×1050ZJ40L/40J型機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)基本參數(shù)鉆機(jī)型號(hào)ZJ40/2250DB名義鉆井深度m114.3mm鉆桿2500～4000轉(zhuǎn)盤開口直徑，mm698.5127mm鉆桿2000～3200檔數(shù)6（4）正2倒最大鉤載，kN2250井架型號(hào)K大鉤速度，m/s0.154～1.75有效高度，m43提升系統(tǒng)繩數(shù)10額定載荷，kN2250鉆井鋼絲繩直徑，mm32底座型號(hào)箱式，疊箱式最大快繩拉力，kN280鉆臺(tái)高度，m6/7.5絞車型號(hào)JC40B凈空高度，m4.8/6.3額定功率，KW735鉆井泵型號(hào)×臺(tái)數(shù) F-1300×2檔數(shù)6（4）正2倒驅(qū)動(dòng)方式柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)主剎車液壓盤剎或帶剎中心管直徑，mm 75輔助剎車電磁渦流剎車柴油機(jī)功率，KW3×810或2×460+2×810天車型號(hào)TC225提升系統(tǒng)輪徑，mm1120游車型號(hào)YC225大鉤型號(hào)DG225中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）10021011班A4井鉆井工程設(shè)計(jì)鉆井液設(shè)計(jì)鉆井液體系選擇根據(jù)該區(qū)塊地層特點(diǎn)，鉆井液要保持低密度、低固相、強(qiáng)抑制、較低的濾失量、薄而韌的泥餅、優(yōu)良的造壁性和潤(rùn)滑性、良好的流變性和抗溫性，以及減小漏失和保護(hù)油氣層，從而保證安全、快速、高效鉆進(jìn)。根據(jù)預(yù)測(cè)地層情況，一開井段鉆井液類型選擇低固相聚合物鉆井液，二開井段鉆井液類型選擇雙保天然高分子鉆井液，見表。設(shè)計(jì)鉆井液類型開鉆序號(hào)井徑（mm）井段（m）鉆井液類型一開Φ311.155-655低固相聚合物鉆井液二開Φ215.9655-3750雙保天然高分子鉆井液鉆井液密度確定綜合考慮快速、安全鉆進(jìn)和及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣層以及保護(hù)油氣層等多種因素，因此一開井段鉆井液安全密度附加值取0.05g/cm3；二開井段鉆井液安全密度附加值取0.05~0.1g/cm3，鉆井液密度確定見表所示設(shè)計(jì)鉆井液密度數(shù)據(jù)井深m地層壓力預(yù)測(cè)系數(shù)設(shè)計(jì)鉆井液密度g/cm300.9501.05000.9501.010000.9501.015000.9501.020000.9501.025000.9501.030000.9501.032000.9101.034000.9041.035000.9051.036000.8981.037000.9051.038000.9051.0鉆進(jìn)參數(shù)設(shè)計(jì)鉆頭選型設(shè)計(jì)1.地層條件：從地質(zhì)部門提供的地層柱狀剖面圖上找出設(shè)計(jì)所鉆各地層的沉積年代，巖性描述，地層液體等作為鉆頭選型的主要依據(jù)。地層條件包括地層類型、硬度、巖性和層位厚度。另外巖石力學(xué)部門對(duì)所鉆巖石機(jī)械性能室內(nèi)測(cè)定給出的硬度、塑性、研磨性和可鉆性等數(shù)據(jù)確定鉆頭類型。2.必須對(duì)各種類型鉆頭結(jié)構(gòu)、工作原理、適應(yīng)性有充分的了解，這是合理選擇鉆頭的重要環(huán)節(jié)。3.對(duì)已使用的鉆頭進(jìn)行詳細(xì)的分析、評(píng)價(jià)，作為鉆頭選型的比較標(biāo)準(zhǔn)，這是合理選擇和使用好鉆頭的重要步驟。由于缺乏鉆頭選型所需的巖石力學(xué)等資料，因此鄰井地層巖性是最重要的鉆頭選型資料，參照《鉆井工程設(shè)計(jì)》表2-8-12～2-8-16-1鉆頭選型與地層巖性特性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，再結(jié)合相似區(qū)塊的已鉆井鉆頭使用資料評(píng)選出該井的鉆頭。下導(dǎo)管井段（0～55m）：FJT417×1（井段：0～55m）。一開（55～655m）：FJT517G×1（井段：55～655m）。二開（655～3755m）：GP19455EX×1（井段：655～2055m）；GP19455EX×1（井段：2055～3000m）；G536×1（井段：3000～3755m）。機(jī)械破巖參數(shù)設(shè)計(jì)鉆壓、轉(zhuǎn)速確定的一般原則鉆壓、轉(zhuǎn)速的選擇取決于所鉆地層巖性，鉆頭自身的力學(xué)機(jī)械特性，下部鉆具組合。鉆壓（W）、轉(zhuǎn)速（n）選擇的原則：1.軟地層采用低鉆壓、高轉(zhuǎn)速；2.硬及中硬地層、深部地層采用高鉆壓、低轉(zhuǎn)速；3.