DB41 T 2430-2023 煤炭勘查阶段煤层气试井钻杆地层测试技术规程.pdf
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1、 ICS 73.040 CCS D 20 41 河南省地方标准 DB41/T 24302023 煤炭勘查阶段煤层气试井钻杆地层测试 技术规程 2023-06-06 发布2023-09-05 实施河南省市场监督管理局发 布 DB41/T 24302023 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 测试施工设计与技术要求.2 5 测试施工准备.4 6 钻杆地层测试.6 7 健康、安全与环境管理要求.8 8 资料整理与解释.8 9 试井报告.10 附录 A(资料性)测试施工设计提纲.11 附录 B(资料性)现场测试报告样式.15 附录 C(资料性)测试数据记
2、录表样式.17 DB41/T 24302023 II 前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由河南省自然资源厅提出。本文件由河南省自然资源专业标准化技术委员会归口。本文件起草单位:河南省地质研究院。本文件主要起草人:李宏禹、时文勇、许军、刘炎昊、牛然、吴会永、罗洪浩、王德伟、王海泉、薛冰。DB41/T 24302023 1 煤炭勘查阶段煤层气试井钻杆地层测试 技术规程 1 范围本文件规定了煤炭勘查阶段煤层气试井钻杆地层测试的施工设计和技术要求、测试施工准
3、备、钻杆地层测试、健康、安全与环境管理要求、资料整理与解释、试井报告等内容。本文件适用于煤炭勘查阶段裸眼钻孔内进行的煤层气钻杆地层测试,也适用于煤层气勘查和开发阶段裸眼钻孔的煤层气钻杆地层测试。2 规范性引用文件本文件没有规范性引用文件。3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 试井 为获取煤层储层参数,评价井的产能状况、流体性质的一种测试方法。3.2 钻杆地层测试 在钻井过程中,以钻杆作为地层流体流向地面的导管,对地层进行参数测试的一种技术手段。按数据传输方式不同,分为对接测试和非对接测试。3.3 对接测试电缆通过钻杆下井实现与井下测试工具的无线或有线对接,地面控制阀门开关井、地面直
4、读显示压力计数据;同时井下存储式压力计也按时间采样记录。3.4 非对接测试 井下定时器控制开关井或钻具操作开关井,井下存储式压力计按时间采样记录。3.5 无线通讯对接应用无线通讯技术,使用上、下天线短节进行近距离非接触对接,实现井下测试工具与地面计算机系统的双向数据传输的一种对接方式。3.6 电动测试阀由井下电子定时器控制或地面计算机指令控制,以电池组为电源,用微型减速电机驱动机械旋转机构开启或关闭测试阀门,可实现多次开井和关井动作的井下测试阀。3.7 DB41/T 24302023 2 自助液压扩张式封隔器预置液压液于密封的液压缸内,通过尾管支撑与管柱的上提或下压,将液体抽出或压入扩张式封隔
5、器,导致封隔器胶筒回缩或扩张,实现解封或坐封动作的一种封隔器。4 测试施工设计与技术要求 4.1 测试施工设计测试施工设计提纲见附录A。4.2 技术要求4.2.1 测试工作方式4.2.1.1 应依据井场条件和试井装备情况,选择测试工作方式。4.2.1.2 测试方式应尽量选用地面控制直读对接测试。4.2.1.3 井场太小不具备安装条件时,可选用非对接测试。4.2.2 测试工作制度4.2.2.1 根据测试条件允许的总测试时间合理分配开关井时间,裸眼井测试总时长应控制在 10 h以内。4.2.2.2 非对接测试一般应为二开二关的工作制度:一开井 5 min20 min、一关井 2 h;二开井 30
