钻进技术操作规程.docx
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钻进技术操作规程
钻进技术操作规程
1钻进
1.1开钻前必须有按规定程序审批的钻井设计（包括钻井地质设计和钻井工程设计），钻井设计格式和内容应符合Q/CNPC-CY174-2001《钻井工程设计格式》或钻井工程委托方的规定。
1.2钻井施工作业必须严格执行设计。
当井下情况变化或其它原因需更改设计内容时，必须严格按设计审批程序和制度报批，但在发生紧急情况时，应先采取应急措施，同时向上级报批。
1.3钻具尺寸配合按表7推荐执行。
表7
钻头直径
mm
钻铤外径
mm
钻杆外径
mm
钻杆接头扣型
508.0～660.4
228.6、254.0、279.4
139.7、127.0
IF、FH、REG、NC50
444.5
158.8、165.1、177.8、203.2、228.6、254.0、279.4
139.7、127.0
IF、FH、REG、NC50
311.2
158.8、165.1、177.8、203.2、228.6、254.0
139.7、127.0
IF、FH、REG、NC50
212.7～215.9
158.8、165.1、177.8
127.0、113
IF、FH、REG、NC50
149.2～152.4
120.7
88.9
IF、FH、REG、NC38
104.8～108.0
88.9
60.3～73.0
IF、REG、NC26、NC31
1.4凡适用于喷射钻井的井段，都应按规定要求实行喷射钻井：
a）泵压不低于13MPa。
b）钻头比水功率不低于4.58W/mm2。
c）钻头喷嘴的喷射速度达到100m/s以上。
d）应采用不等直径的三喷嘴或双喷嘴。
根据具体地层的岩性及可钻性，也可选用单喷嘴、加长喷嘴和脉冲喷嘴。
1.5下钻完接方钻杆后、接单杆后或上提钻具后恢复钻进前，钻头距井底至少5m，应缓慢开泵，待泵压正常后，试启动转盘无反扭矩后才旋转钻具慢放到底正常钻进。
1.6新钻头入井初钻进时，应轻压慢转30分钟或钻进0.3m～0.5m后，再逐渐加足钻压钻进。
1.7钻进中司钻要精心操作，做到不溜、不顿，送钻均匀平稳。
严禁加压启动转盘。
1.7.1钻进中记录好悬重、泵压、冲数和柴油机转速，以便出现异常情况时对比分析。
1.7.2钻进中遇有蹩跳现象时，应适当调整钻压、转速等参数，若无效，认真分析原因并采取相应技术措施。
1.7.3钻进中需停泵或倒泵时，应先停转盘，提起钻具，以防干钻。
1.7.4接单根时应上提方钻杆出转盘面后再停泵，接好单根紧扣后再开泵。
1.8对于深井、特殊工艺井或井下情况比较复杂的井，应根据钻井工程设计认真拟订具体的钻井技术措施。
1.9钻头起钻依据及新度的控制，应根据同厂家、同批次的钻头在同区域、同地层、同参数条件下的对比使用情况及下述现象综合判断：
a）钻头成本曲线开始上升。
b）钻井参数、地层岩性未变，而钻时明显增加。
c）地层岩性均匀但转盘扭矩增大或波动较大。
d）钻进中出现严重蹩跳钻。
e）钻进中发现砂样内有铁屑，而又找不到原因。
f）钻进中泵压下降，地面又未找出原因。
g）顿钻、溜钻中的钻压超过该钻头最大允许压力的一倍或发生过严重遇阻、卡。
1.10.1钻过石英砂岩、黄铁矿和燧石等研磨性地层的钻头，以及采用井下动力钻具钻进的钻头，其使用时间应适当减少。
1.10.2井下出现其它不正常情况下，亦须起钻检查。
1.11对保护套管有特殊要求的井，应采取防止套管磨损的措施，如在钻具组合中加入防磨接头。
1.12起钻前应充分循环钻井液。
循环时间应不少于1.5个循环周期，钻井液进出口密度差应小于0.02g/cm3。
循环期间应上下活动或旋转钻具。