鉆頭安全承載能力一般取0.6～0.8kN/mm，對(duì)不同類型、范圍的鉆頭廠家均有推薦值。4.HD、PDC、TSP鉆頭鉆壓、轉(zhuǎn)速選擇按廠家推薦值。5.除密封滑動(dòng)軸承，均可以采用高轉(zhuǎn)速。采用最優(yōu)關(guān)系方程確定W，n根據(jù)Amoco鉆速方程，牙齒（軸承）磨損方程，鉆進(jìn)目標(biāo)函數(shù)，由最優(yōu)化公式計(jì)算數(shù)學(xué)方法可求得機(jī)械破碎參數(shù)的最優(yōu)關(guān)系曲線方程。對(duì)于軟地層：下導(dǎo)管井段（井段：0～55m）：根據(jù)江鉆鉆頭使用手冊(cè)，取一開（井段：55～655m）：取二開（井段：655～3755m）：GP19455EX：G536：設(shè)計(jì)結(jié)果見表機(jī)械破碎參數(shù)鉆頭序號(hào)鉆頭尺寸mm類型鉆進(jìn)井段m地層鉆壓kN轉(zhuǎn)速r/min純鉆h進(jìn)尺m機(jī)械鉆速m/h0444.5FJT4170～55A1516025527.51311.1FJT517G55～655A～C1247020600302215.9GP19455EX655～2055C～F360～80150+n馬達(dá)401400353215.9GP19455EX2055～3000F3～F2K60～80150+n馬達(dá)4094523.634215.9G5363000～3750F2K～QJ80120+n馬達(dá)4075518.88水力參數(shù)設(shè)計(jì)水力參數(shù)對(duì)鉆速有著重要的影響。其主要表現(xiàn)在水力破巖作用、水力清巖作用。射流與鉆頭的五個(gè)水力參數(shù)為：射流噴速、射流沖擊力、射流水功率、鉆頭水功率和鉆頭壓降。由于和實(shí)質(zhì)上是一個(gè)參數(shù)，所以在本設(shè)計(jì)中只計(jì)算不計(jì)算[3]。本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：第一次開鉆（0~655m）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：1#，311.1mm，F(xiàn)JT517G井深：，，，。，，。1）確定流量：；由F-1300泵水功率特性，選套缸，，。鉆井采用雙泵，。鉆井液流變參數(shù)：，。2）計(jì)算循環(huán)壓耗：鉆桿內(nèi)流速：；鉆桿外流速：；鉆鋌內(nèi)流速：；鉆鋌外環(huán)空流速：；；；；；，；，，，，故環(huán)空壓耗：3）計(jì)算鉆頭壓降：4）計(jì)算當(dāng)量噴嘴當(dāng)量直徑：5）計(jì)算噴嘴組合：采用三不等徑組合，選取：，，。計(jì)算功能參數(shù)：；；；；第二次開鉆（655~3755m）鉆頭序號(hào)：2#，215.9mm，GP19455EX設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：，，，。，，。設(shè)計(jì)方法和步驟同前。設(shè)計(jì)結(jié)果見表。鉆頭序號(hào)：2#，215.9mm，GP19455EX設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：，，，。，，。設(shè)計(jì)方法和步驟同前。設(shè)計(jì)結(jié)果見表。鉆頭序號(hào)：3#，215.9mm，GP19455EX設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：，，，。，，。設(shè)計(jì)方法和步驟同前。設(shè)計(jì)結(jié)果見表。鉆頭序號(hào)：4#，215.9mm，G536設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)：，，，。，，。設(shè)計(jì)方法和步驟同前。設(shè)計(jì)結(jié)果見表。水力參數(shù)設(shè)計(jì)鉆頭序號(hào)鉆頭直徑mm井段m噴嘴直徑mm立管壓力MPa流量L/S鉆頭壓降MPa鉆頭水功率kw鉆頭比水功率W/mm2射流沖擊力KN噴射速度m/sJ1J2J31311.10~65514.2914.2912.714.2179.666.715357.0313.941752215.9655~94714.2914.2912.714.0146.9211.353014.484.84103215.9947~205514.2914.2912.717.4946.927.532567.044.46953215.92055~300012.714.29018.6546.929.3243711.947.471594215.93000~375512.714.29019.346.928.4239510.797.47159油氣井壓力控制油氣井壓力控制按照《鉆井井控技術(shù)規(guī)程》（SY/T6426-2005）、《天然氣井工程安全技術(shù)規(guī)范》（Q/SHS0003.1-2004）執(zhí)行。