6、min、二关井不少于 4 h。4.2.2.3 采用地面控制直读对接测试时,应根据开井流动与关井恢复阶段的压力恢复曲线,实时调整开关井的工作制度。开井流动与关井恢复不足的测试层,应延长关井时间或调整为一开一关测试。开井流动与关井恢复好的测试层,应减少关井时间或增加为三开三关测试。4.2.2.4 非对接测试结果显示工作制度不完善,确有必要的情况下,应更改测试工作制度,进行二次测试。4.2.3 压力-温度-时间采样4.2.3.1 电子压力计的压力、温度数据点的采样时间间隔,对于不同测试阶段应有所差异。4.2.3.2 管柱起下阶段:60 s。4.2.3.3 开井流动阶段:1 s2 s。4.2.3.4
7、关井恢复阶段:前期:3 s,中期:5 s,后期:30 s。4.2.3.5 压力计采集的全部原始数据资料应进行可靠备份,注明井号,测试层位,测试日期,施工单位。4.2.4 测试工具与仪器仪表4.2.4.1 自助液压扩张式封隔器自助液压扩张式封隔器要求如下:a)封隔器应能承受 20 MPa 压差。b)扩张式封隔器外径与井眼直径之差应小于 25 mm;c)缸筒额定液量应保证封隔器膨胀系数大于 1.3;d)缸筒注液时应排空气体;DB41/T 24302023 3 e)下井前在 10 MPa 压力下试压 30 min;f)封隔器在作业后要及时的保养,在避光阴凉处保存;g)封隔器胶筒在破损或变形较大时应及
8、时更换。4.2.4.2 开关阀与电池组开关阀与电池组要求如下:a)施工前在基地检验开关阀耐压,检验压力应大于井场预计压力 10 MPa 以上;b)检查和更换密封圈,应一次一换;c)电池组静态电压不应低于额定电压 10%;4.2.4.3 筛管筛管要求如下:a)筛管长度应大于 1 m,预留沉淀空间,防止筛眼堵塞;b)筛眼直径应小于阀门出水眼直径,防止堵塞阀门;c)必要时应在阀门之下加入更小直径的二级滤管,预防阀门堵塞;d)筛眼布设密度应在不影响支撑强度的前提下,大于出水面积的十倍以上。4.2.4.4 压力计与电池压力计与电池要求如下:a)压力计分为测试阀上部的监测压力计、测试阀下部的井下直读压力计
9、和测试层中部的测试压力计;b)压力计量程应大于预计井下最大压力 10 MPa 以上;c)压力计分辨率和精度应符合测试要求,每半年应标定一次;d)压力计电池电压不应低于额定值 10%,每次使用前应先行激活。4.2.4.5 井口与气体流量计井口与气体流量计要求如下:a)施工前应进行井口密封和耐压检验,在 10 MPa 压力下试压 30 min;b)气体流量计分辨率和精度应符合测试要求,每年应标定一次。4.2.4.6 电缆与绞车电缆与绞车要求如下:a)电缆的耐温和耐压额定值应大于井下井液实际数值;b)绞车控制器应有深度、速度、张力指示,且具有调速功能。4.2.4.7 控制直读面板控制直读面板要求如下
10、:a)应具有直读压力、温度曲线显示、记录功能;b)应具有井下开关阀控制和指示功能;c)应具有井下电动阀门电机状态和电池状态显示功能。4.2.4.8 密封与绝缘DB41/T 24302023 4 密封与绝缘要求如下:a)施工前应检查和更换所有密封圈,保证其性能良好;b)电缆缆芯和信号线绝缘应大于 10 M;c)电源线绝缘应大于 2 M。4.2.5 测试压差与水垫4.2.5.1 测试压差测试压差要求如下:a)中高渗疏松、易出砂地层,测试压差宜为 4 MPa6 MPa;b)低渗坚硬地层开井诱流压差可大于 10 MPa,但测试压差应低于测试管柱与封隔器承受最大压差值;c)砂泥岩地层测试压差应不大于 2