2井斜控制
2.1完钻后井身质量的检查标准
2.1.1用全角变化率（狗腿严重度）作为衡量井身质量的主要标准，全角变化率以每30m一点为计算单位，应符合表8要求。
表8
井深m
井段m
1000
2000
3000
4000
5000
6000
0～1000
≤2°
≤2°
≤2°
≤1.25°
≤1.25°
≤1.25°
～2000
≤2.75°
≤2°
≤1.5°
≤1.5°
≤1.5°
～3000
≤2.75°
≤2.75°
≤2.5°
≤2.5°
～4000
≤3°
≤2.75°
≤2.75°
～5000
≤3°
≤3°
～6000
≤3.75°
2.1.2表层段开眼要直。
在井深30～50m井段，应用水平尺测定方钻杆垂直情况，若不垂直，应采取相应措施，如悬挂平衡锤。
表层套管及其套管鞋以下200m井段控制井斜小于1～2°，下部井段按设计要求控制井斜角。
2.1.3井底水平位移应控制在地质设计要求范围内。
2.1.4直井中若连续三点全角变化率值超过标准时，井身质量为不合格。
2.1.5衡量全井的井身质量一般应以电子测斜仪测得的井斜角、方位角为计算依据。
当以电测井斜资料评价井身质量时应考虑测斜仪的误差。
一般的井，当井斜小于1°时，计算全角变化率可不考虑方位的变化。
2.2应根据所钻井的构造与地层的地质特点和井斜控制要求确定下部钻具组合，并视井斜情况适时调整下部钻具组合，优选钻井参数。
改变下部钻具组合后，下钻时要预防阻、卡。
2.3根据岩性预告和录井资料，钻遇软硬交错层段，应适当调整钻压。
2.4对井身质量的检查，应符合SY5088的规定。
钻井队根据以下要求执行。
2.1电子测斜：
第一次开钻或井深1000m以内井段，每钻进300～500m至少测斜一次。
新区及易斜地区，每钻进100m测斜一次。
若有特殊测斜要求，应按钻井设计执行。
2.2电测井斜：
除按地质设计要求电测井斜外，如工程需要，可增加测斜次数。
2.3地质目标有特殊要求的井，井斜、方位应以电子测斜数据为准。
3取心
3.1取心前的准备工作
3.1.1取心前由取心专业人员向钻井队交底。
钻井队应清楚取心的要求、依据、井深、段长、岩性、取芯工具结构及检查要求，执行好取芯技术措施。
3.1.2取心钻头的直径应与全面钻进的钻头尺寸相匹配，如因条件限制，要用小直径取心钻头，其小井眼段长应小于50m。
3.1.3起下钻阻、卡井段，应采用划眼通井等措施消除阻卡，不能采用取心钻头划眼。
起下取心工具时，控制好起下放速度，严防卡死钻具。
3.1.4固井后即需取芯的井，必须把井底处理干净后才能进行取芯作业。
3.1.5处理好钻井液，保持其性能稳定，能保证井眼畅通，无垮塌、无沉砂、能顺利下钻到井底。
3.1.6检查好钻井设备。
3.1.7钻具公司要搞好取心工具的检查，对外筒进行探伤、测厚和全面检查并填写取芯工具卡片。
3.1.8取心工具在装卸过程中，要防止摔弯、碰扁。
3.2取心工具入井前应符合以下要求：
a）内外岩心筒无伤痕，每节（约9m）弯曲度不超过4mm。
b）内筒转动灵活，每次启用取心工具前悬挂总成均要卸开清洗干净，加足黄油；每次换取心钻头下井前应调整好轴向间隙。
c）内岩心筒的内径至少大于取芯钻头内径5～6mm。
卡箍的自由状态内径比取心钻头内径小2～3mm，上下滑动灵活，滑动距离必须符合设计要求。
卡板岩心爪的通径要大于取心钻头内径3～4mm。
d）分水接头水眼必须畅通。
e）取心工具外筒上应加稳定器。
f）经全部检查合格后，丈量外筒全长、内筒长、卡箍自由内径、钻头外径、岩芯进口直径等主要尺寸，方能组装。
g）取心工具外筒丝扣应完好无损，组装时必须上紧扣，上扣扭矩按表9推荐值执行。
内筒用链钳紧扣。
表9
外筒直径×内筒直径，mm