鉆井井口裝置、井控管匯的配套與安裝應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鉆井井控裝置組合配套安裝調(diào)試與維護(hù)》(SY/T5964-2006)的規(guī)定要求執(zhí)行。一開井口裝置第一次開鉆（一開）時(shí)由于鉆達(dá)地層較淺，只有幾百米，所以不要求安裝井口防噴裝置，井口裝置簡(jiǎn)單。二開井口裝置由于所設(shè)計(jì)的井是勘探油氣井，因此井控裝置的要求較高。第二次開鉆（二開）時(shí)，安裝一個(gè)雙閘板防噴器、一個(gè)單閘板防噴器和一個(gè)環(huán)形防噴器及安全的壓井和節(jié)流管匯。井控管匯二開的井控管匯應(yīng)滿足要求，以免出現(xiàn)異常情況時(shí)能夠很好地實(shí)施井控，保證鉆井的安全，防止造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。井控裝置和套管試壓（1）全套井控裝置應(yīng)在井控車間用清水按規(guī)定試壓合格后才能送往井場(chǎng)應(yīng)用，在井場(chǎng)上安裝好后按表的參數(shù)試壓。試壓參數(shù)表開鉆次數(shù)井控裝置和套管型號(hào)試壓要求介質(zhì)壓力MPa時(shí)間min允許壓降MPa二開環(huán)型防噴器FH28-35清水1030≤0.7雙閘板防噴器2FZ28-35清水1030≤0.7節(jié)流管匯JG-S1-Y1-35清水1030≤0.7壓井管匯YG-35清水1030≤0.7套管244.5mm套管J-55×8.94mm清水1030≤0.7177.8mm套管N-80×9.19mm清水3530≤0.7注：(1)244.5mm套管最低抗內(nèi)壓強(qiáng)度24.27Mpa，177.8mm套管最低抗內(nèi)壓強(qiáng)度49.92Mpa。（2）各開次井控裝置試壓與套管試壓同時(shí)進(jìn)行。（3）放噴管線按10MPa試壓；穩(wěn)壓時(shí)間為30min，允許壓降小于0.7MPa。（4）鉆開油氣層前、更換井控裝置零部件后以及氣層鉆進(jìn)中每月應(yīng)采用堵塞器或試壓塞參照上述有關(guān)要求及條件對(duì)井口裝置試壓。井控設(shè)備的安裝要求（1）防噴器必須安裝平正，并用鋼絲繩四角繃緊。（2）液控管匯安裝整齊，車輛跨越處應(yīng)安過橋蓋板，遠(yuǎn)控臺(tái)及儲(chǔ)能器安裝在距井口左前方25m以上的專用活動(dòng)房?jī)?nèi)，距放噴管線或壓井管線應(yīng)有2m以上距離，并在周圍留有寬度不少于2m的人行通道。遠(yuǎn)控臺(tái)的電源線、氣源線要單獨(dú)連接。儲(chǔ)能器瓶的壓力要始終保持在工作壓力范圍內(nèi)。（3）具有手動(dòng)鎖緊機(jī)構(gòu)的所有閘板防噴器應(yīng)安裝手動(dòng)操作桿，靠手輪端應(yīng)支撐牢固，中心線與鎖緊軸之間的夾角不大于30°，并掛牌標(biāo)明開關(guān)方向和圈數(shù)，手動(dòng)操作桿手輪下方應(yīng)安裝操作臺(tái)。（4）防噴管線和放噴管線應(yīng)采用專用管材。（5）放噴管線的安裝和固定應(yīng)符合《鉆井井控規(guī)定實(shí)施細(xì)則》的要求；放噴管線接出井口75m以上的安全地帶，距各種設(shè)施不小于50m，放噴管線出口處具備點(diǎn)火條件，至少在一個(gè)主放噴口修建燃燒池。（6）在進(jìn)入氣層前配備齊全其它鉆具內(nèi)防噴工具，鉆井液處理裝置，并按要求安裝好井控監(jiān)測(cè)的儀器、儀表。中途測(cè)試井控要求中途測(cè)試與測(cè)井前必須進(jìn)行通井，保證測(cè)試工具和測(cè)井工具的順利下入。①起、下測(cè)試工具前，檢查提升系統(tǒng)、指重表、記錄儀等，確保測(cè)試順利進(jìn)行和準(zhǔn)確記錄。②按要求準(zhǔn)備好足夠數(shù)量、質(zhì)量合格的鉆井液。③下鉆過程中，由專人記錄返出情況，每5柱記錄1次，并核對(duì)與應(yīng)返出量是否一致，發(fā)現(xiàn)異常立即匯報(bào)。④按設(shè)計(jì)連接好地面測(cè)試控制管線及裝置，仔細(xì)檢查油、氣、水分離器及計(jì)量?jī)x器，要求地面系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)要求、井內(nèi)無異常，才能進(jìn)行座封。⑤座封前，試關(guān)半封和環(huán)形防噴器一次，作好反灌鉆井液的準(zhǔn)備工作，并試灌一次。⑥座封開井后，密切觀察環(huán)空液面，若液面下降，立即向環(huán)空反灌鉆井液，并關(guān)井、解封，準(zhǔn)備重新座封。⑦開井后若有天然氣噴出，則應(yīng)立即點(diǎn)火燃燒；若發(fā)現(xiàn)噴出的流體內(nèi)含有硫化氫，而管柱或地面系統(tǒng)又不抗硫，且又無相應(yīng)防護(hù)工藝措施時(shí)，應(yīng)立即關(guān)井、壓井、解封起鉆。