石油天然气欠平衡钻井操作规程.doc

石油天然气欠平衡钻井操作规程1.1 适用条件1.1.1 地层压力、地温梯度基本清楚。1.1.2 地层岩性稳定性好，不易垮塌。1.1.3 地层流体特性、组分、产量基本清楚，硫化氢浓度低于75mg/m3（50ppm）。1.1.4 非高压高产地层。1.2 设计原则1.2.1 欠平衡钻井设计应纳入钻井设计。1.2.2 井身结构设计应以地层坍塌压力、孔隙压力、破裂压力综合剖面数据为依据。在同一个裸眼井段，地层压力梯度应基本一致。1.2.3 欠压值设计应综合考虑地层坍塌压力、孔隙压力、破裂压力、流体特性、预计产量、套管抗内压及抗外挤强度和地面设备能力等因素。a) 欠压值引起的井口回压不应超过旋转防喷器额定动密封压力的70；b) 欠压值引起的地层出气量不应大于液气分离器的最大分离能力；c) 欠压值导致钻井液密度变化后的当量密度值，不应低于裸眼段地层坍塌压力当量密度值。1.3 井口装置及设备要求1.3.1 根据预计的产量、压力进行旋转防喷器的选型。1.3.2 全过程欠平衡钻井，双闸板防喷器全闭闸板安装在下，半封闸板安装在上。1.3.3 钻井液循环出口应在环形防喷器以上，并使用欠平衡钻井专用节流管汇。1.3.4 使用动密封压力为3.5MPa和7MPa的旋转防喷器，钻机转盘通径不小于444.5mm；使用动密封压力为10.5MPa和17.5MPa的旋转防喷器，钻机转盘通径不小于520.7mm。1.3.5 井架底座净空高度足以安装欠平衡钻井井口装置。1.3.6 若需使用不压井装置，钻台面应具备安装条件。1.4 施工准备1.4.1 作业前，由建设单位组织相关施工单位进行现场办公，落实施工作业各项准备工作。1.4.2 六方方钻杆长度应满足旋转防喷器驱动补心能进入旋转防喷器的旋转总成，大鼠洞深度、水龙带长度应与方钻杆长度相匹配。1.4.3 应准备拆装旋转总成的专用带钩绳套，并在旋转防喷器壳体法兰处安装操作平台。1.4.4 钻具止回阀外径与所连接的钻杆接头或钻铤外径一致，近钻头位置至少安装两只钻具止回阀。1.4.5 不压井起下钻作业井，所用钻铤外径与标准尺寸偏差不得大于2mm，本体应无毛刺、棱角。1.4.6 使用18斜坡接头钻杆，钻杆、钻铤应探伤检测，达到一级钻具标准。1.4.7 液气分离器进液管线应固定。排气管线固定、燃烧池修建要求见9.2.2.2.2。1.4.8 现场应储备1倍井筒容积、密度高于设计地层压力当量钻井液密度0.2g/cm30.4g/cm3的加重钻井液，及足够的加重材料和处理剂。1.4.9 使用不压井装置，应进行试安装。1.4.10 旋转控制头、旋转防喷器应在车间按额定工作压力进行试压。现场安装后，旋转防喷器在不超过套管抗内压强度80和井口其它设备额定工作压力的前提下，用清水试压，静密封按额定静密封压力的70，动密封按额定动密封压力的80试压，稳压时间不少于10 min，最大压降不超过0.7MPa。1.4.11 安装完毕后按欠平衡钻井循环流程试运转，正常运转时间不少于10min。1.4.12 由欠平衡钻井技术服务单位对欠平衡钻井相关协作单位进行技术交底。1.4.13 进行各种工况的防喷演习。1.4.14 欠平衡钻井前，由建设单位组织相关单位进行验收。1.5 施工作业1.5.1 按设计进行施工。需对设计内容进行变更，以书面形式上报，按建设单位书面变更通知单执行。危及井下、人身安全的特殊情况现场应先处理，后上报。1.5.2 正式钻进前，应进行试钻。1.5.3 钻进1.5.3.1 进入产层前，应做低泵冲试验，为回压控制和后期作业提供依据。1.5.3.2 应观察循环罐液面、钻井参数、钻井液性能、气测烃值、钻井液出口、火焰等情况，发现异常及时汇报、处理。1.5.3.3 坐岗记录时间间隔为10min，遇特殊情况应加密观察。1.5.3.4 发现溢流，及时关井求压，根据地层压力调整钻井液密度。1.5.3.5 回压控制以立管压力、循环罐液面和排气管出口火焰高度等的变化为依据，综合分析，适时进行调整。