扭矩，N.m
121×93
6000～7000
133×101
8000～9000
146×114
10000～12000
172×136
12000～13000
180×144
13000～16000
194×153
26000～31000
3.3气层取心应在取芯工具与入井第一根钻铤之间安装回压凡尔，回压凡尔必须排液畅通，密封可靠，不得使用投球式取心工具。
3.4取心工具上、下钻台，必须两端悬吊，操作平稳，并包捆好钻头。
3.5吊到井口后，采用差值短节调节卡箍座底端与钻头内台肩之间的纵向间隙，使之符合表10的要求，内岩心筒转动灵活。
表10
取心工具类型
可调间隙，mm
川5—4
6～9
川6—4
6～10
川7—4
7～11
川8—4
8～13
3.6取心筒出入井时，必须卡安全卡瓦。
3.7起下钻操作平稳，不能猛提、猛放、猛刹。
无液气大钳的钻井队，必须按吊钳松扣、旋绳卸扣进行操作。
3.8取心钻进
3.8.1取心井段按设计要求和现场地质监督指令执行。
3.8.2应根据不同类型的工具和取心地层具体制订取芯钻进的参数。
3.8.3取芯工具下到距井底1m时，先用较大排量循环钻井液冲洗井底，再以轻压、慢转树心0.3～0.5m后，逐步加够正常钻压钻进。
割心起钻后，如井下留有余心，下次取心钻进前，必须套心。
3.8.4短筒取心，应事先调好方入，避免中途接单根。
长筒取心，中途尽量少接单根。
送钻力求均匀、平稳、防止溜钻，发现蹩钻、跳钻或钻时明显增高，分析原因及时处理，原因不明应起钻检查。
3.8.5取心钻进中，因意外情况必须上提钻具时，应先割断岩心，上提钻具。
如遇溢流井喷，按井控要求处理。
3.8.6树芯、取芯钻进、割芯、套芯和起钻作业，均应由正副司钻操作，由井队长，技术员或取心工程师监督、指挥。
3.8.7取心钻进中，应记录泵压、悬重，密切注意转盘扭矩、钻时变化，出现异常应分析原因，正确处理。
3.8.8取芯接单根的方法：
“一提二锁三冲四压”。
具体操作是先上提钻具割心，锁定转盘提出方钻杆，接好单根后下放钻具离井底1m用较大排量冲洗井底，下压钻具套心。
盖好井口，严防落物。
3.8.9如遇燧石或夹有黄铁矿地层时，应停止取心钻进，改下牙轮钻头钻过后再恢复取心作业。
3.8.10定向取心应按规定操作方法的要求执行。
3.9认真搞好岩心的收集，出岩心时地质人员按顺序收集岩芯，录取资料。
3.10取芯质量应符合SY/T5593《钻井取心质量指标》的规定。
3.11取芯工作结束后，应将取心工具清洗、保养、组装好，并由井队钻井技术人员填好卡片，一并交回钻具公司。
3.12含硫地层取心的防护措施
3.12.1含硫地层取心应配备H2S监测仪、空气呼吸器、防毒面罩。
3.12.2起钻时，钻台井口应设置H2S监测仪，二层台配备防毒面罩，当取心工具离地面只有5柱钻具时，钻台及二层台操作人员应佩带空气呼吸器进行作业。
3.12.3出心时，所有操作人员应佩带空气呼吸器进行作业。
4起下钻、接单根
4.1起下钻前，应按岗位专责分工，做好设备、工具检查，不合格者应立即修理、更换、整改。
4.2方钻杆出入鼠洞应平稳操作。
4.3起钻遇卡不得超过原悬重100KN，下钻阻力不得大于50KN，不应猛提、硬转、强压。
4.4.4应用双吊卡加小补心起下钻杆、接单根。
吊卡应轻放于转盘上，不得猛顿。
4.4.5只在特殊情况下才使用卡瓦起下钻，钻杆母接头的底部台肩应在转盘面之上0.4m～0.5m，同时钻具应慢慢座在卡瓦上。
4.4.6上卸扣必须用双吊钳，其所形成的夹角不应大于90°，钳子咬平推紧。
吊钳应扣在接头上，不准扣在钻杆本体上。
4.4.7卡瓦牙、安全卡瓦牙、吊钳牙要固定牢靠，起下钻中井口操作者应随时检查，防止落井。