⑧測(cè)試完畢后,若鉆具內(nèi)液體排空,應(yīng)打開循環(huán)閥進(jìn)行壓井作業(yè)，待井壓穩(wěn)后才能起鉆。⑨起測(cè)試管串時(shí)，控制上提速度，并及時(shí)定量灌入鉆井液，避免抽噴。測(cè)井井控要求（1）測(cè)井對(duì)井口設(shè)備的要求井口有剪切電纜設(shè)備，一旦井口失控可以快速剪斷測(cè)井電纜，達(dá)到立即封井。（2）測(cè)井井控預(yù)防措施①測(cè)井施工小隊(duì)必須嚴(yán)格按"測(cè)井操作規(guī)程"精心組織施工，如果測(cè)井作業(yè)超過規(guī)定時(shí)間，井隊(duì)必須通井循環(huán)鉆井液。如果井內(nèi)復(fù)雜，測(cè)井儀器在井內(nèi)遇阻卡嚴(yán)重時(shí)，必須要求井隊(duì)通井循環(huán)鉆井液。②在測(cè)井過程中，井隊(duì)和測(cè)井隊(duì)派專人井口值班，負(fù)責(zé)檢查和觀察測(cè)井設(shè)備的運(yùn)行情況，注意井內(nèi)鉆井液情況，一旦發(fā)現(xiàn)井口鉆井液出現(xiàn)溢流，立即通知井隊(duì)和測(cè)井小隊(duì)長(zhǎng)。③井口一旦發(fā)現(xiàn)輕微的鉆井液溢流時(shí)，測(cè)井隊(duì)在小隊(duì)長(zhǎng)的組織下，安全、快速將儀器取出井口（同時(shí)立即向井隊(duì)通報(bào)），以便井隊(duì)立即采取措施壓井。（3）井口失控應(yīng)急要求在測(cè)井過程中，如果萬(wàn)一發(fā)生井口失控，立即將測(cè)井絞車停車熄火，控制一切火源，在現(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)一指揮下用井口設(shè)備剪斷測(cè)井電纜或射孔電纜，立即開關(guān)井口。油氣井控制的主要措施（1）開鉆前必須向全隊(duì)職工、鉆井現(xiàn)場(chǎng)的所有工作人員進(jìn)行地質(zhì)、工程、鉆井液和井控裝備等方面的技術(shù)措施交底，并提出具體要求。（2）嚴(yán)格執(zhí)行井控工作九項(xiàng)管理制度，落實(shí)溢流監(jiān)測(cè)崗位、關(guān)井操作崗位和鉆井隊(duì)干部24h值班制度，井控準(zhǔn)備工作及應(yīng)急預(yù)案必須經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可鉆開油氣層。（3）各種井控裝備及其它專用工具、消防器材、防爆電路系統(tǒng)配備齊全、運(yùn)轉(zhuǎn)正常。（4）進(jìn)入氣層前50～100m對(duì)上部裸眼段進(jìn)行承壓試驗(yàn)無井漏后并將鉆井液密度逐步調(diào)整至設(shè)計(jì)要求值；每次起鉆前必須活動(dòng)方鉆桿旋塞一次，每次起鉆完檢查活動(dòng)閘板封井器一次，半月活動(dòng)檢查環(huán)型封井器一次，以保證其正常可靠。（5）氣層鉆進(jìn)中，必須在近鉆頭位置安裝鉆具止回閥；接止回閥下鉆每下20～30柱鉆具灌滿鉆井液；鉆臺(tái)上配備與鉆具尺寸相符的鉆具止回閥，并配有搶裝止回閥工具；在大門坡道上準(zhǔn)備一根防噴單根（鉆桿下部有與鉆鋌扣相符的配合接頭）。（6）必須按班組進(jìn)行各種工況的防噴演習(xí)，并達(dá)到規(guī)定要求。（7）嚴(yán)格落實(shí)坐崗制度，無論鉆進(jìn)還是起下鉆，或其它輔助作業(yè)，鉆井班都必須落實(shí)專人24h坐崗觀察鉆井液池液面變化和鉆井液出口情況，地質(zhì)錄井人員除了在儀表上觀察外，必須對(duì)鉆井液池液面變化和鉆井液出口進(jìn)行定時(shí)觀察，定時(shí)測(cè)量進(jìn)出口鉆井液性能；兩個(gè)崗都必須作好真實(shí)準(zhǔn)確記錄；值班干部必須對(duì)上述兩個(gè)崗位工作情況進(jìn)行定時(shí)和不定時(shí)檢查，并當(dāng)班簽認(rèn)。（8）鉆進(jìn)中遇到鉆速突然加快、放空、井漏、氣測(cè)及油氣水顯示異常等情況，應(yīng)立即停鉆觀察。如發(fā)生溢流要按規(guī)定及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并按正確的關(guān)井程序及時(shí)關(guān)井，關(guān)井求壓后迅速實(shí)施壓井作業(yè)（并同時(shí)上報(bào)有關(guān)部門），待井內(nèi)平穩(wěn)后才恢復(fù)鉆進(jìn)。（9）關(guān)井壓力不得超過井口裝置的工作壓力、套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度的80%（或按套管試壓值）和地層破裂壓力三者中的最小值。（10）加強(qiáng)井場(chǎng)所有運(yùn)行設(shè)備的檢查和保養(yǎng)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。