当溢流量或出口气量较大，控制压力超过规定上限时，应停止钻进，上提钻具，迅速关闭防喷器，进行控压循环排气或调整钻井液密度，待正常后再恢复钻进。1.5.3.6 加强井口装置、控制管汇的巡回检查。1.5.4 接单根1.5.4.1 接单根前，根据钻时和井下情况，适当循环防止沉砂卡钻。1.5.4.2 接单根时应适当提高控制回压。1.5.4.3 接单根后，打磨钻杆接头上的毛刺。1.5.5 更换胶芯程序：停转盘上提钻具停泵关半封闸板防喷器泄钻具内压力打开旋转防喷器卡箍用风动绞车配合钻具将旋转头提出转盘面座吊卡卸钻杆扣更换新胶芯上钻杆扣下放钻具至驱动补心进入旋转防喷器的旋转总成卡紧旋转防喷器卡箍开半封闸板防喷器开泵恢复钻进。1.5.6 不压井起下井内管串1.5.6.1 不压井起下钻1.5.6.1.1 起钻前应充分循环，井口回压不超过3MPa，循环结束后，关闭节流阀起钻。1.5.6.1.2 起钻时从环空连续注入钻井液保持井口套压基本稳定。定时核对实际注入量，累计实际注入钻井液量不小于理论注入量。1.5.6.1.3 关井套压超过安全套压范围时，用节流阀适当泄压，再向环空注入相应量的钻井液，以维持井内压力的稳定。1.5.6.1.4 起钻至钻具重量与上顶力的差值接近50KN时，应安装使用不压井起下钻装置，安装时专人观察、记录套压变化，发现异常及时报告处理。1.5.6.1.5 使用不压井起下钻装置时，司钻应控制游车提升速度与不压井起下钻装置液缸同步，井架工配合司钻观察游车提升高度，避免碰天车。1.5.6.1.6 使用不压井起下钻装置起下钻铤时，转盘面应按常规起下钻铤的要求坐卡瓦、卡安全卡瓦。1.5.6.1.7 钻头起过全闭闸板后立即关闭全闭闸板防喷器，关井期间专人负责观察套压。1.5.6.1.8 换钻头后，下至全闭闸板顶，打开节流阀降低井口套压后开全闭闸板防喷器。1.5.6.1.9 下钻时要逐根检查、打磨钻杆接头及钻铤上的毛刺。1.5.6.1.10 当钻具重量大于上顶力50KN后，拆掉不压井起下钻装置，继续下钻。1.5.6.1.11 下钻时应适当开启手动节流阀控制套压值稳定在规定范围内，定时核对钻井液实际返出量，累计实际返出量不大于理论返出量。1.5.6.2 不压井下油管1.5.6.2.1 油管定压接头以下管串长度应小于环形防喷器胶芯底部至全闭闸板顶面之间的高度，且内径应大于油管定压接头阀心。1.5.6.2.2 油管定压接头下过旋转防喷器胶芯，不压井起下钻装置的卡瓦已卡紧油管串之后方可打开全闭闸板防喷器。1.5.6.2.3 当油管串重量与上顶力差值小于30KN应每下一柱油管向油管内灌满钻井液一次。当油管串重量与上顶力差值大于30KN后，拆除不压井起下钻装置，每下10柱向油管内灌满钻井液一次。1.5.6.2.4 打磨油管接箍上的毛刺，适当控制下放速度。1.5.7 欠平衡钻井取心应使用专用取心工具，不使用投球式循环接头，取心筒外径与钻铤外径一致。1.6 欠平衡钻井作业终止条件1.6.1 在线监测管内硫化氢浓度大于75mg/m3(50ppm)，或者作业环境中硫化氢浓度大于30mg/m3（20 ppm）。1.6.2 液相欠平衡钻井时，地层油、气、水严重影响钻井液性能，并导致欠平衡钻井不能正常进行。1.6.3 钻具内防喷工具失效。1.6.4 欠平衡钻井设备不能满足欠平衡钻井要求。1.6.5 井眼条件不能满足欠平衡钻井。1.7 安全注意事项1.7.1 现场施工作业人员应服从钻井队统一的健康、安全、环保和井控管理。1.7.2 应对施工作业中可能出现的异常情况做好相应的预防措施和应急预案。1.7.3 作业区应设置安全警戒线和安全警示标志。1.7.4 钻台面、方井处及振动筛附近应安装防爆排风扇。1.7.5 现场专业作业队伍应配备便携式可燃气体、硫化氢气体监测仪，按作业人数配备正压式空气呼吸器，并有相应的防护措施。施工期间应有专业技术人员干部24h值班。