4.4.8起下钻铤作业应卡安全卡瓦，并卡平、卡紧，安全卡瓦距钻铤卡瓦不大于50mm。
不允许在上扣之前或卸扣之后卸安全卡瓦，严禁将安全卡瓦随钻铤带到高空。
4.4.9上卸钻头应使用钻头盒，并用吊钳紧扣及松扣，不允许用转盘碰扣。
4.10上卸钻具严防顿扣、磨扣、跳扣。
4.11钻具未用吊钳松扣前，不允许用转盘碰击松扣。
接立柱、接单根或接钻头时，不允许用转动转盘的方法上扣。
4.12起、下空游动滑车应平稳。
4.13绞车滚筒的钢丝绳排列不整齐时，必须重新排列好。
4.15操作猫头绳，必须注意安全，应坚持使用挡绳器，绳打结或毛刺太多的绳索不应上猫头，在拉猫头绳时，应待第一圈绳拉紧后，才能继续缠下一圈。
4.16调好防碰天车装置，严防“顶天立地”。
4.17起下钻、接单根必须用防落物铁板盖好井口，检查好井口工具，严防落物入井。
4.18起钻
4.18.1根据负荷、井下情况及设备提升能力，合理选择排档。
4.18.2起钻中应严格按规定每起出3～5柱钻杆和每起出一柱钻铤灌满钻井液一次，也可采用自动或自动平衡装置灌钻井液。
要作好记录并核对灌入量，发现异常及时报告。
4.18.3安全井段起钻使用刮泥器。
对钻杆本体、丝扣、焊口进行认真检查。
4.18.4起钻铤时提升短节扣用吊钳上紧。
4.18.5钻铤采用吊钳松扣，旋绳或液气大钳卸扣，不准用转动转盘方式卸扣。
4.18.6起完钻应及时下钻，不允许空井。
不得在起钻过程中检查保养设备，应在下钻到套管管鞋或安全井段进行。
4.18.7气层井段内起钻，上提速度应小于0.5m/s。
4.19下钻
4.19.1下钻铤时，必须认真清洗和检查丝扣，上扣时防止加压磨扣。
4.19.2钻具螺纹脂符合SY/T5198《钻具螺纹脂》的规定，必须按钻铤、钻杆分别对号使用。
螺纹脂用桶加盖密闭保管，保持清洁。
4.19.3涂螺纹脂前，必须将丝扣洗净并擦干，均匀涂抹。
4.19.4钻具丝扣必须用吊钳或液气大钳上紧，上扣时猫头绳直径及所缠圈数按表11要求执行。
表11
钻杆外径，mm
缠绕绳圈数
选用棕绳直径
60～88.9
2～3
32
113
3～4
32
127
4～5
32
139.7
5～6
32
用吊钳紧扣最小力矩按表12、表13的推荐值执行。
表12
钻杆外径
mm
壁厚
mm
钢级
紧扣力矩，N.m
全新
一级
二级
三级
88.9
9.35
E
13278
11652
9484
7994
88.9
9.35
X-95
15581
14497
11652
10297
88.9
9.35
G-105
15581
15581
13142
10975
88.9
9.35
S-135
15581
15581
15581
13820
127
9.19
E
27098
26014
21136
17614
127
9.19
X-95
35227
33195
27098
22356
127
9.19
G-105
39292
36989
29537
24795
127
9.19
S-135
50131
46473
38886
32789
139.7
9.19
E
38000
28900
24700
20600
139.7
9.19
X-95
49200
37600
30400
26000
139.7
9.19
G-105
49200
40500
23200
28900
139.7
9.19
S-135
59200
52900
43500
36100
表13
钻铤外径
mm
内径
mm
紧扣力矩
N.m
120.6
51
13414
158.8
57.2
32386
158.8
71.4
30756
165.1
71.4
31163
165.1
57.2
38479
177.8
57.2
52435
177.8