起鉆前必須在井底充分循環(huán)（一周半以上），進(jìn)出口泥漿密度差不超過0.02g/cm3，正常后方可進(jìn)行起鉆作業(yè)。（11）進(jìn)入主要?dú)鈱雍竺看纹疸@前堅(jiān)持短起下鉆檢查油氣侵和溢流，嚴(yán)格控制起下鉆速度，起鉆必須按規(guī)定灌滿鉆井液。地質(zhì)錄井隊(duì)人員和鉆臺(tái)坐崗人員必須依次記錄灌入量，并核對(duì)與起出鉆具體積是否相符，同時(shí)要觀察灌鉆井液的間隙中出口管是否斷流等情況。各次開鉆或分井段施工重點(diǎn)要求及注意事項(xiàng)一開鉆進(jìn)重點(diǎn)要求及注意事項(xiàng)井眼尺寸Φ311.1mm套管直徑Φ244.5mm，井段：55～655m。（1）地表為淡水層系，為防污染地表水，要求配漿開鉆，土粉水化時(shí)間大于24h，粘度滴流～80s。該地層主要為泥巖和砂巖，且白堊系斜層理十分發(fā)育，要做好防斜和防漏失。（2）下Φ244.5mm套管時(shí)，要求上扣到位。（3）套管緊好扣，下入井內(nèi)，套管一定要與轉(zhuǎn)盤找正，保證居中，并用水泥固好，以利于以后鉆進(jìn)和安裝井口。（4）防止井口竄漿：使用高粘切鉆井液，控制好排量，固好防溢管。（5）計(jì)算好套管切割位置，保證以后各開次井口的順利安裝。（6）套管頭托盤下部要墊平并用水泥固好。二開鉆進(jìn)重點(diǎn)要求及注意事項(xiàng)井眼尺寸Φ215.9mm，套管直徑Φ177.8mm，井段：655～3750m。本段會(huì)鉆穿儲(chǔ)層，根據(jù)鄰井資料可能出現(xiàn)較大漏失層和易塌層，造成井下事故。因此，重點(diǎn)是做好防噴、防漏、防塌和儲(chǔ)層保護(hù)工作。（1）優(yōu)選和使用好鉆頭。二開全部選用高效PDC鉆頭，每起出一只鉆頭，必須認(rèn)真分析，優(yōu)選出適合該地層鉆進(jìn)的鉆頭型號(hào)，確定合理的鉆井參數(shù)和鉆頭使用時(shí)間，防止鉆頭事故的發(fā)生。（2）本井段使用小鉆具鉆進(jìn)，應(yīng)做好入井鉆具的檢查，堅(jiān)持定期鉆具探傷、鉆具倒換和錯(cuò)扣檢查，防止鉆具事故發(fā)生。（3）本井段為主要目的層段，鉆進(jìn)中必須加強(qiáng)觀察與監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)調(diào)整鉆井液密度，確保安全鉆進(jìn)和保護(hù)油氣層。（4）做好設(shè)備檢查與檢修工作，確保人員、設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。（5）加強(qiáng)地質(zhì)錄井觀察，為鉆井提供較可信的地層預(yù)告。（6）H2S含量預(yù)測(cè)及安全預(yù)防措施。經(jīng)查閱該區(qū)探井天然氣組份分析報(bào)告，上、下古生界天然氣組份中均不含H2S氣體。但要求在施工過程中特別注意加強(qiáng)對(duì)H2S氣體的錄井檢測(cè)及防范。氣測(cè)一旦發(fā)現(xiàn)H2S氣體，立即書面通知鉆井隊(duì)長(zhǎng)及甲方監(jiān)督，現(xiàn)場(chǎng)人員嚴(yán)格按照上級(jí)有關(guān)規(guī)定和鉆井安全操作規(guī)范果斷處理，確保人身及鉆井設(shè)備的安全。地層壓力監(jiān)測(cè)要求實(shí)時(shí)地層壓力監(jiān)測(cè)方法：1、Dc指數(shù)法（1）選取上部地層中厚度大于150m的正常壓實(shí)泥（頁(yè)）巖井段，消除因鉆壓過大等因素造成的異常值后，用該井段起、止井深的dc指數(shù)值確定本井的dc指數(shù)趨勢(shì)線（dcn）。

（2）當(dāng)井眼直徑或鉆頭類型發(fā)生改變時(shí)，應(yīng)按（1）重新選取dc指數(shù)趨勢(shì)線（dcn）。（3）采用聯(lián)機(jī)軟件實(shí)時(shí)計(jì)算地層孔隙壓力、地層破裂壓力、地層孔隙壓力梯度，并與該地區(qū)正常的地層液壓梯度（一般為0.97g/cm3～1.06g/cm3）進(jìn)行比較后，確定孔隙壓力梯度的類型。（4）比較當(dāng)量循環(huán)鉆井液密度（ECD）與地層孔隙壓力，提出利于保護(hù)油層的鉆井液密度。（5）正常地層隨著埋深的增加，由于上覆巖層的壓力增大，使得泥（頁(yè)）巖孔隙度減小，巖石致密程度增加，可鉆性變差，機(jī)械鉆速減小，dc指數(shù)增大。注：dc指數(shù)法既不適用于PDC鉆頭條件下的鉆井，也不適用于碳酸鹽巖地層。2、sigma指數(shù)法（1）根據(jù)實(shí)際情況確定Sigma指數(shù)的趨勢(shì)線斜率（一般為0.088）。（2）采用聯(lián)機(jī)軟件實(shí)時(shí)計(jì)算地層孔隙壓力、地層破裂壓力、地層孔隙壓力梯度，并與該地區(qū)正常的地層液壓梯度（一般為0.97g/cm3～1.06g/cm3）進(jìn)行比較后，確定孔隙壓力梯度的類型。注：sigma指數(shù)法主要適用于碳酸鹽巖地層。