71.4
44441
196.9
71.4
65984
203.2
71.4
72894
228.6
71.4
113947
254
76.0
142264
279.4
76.0
193751
4.19.5下钻中当悬重超过300KN时，应挂辅助刹车。
4.19.6应控制下钻速度，随时检查刹车系统情况，严防顿钻。
4.19.7如钻柱上带钻具回压阀，应坚持每下20～30柱钻杆向钻具内灌满钻井液一次。
4.19.8在套管内遇阻，应先算出深度，必须起钻检查原因，分析情况，不能强行往下处理。
4.19.9钻柱上加有稳定器或使用金刚石钻头时，下钻速度不得过快。
4.19.10液气大钳应根据使用钻具所要求的紧扣力矩预先调试好。
4.19.11液气大钳应采用低速引扣，高速上扣。
禁止用低速紧扣。
4.20卡瓦使用
4.20.1卡瓦牙不能反装并要常检查，磨损严重或有破损的应立即更换。
卡瓦牙必须固定牢固，保持清洁。
卡瓦的绞链销钉、垫圈、开口销应齐全完好且灵活好用。
4.20.2大方瓦应用锁销固定在转盘内。
4.20.3下钻中，两片式卡瓦需等下入钻杆停止时才能放入，如是三片式卡瓦需待速度减慢后，再放入转盘内。
4.20.4使用卡瓦尺寸应与钻具管体直径相符；起下钻铤时，卡瓦距母扣端面约50厘米，安全卡瓦距卡瓦约5厘米。
卡瓦打滑时，不得用大锤猛打。
4.20.5使用两片式卡瓦，应用直径6mm～10mm的钢丝绳将其相互系住。
4.21在鼠洞中接单根应用吊钳或液气大钳紧扣。
4.5钻头
4.5.1使用金刚石钻头的井眼准备
4.5.1.1井眼应畅通无阻。
若有阻、卡，应先用下金刚石钻头前的钻具组合通井划眼。
4.5.1.2井底清洁，无碎金属。
4.5.1.3调整好钻井液性能，严格控制钻井液固相含量。
4.5.2金刚石钻头入井前的检查
4.5.2.1认真检查所选钻头的型号、直径、水眼、水槽、接头丝扣等，并作好记录。
4.5.2.2下入的金刚石钻头的直径不能大于已起出钻头的实测直径2mm，否则应先扩眼。
4.5.2.3仔细检查胎体和丝扣部分，按SY/T5217的规定绘图标出有关尺寸。
4.5.3金刚石钻头起下钻的要求
4.5.3.1起下钻应比正常起下钻速度慢。
4.5.3.2如下钻中遇阻，不能长段划眼；若在距井底10m左右遇阻时，可加钻压5～10KN，转速40～50r/min进行划眼。
4.5.3.3上、卸钻头用专用工具，不能碰损金刚石。
4.5.4金刚石钻头钻进
4.5.1金刚石钻头下至距井底5m，先开泵循环清洁井底，然后慢慢转动下放，禁止加压启动。
4.5.2到底后，先轻压（5KN）、慢速（50～55r/min）钻进0.3～0.5m，再逐渐增至正常钻压和转速钻进。
4.5.3全面钻进时应根据不同类型的钻头，地层特点，确定钻井参数；钻压：
全压钻进时按钻头直径每厘米加压0.8～4kN，最大不超过5kN。
转速50～100r/min。
整个钻进过程中应保持足够排量的钻井液经过钻头，否则应停钻。
4.5.4.4均匀送钻，严禁溜钻，如有蹩跳钻和泵压超过正常泵压值的30%时均应立即起钻。
4.5.4.5使用金刚石钻头配动力钻具钻进，必须安放钻杆滤清器。
4.5.4.6在钻遇燧石、黄铁矿岩层时，应起出金刚石钻头，换用其它型号钻头。
4.5.4.7在易缩径井段，应进行短程起下钻，并按起钻灌泥浆要求灌好泥浆。
4.5.5牙轮钻头的使用
4.5.5.1根据地层特性和邻井资料，合理选择牙轮钻头的型号。
4.5.5.2优选钻头水力参数，充分发挥水力破岩作用，以利于提高机械钻速。
根据地层特点和厂家推荐，优选钻压和转速。
4.5.5.3钻头及喷嘴应按设计的规范、型号、数量在每次开钻前一次性送到井场，在运送中包装完好，不能碰撞损坏。
4.5.5.4钻头运到井场后，由钻井技术员负责验收。
4.5.5.5钻头入井之前再经三级（钻井技术员、记录工、司钻）检查，有下列问题之一者，不能入井：
a）丝扣：
台肩端面有严重缺陷，如气孔、裂痕或严重碰伤；
b）牙轮卡死（密封轴承钻头牙轮勾头板手仍不能活动）；
c）喷嘴尺寸不适合，固定不牢靠；
d）各传压孔堵死（能拆卸修理者除外）；
e）钻头本体及焊缝有裂纹。
4.5.5.6密封钻头严禁在钻头体上加热，如火烤、煮沸、焊接和油泡活动牙轮。
4.5.5.7喷嘴安装前，先把喷嘴洗干净，涂上润滑油，再轻压打入，禁止用金属工具敲击打入，以防损坏密封圈。
钻头起出后应及时卸下喷嘴，以备再用。
4.5.5.8钻头上卸扣应使用装卸器。
禁止用转盘紧扣、松扣。
4.5.6钻头资料的收集、整理
4.5.6.1各类钻头使用后，原始记录数据必须齐全、准确。
4.5.6.2每口井使用的钻头，要逐只编号并填写“钻头使用记录表”。
4.5.6.3金刚石钻头使用后，建立必要的档案，对可再使用的钻头，必须清洗干净，妥善保管，以备其它井再使用，其档案跟随钻头到使用完为止。
4.6钻具
4.6.1钻井队的配套钻具，不准擅自处理挪用。
钻具若需挪用、报废，应按SY/T5369的规定执行。
4.6.2钻具的管理、修复和使用应符合SY/T5369《石油钻具的管理与使用方钻杆、钻杆、钻铤》的规定。
4.6.3出站送井场的钻具，必须探伤，在母接头上用等离子喷焊耐磨圈。
试压合格，并有检查标记，必须全部打钢号，并带有与实物相符的单根卡片，否则，井队有权拒绝签收。
回收钻具时，必须填齐钻具卡片一并运回钻具公司。
运输方钻杆时，应装在套管内，两端拴牢并带护丝。
4.6.4加工的钻铤丝扣及各型接头丝扣等，均应符合SY/T5144《钻铤》标准。
4.6.5钻井队的钻具管理工作（包括钻具的验收、填写卡片、分析和组织有关钻具管理各项制度的实施等）由钻井技术员负责。
4.6.6认真做好钻具倒换记录，入井钻具要建立三本账，即生产班、地质和工程各有一本钻具本，定期核对。
4.6.7钻具到井队后，卸车时不得猛摔、猛碰，两端悬空长度不得超过2m，同时严禁在钻具上进行电、气焊工作或用作搭铁线，钻具上不得放置重物或酸碱等腐蚀性物品。
4.6.8不能入井的钻具分开存放。
4.6.9钻具上下钻台，必须戴好护丝，保证水眼畅通；方钻杆、钻铤、井下动力钻具和取心工具等，上下钻台应用大钩和绷绳抬起平稳吊放。
4.6.10拉下钻台的钻具必须卸成单根，打捞工具、配合接头、钻头、钻具回压阀、提升短节和稳定器等应卸掉。
旋塞、涡轮的压紧短节和水龙头中心管保护接头等应卸松。
外表和内部应用清水洗净，所有丝扣都应清洗干净，涂上防锈油。
4.6.11钻具卸扣时，防止拉弯和卸坏钻具，如遇丝扣过紧时，可用榔头适当敲击卸扣，不准任意割坏钻具。
4.6.12钻井中坚持使用减震器；处理事故中，钻具承受的拉力、扭力、内外压力等，均不应超过钻具允许的安全负荷。
4.6.13应执行钻具探伤、试泵、倒换、错扣检查的制度
4.6.13.1每使用1～2只钻头或100～300小时后，起钻时错扣检查钻杆、钻铤一次。
4.6.13.2倒换钻杆应分组进行。
4.6.13.3钻杆、钻铤应定时探伤、试泵。
如遇严重溜钻、卡钻事故，解除后应立即探伤。
4.6.14稳定器检查，除按钻铤的检查项目外，还应绘出示意图，标明其主要尺寸，符合SY5051的规定。
每次出入井都必须测量出稳定器外径，按规定进行更换。
4.6.15存在以下问题的钻具不得入井使用
a）公母接头及配合接头磨薄、偏磨，其台肩剩余厚度不足5mm；
b）未经试泵或试泵不合格；
c）弯曲度超
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