3、破裂壓力漏失試驗(yàn)法（1）鉆穿套管鞋進(jìn)入地層2～3m后，起鉆到套管鞋深度停泵，關(guān)閉方鉆桿旋塞及防噴器。（2）將綜合錄井儀的累計(jì)泵入體積清零后，通知鉆井隊(duì)向井眼環(huán)空內(nèi)緩慢注入鉆井液。此過程中，每隔30s記錄一次立壓和鉆井液泵入體積，并繪制《地層破裂壓力漏失試驗(yàn)圖》。（3）在《地層破裂壓力漏失試驗(yàn)圖》中，壓力開始增加時(shí)呈現(xiàn)直線性，繼續(xù)注入鉆井液后壓力曲線變得平緩。當(dāng)壓力不變時(shí)，應(yīng)立即停泵。（4）將《地層破裂壓力漏失試驗(yàn)圖》中開始脫離線性變化的壓力作為漏失壓力Plot，根據(jù)漏失壓力計(jì)算最大允許的鉆井液密度（ρmax）。4、泥（頁(yè)）巖密度法（1）所有井段的純泥（頁(yè)）巖，按厚層10m一點(diǎn)、薄層每層一點(diǎn)的采樣間隔測(cè)定其密度，測(cè)定方法見Q/SH10201370。（2）選取上部地層中厚度大于150m的正常壓實(shí)泥（頁(yè)）巖井段，確定本井的泥（頁(yè)）巖密度趨勢(shì)線。當(dāng)泥（頁(yè)）巖密度值偏離其密度趨勢(shì)線時(shí)，可能存在異常地層壓力。5、地層異常壓力預(yù)報(bào)當(dāng)?shù)貙訅毫Τ霈F(xiàn)異常時(shí)，應(yīng)立即通知鉆井隊(duì)，并填寫《異常預(yù)報(bào)通知單》。地層漏失試驗(yàn)地漏試驗(yàn)要求為了進(jìn)一步認(rèn)清地層壓力情況，下入9-5/8"套管后，鉆出套管鞋3~5m或鉆開第一個(gè)砂巖層，進(jìn)行地層破裂壓力試驗(yàn)或地層承壓試驗(yàn)。地漏試驗(yàn)程序（1）鉆出套管浮鞋及新地層3~5m（或鉆遇第一個(gè)砂層）。（2）循環(huán)調(diào)整鉆井液性能，要求密度均勻和10min的靜切力盡可能低。（3）用固井泵以0.25bbl/Min(或0.5bbl/Min)的低泵速循環(huán)，記錄下泵壓。隨后對(duì)管線試壓到預(yù)計(jì)使地層破裂的泵壓再加1000psi。（4）起鉆頭進(jìn)入套管鞋內(nèi)。（5）泵入速度控制在0.25bbl/Min(或0.5bbl/Min)的低泵速循環(huán)，要求盡量勻速泵入，計(jì)量準(zhǔn)確，每15秒記錄泵壓和泵入量。要求連續(xù)做兩次地漏試驗(yàn)，具體按下述程序進(jìn)行：開泵，泵壓將均勻地直線上升。當(dāng)泵壓上升速度開始減慢（偏離直線之點(diǎn)）時(shí)，記錄的泵壓為地層泄漏泵壓。繼續(xù)泵入，直到泵壓達(dá)到最大值后下降，記錄下的最大泵壓為地層破裂泵壓。注意：地漏試驗(yàn)的極限壓力應(yīng)小于套管的試驗(yàn)壓力。要求在地層破裂后再繼續(xù)穩(wěn)定泵入3Min，泵壓將趨于穩(wěn)定后，記錄穩(wěn)定泵壓為地層破裂傳播壓力。停泵，泵壓繼續(xù)下降直到平穩(wěn)后繼續(xù)觀察3Min，記錄停泵后穩(wěn)定的泵壓值。（每15秒記錄一次泵壓）不放壓，重復(fù)(1)~(5)繼續(xù)做第二次地漏試驗(yàn)，記錄地層的重張壓力（即第二次試驗(yàn)的破裂壓力）。（6）整理數(shù)據(jù)，計(jì)算地層漏失壓力梯度，繪制泵壓對(duì)泵入量變化曲線。油氣層保護(hù)鉆井中損害油氣層的工程因素鉆井過程損害油氣層的嚴(yán)重程度不僅與鉆井液類型和組分有關(guān)，而且隨鉆井液固相和液相與巖石、地層流體的作用時(shí)間和侵入深度的增加而加劇。影響作用時(shí)間和侵入深度主要是工程因素，這些因素可歸納為以下四個(gè)方面。l壓差壓差是造成油氣層損害的主要因素之一。通常鉆井液的濾失量隨壓差的增大而增加．因而鉆井液進(jìn)入油氣層的深度和損害油氣層的嚴(yán)重程度均隨正壓差的增加而增大（圖5-2），此外，當(dāng)鉆井液有效液柱壓力超過地層破裂壓力或鉆井液在油氣層裂縫中的流動(dòng)阻力時(shí)，鉆井液就有可能漏失至油氣層深部，加劇對(duì)油氣層的損害。負(fù)壓差可以阻止鉆井液進(jìn)入油氣層，減少對(duì)油氣層損害，但過高的負(fù)壓差會(huì)引起油氣層出砂、裂縫性地層的應(yīng)力敏感和有機(jī)垢的形成，反而會(huì)對(duì)油氣層產(chǎn)生損害。壓差過高對(duì)油氣層損害的危害已被國(guó)內(nèi)外許多實(shí)例所證實(shí)。美國(guó)阿拉斯加普魯?shù)禄魹秤吞镝槍?duì)油井產(chǎn)量進(jìn)行過調(diào)研，其結(jié)論是：在鉆井過程中，由于超平衡壓力條件下鉆井促使固相或液相侵入油氣層，滲透率下降10～75％。2．浸泡時(shí)間當(dāng)油氣層被鉆開時(shí)，鉆井液固相或?yàn)V液在壓差作用下進(jìn)入油氣層，其進(jìn)入數(shù)量和深度及對(duì)油氣層損害的程度均隨鉆井液浸泡油氣層時(shí)間的增長(zhǎng)而增加（圖5—3），浸泡時(shí)間對(duì)油氣層損害程度的影響不可忽視。3．環(huán)空返速環(huán)空返速越大，鉆井液對(duì)井壁泥餅的沖蝕越嚴(yán)重，因此，鉆井液的動(dòng)濾失量隨環(huán)空返速的增高而增加（圖5-4），鉆井液固相和濾液對(duì)油氣層侵入深度及損害程度亦隨之增加。此外，鉆井液當(dāng)量密度隨環(huán)空返速增高而增加，因而鉆井液對(duì)油氣層的壓差亦隨之增高，損害加劇。4．鉆井液性能鉆井液性能好壞與油氣層損害程度高低緊密相關(guān)。因?yàn)殂@井液固相和液相進(jìn)入油氣層的深度及損害程度均隨鉆井液靜濾失量、動(dòng)濾失量、HTHP濾失量的增大和泥餅質(zhì)量變差而增加。鉆井過程中起下鉆、開泵所產(chǎn)生的激動(dòng)壓力隨鉆井液的塑性粘度和動(dòng)切力增大而增加。此外，井壁坍塌壓力隨鉆井液抑制能力的減弱而增加，維持井壁穩(wěn)定所需鉆井液密度就要隨之增高，若坍塌層與油氣層在一個(gè)裸眼井段，且坍塌壓力又高于油氣層壓力，則鉆井液液柱壓力與油氣層壓力之差隨之增高，就有可能使損害加重。保護(hù)油氣層的鉆井液技術(shù)鉆井液是石油工程中最先與油氣層相接觸的工作液，其類型和性能好壞直接關(guān)系到對(duì)油氣層的損害程度，因而保護(hù)油氣層鉆井液技術(shù)是搞好保護(hù)油氣層工作的首要技術(shù)環(huán)節(jié)。一、保護(hù)油氣層對(duì)鉆井液的要求鉆開油氣層鉆井液不僅要滿足安全、快速、優(yōu)質(zhì)、高效的鉆井工程施工需要，而且要滿足保護(hù)油氣層的技術(shù)要求。通過多年的研究，可將這些要求歸納為以下幾個(gè)方面。1．鉆井液密度可調(diào)，滿足不同壓力油氣層近平衡壓力鉆井的需要我國(guó)油氣層壓力系數(shù)從0.4到2.87，部分低壓、低滲、巖石堅(jiān)固的油氣層，需采用負(fù)壓差鉆進(jìn)來減少對(duì)油氣層的損害，因而必須研究出從空氣到密度為3.0g/cm3的不同類型鉆井液才能滿足各種需要。2．鉆井液中固相顆粒與油氣層滲流通道匹配鉆井液中除保持必需的膨潤(rùn)土、加重劑、暫堵劑等外，應(yīng)盡可能降低鉆井液中膨潤(rùn)土和無用固相的含量。依據(jù)所鉆油氣層的孔喉直徑，選擇匹配的固相顆粒尺寸大小、級(jí)配和數(shù)量，用以控制固相侵入油氣層的數(shù)量與深度。此外，還可以根據(jù)油氣層特性選用暫堵劑；在油井投產(chǎn)時(shí)再進(jìn)行解堵。對(duì)于固相顆粒堵塞會(huì)造成油氣層嚴(yán)重?fù)p害且不易解堵的外，鉆開油氣層時(shí)，應(yīng)盡可能采用無固相或無膨潤(rùn)土相鉆井液。3．鉆井液必須與油氣層巖石相配伍對(duì)于中、強(qiáng)水敏性油氣層應(yīng)采用不引起粘土水化膨脹的強(qiáng)抑制性鉆井液，例如氯化鉀鉆井液、鉀銨基聚合物鉆井液、甲酸鹽鉆井液、兩性離子聚合物鉆井液、陽(yáng)離子聚合物鉆井液、正電膠鉆井液、油基鉆井液和油包水鉆井液等。對(duì)于鹽敏性油氣層，鉆井液的礦化度應(yīng)控制在兩個(gè)臨界礦化度之間。對(duì)于堿敏性油氣層、鉆井液的pH值應(yīng)盡可能控制在7～8；如需調(diào)控pH值，最好不用燒堿作為堿度控制劑，可用其它種類的、對(duì)油氣層損害程度低的堿度控制劑，對(duì)于非酸敏油氣層，可選用酸溶處理劑或暫堵劑。對(duì)于速敏性油氣層、應(yīng)盡量降低壓差和嚴(yán)防井漏。采用油基或油包水鉆井液、水包油鉆井液時(shí)，最好選用非離子型乳化劑，以免發(fā)生潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)等。4．鉆井液濾液組分必須與油氣層中流體相配伍確定鉆井液配方時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：濾液中所含的無機(jī)離子和處理劑不與地層中流體發(fā)生沉淀反應(yīng)；濾液與地層中流體不發(fā)生乳化堵塞作用；濾液表面張力低，以防發(fā)生水鎖作用；濾液中所含細(xì)菌在油氣層所處環(huán)境中不會(huì)繁殖生長(zhǎng)。5．鉆井液的組分與性能都能滿足保護(hù)油氣層的需要所用各種處理劑對(duì)油氣層滲透率影響小。盡可能降低鉆井液處于各種狀態(tài)下的濾失量及泥餅滲透率，改善流變性，降低當(dāng)量鉆井液密度和起下管柱或開泵時(shí)的激動(dòng)壓力。此外；鉆井液的組分還必須有效地控制處于多套壓力層系裸眼井段中的油氣層可能發(fā)生的損害。保護(hù)油氣層的鉆井工藝技術(shù)鉆井過程中，針對(duì)鉆井工藝技術(shù)措施中影響油氣層損害因素，可以采取降低壓差，實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井，減少鉆井液浸泡時(shí)間，優(yōu)選環(huán)空返速，防止井噴井漏等措施來減少對(duì)油氣層的損害。一、建立四個(gè)壓力剖面，為井身結(jié)構(gòu)和鉆井液密度設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)地層孔隙壓力、破裂壓力、地應(yīng)力和坍塌壓力是鉆井工程設(shè)計(jì)和施工的基礎(chǔ)參數(shù)，依據(jù)上述四個(gè)壓力才有可能進(jìn)行合理的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確定出合理的鉆井液密度，實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井，從而減少壓差對(duì)油氣層所產(chǎn)生的損害。二、確定合理井身結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井的基本保證井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則有許多條，其中最重要的一條是滿足保護(hù)油氣層實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井的需要，因?yàn)槲覈?guó)大部分油氣田均屬于多壓力層系地層，只有將油氣層上部的不同孔隙壓力或破裂壓力地層用套管封隔，才有可能采用近平衡壓力鉆進(jìn)油氣層。如果不采用技術(shù)套管封隔，裸眼井段仍處于多壓力層系。當(dāng)下部油氣層壓力大大低于上部地層孔隙壓力或坍塌壓力時(shí)，如果用依據(jù)下部油氣層壓力系數(shù)確定的鉆井液密度來鉆進(jìn)上部地層，則鉆井中可能出現(xiàn)井噴、坍塌、卡鉆等井下復(fù)雜情況，使鉆井作業(yè)無法繼續(xù)進(jìn)行；如果依據(jù)上部裸眼段最高孔隙壓力或坍塌壓力來確定鉆井液密度，盡管上部地層鉆井工作進(jìn)展順利，但鉆至下部低壓油氣層時(shí)，就可能因壓差過高而發(fā)生卡鉆、井漏等事故，并且因高壓差而給油氣層造成嚴(yán)重?fù)p害。綜上所述，選用合理的井身結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)近平衡鉆進(jìn)油氣層的前題。三、實(shí)現(xiàn)近平衡壓力鉆井，控制油氣層的壓差處于安全的最低值平衡壓力鉆井是指鉆井時(shí)井內(nèi)鉆井液柱有效壓力pd等于所鉆地層孔隙壓力pp，即壓差Dp＝pd－pp=0。此時(shí)，鉆井液對(duì)油氣層損害程度最小。鉆進(jìn)時(shí)（５－１）式中pｍ——鉆井液靜液柱壓力，MPa；pａ——鉆井液環(huán)空流動(dòng)壓力，MPa；DpＷ——鉆井液中所含巖屑增加的壓力值，MPa；起鉆時(shí)，如果不調(diào)整鉆井液密度，則（５－２）式中pd′——井內(nèi)鉆井液柱有效壓力，MPa；ps——抽吸壓力，MPa。從式（5－２）清楚看出，當(dāng)鉆井液柱有效壓力大大小于地層孔隙壓力時(shí)，就可能發(fā)生井噴和井塌等惡性事故。因而，在實(shí)際鉆井作業(yè)中，為了既確保安全鉆進(jìn)，又盡可能將壓差控制在安全的最低值，往往采取近平衡壓力鉆進(jìn)，即井內(nèi)鉆井液靜液壓力略高于地層孔隙壓力，即式中S——附加壓力系數(shù)；H——井深，m；ρ——鉆井液密度，g／cm3。依據(jù)多次反復(fù)科學(xué)運(yùn)算及多年現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，原中國(guó)石油天然氣總公司頒發(fā)的“鉆井泥漿技術(shù)管理規(guī)定”中明確規(guī)定：鉆油氣層時(shí)S=0.05~0.10鉆氣層時(shí)S=0.07~0.15為了盡可能將壓差降至安全的最低限；對(duì)一般井來說，鉆進(jìn)時(shí)努力改善鉆井液流變性和優(yōu)選環(huán)空返速，降低環(huán)空流動(dòng)阻力與鉆屑濃度；起下鉆時(shí)，調(diào)整鉆井液觸變性，控制起鉆速度，降低抽吸壓力。對(duì)于地層孔隙壓力系數(shù)小于0.8的低壓油氣層，可依據(jù)實(shí)際的地層孔隙壓力，分別選用充氣鉆井、泡沫流體鉆井、霧流體或空氣鉆井，降低壓差，甚至可采用負(fù)壓差鉆井，減小對(duì)油氣層的損害。四、降低浸泡時(shí)間鉆井過程中，油氣層浸泡時(shí)間從鉆開油氣層開始直到固井結(jié)束，包括純鉆進(jìn)時(shí)間、起下鉆接單根時(shí)間、處理事故與井下復(fù)雜情況時(shí)間、輔助工作與非生產(chǎn)時(shí)間、完井電測(cè)、下套管及固井時(shí)間，為了縮短浸泡時(shí)間，減少對(duì)油氣層的損害，可從以下幾方面著手。（1）采用優(yōu)選參數(shù)鉆井，并依據(jù)地層巖石可鉆性選用合適類型的牙輪鉆頭或PDC鉆頭及噴嘴，提高機(jī)械鉆速。（2）采用與地層特性相匹配的鉆井液，加強(qiáng)鉆井工藝技術(shù)措施及井控工作，防止井噴、井漏、卡鉆、坍塌等井下復(fù)雜情況或事故的發(fā)生。（3）提高測(cè)井一次成功率、縮短完井時(shí)間。（4）加強(qiáng)管理，降低機(jī)修、組停，輔助工作和其它非生產(chǎn)時(shí)間