11、0 MPa;d)其他岩性地层测试压差应不大于 25 MPa。4.2.5.2 水垫高度计算水垫高度按式(1)计算:=102()(1)式中:水垫高度,单位为米(m);地层压力,单位为兆帕(MPa);开井压差,单位为兆帕(MPa);井下测试阀与目的层段中点间距,单位为米(m)。4.2.6 封隔器坐封技术要求4.2.6.1 应根据测井井径曲线和岩芯资料,选择岩性致密、坚硬和井径规则的井段作为坐封井段。4.2.6.2 坐封井段的井径与封隔器胶筒外径之差不应大于 25 mm。4.2.6.3 用于坐封的规则井段长度不应小于 5 m。4.2.6.4 支撑尾管的长度不应大于 10 m。5 测试施工准备5.1 非
12、对接测试5.1.1 井眼准备5.1.1.1 通井对裸眼井进行通井,若遇阻应充分划眼,要求起下钻畅通无阻;5.1.1.2 井径测井测井实测井径,并提供双井径曲线。5.1.1.3 钻井液或压井液DB41/T 24302023 5 钻井液或压井液要求如下:a)应用性能稳定的优质钻井液或压井液,裸眼井段不应出现坍塌、缩径现象;b)充分循环钻井液或压井液,性能应达到设计要求,孔底应无沉渣;c)应在坐封井段的钻井液或压井液中加入不少于 200 m 的液相防卡剂;d)钻井液或压井液配备量不应小于井筒容积的 1.5 倍。5.1.1.4 试探井底试探井底要求如下:a)试井前,应下钻探底,准确确定支撑位置;b)钻
13、具触底后,应将钻柱的全部重量加到井底,且保持 10 min 以上鉆柱无下移。5.1.2 测试工具应按施工设计要求,准备测试工具,地面设备,仪器仪表,并对测试工具、地面设备、仪器仪表进行调试和检验。5.1.3 施工现场地面设备5.1.3.1 应按设计要求准备钻铤或加重钻杆,以备坐封加压和支撑尾管使用。5.1.3.2 测试施工方应对内部人员和相关方进行技术交底。5.1.3.3 对动力设备、提升系统、循环系统、井控装置进行全面检查,其性能应达到要求。5.1.3.4 指重表应达到检定合格时的性能要求。5.1.3.5 应检查下井管柱与接头,按要求通径且承压符合设计要求。5.1.3.6 应丈量下井管柱和工
14、具的长度,准备不同长度的调整短节,使封隔器坐封在设计的位置。5.1.3.7 对井口压力控制装置、地面流程及下井工具,应按设计要求安装、连接并进行性能检验。5.2 对接测试5.2.1 地面控制设备5.2.1.1 根据施工设计要求,选定车装或撬装设备,电缆测试工具、仪器仪表、井口防喷装置和辅助工具,并进行调试检查。5.2.1.2 对地面数控、绞车、电缆、上下天线、压力计等电子试井设备通电检查,确保通讯、控制、数据采集与显示正常。5.2.1.3 无线通讯对接检验:a)上下无线通讯天线均裸露在空气中,当间距接近 15 m 时若无对接信号,应查找原因或更换电池;b)下天线短节在装上护管后,将上天线短节放
15、入天线托盘,再次检查通讯,若无法通讯应查找原因或更换电池。5.2.1.4 安装井口防喷装置,按设计要求工作压力试压 30 min。5.2.1.5 试井车装设备应停放在距井口 20 m 以外,侧风或上风方向,电缆滚筒应正对井口。5.2.1.6 安装地滑轮,电缆正常起下时,地滑轮处夹角应为 90。5.2.2 测试钻杆5.2.2.1 测试钻杆内孔应洁净、无堵塞物,保证电缆下井工具顺利对接到位。DB41/T 24302023 6 5.2.2.2 对于 50 mm 钻杆,应使用通径规进行通径试探。5.2.2.3 通井钻具起井前,应下放电缆下井工具,进行钻杆通径试探。6 钻杆地层测试 6.1 非对接测试
16、6.1.1 连接测试管柱6.1.1.1 连接下井测试管柱,应按照顺序记录每一部件名称、尺寸、长度。6.1.1.2 根据设计工作时序,对存储式电子压力计和井下电子定时器进行编程,检查无误后再进行组装。6.1.2 下测试管柱6.1.2.1 测试管柱入井后,应随时观察指重表确定工具悬重,下入速度不应大于 15 m/min,下管柱遇阻超过 20 kN 时,应立即上提管柱,排除遇阻因素后再下管柱。6.1.2.2 下测试管柱期间不应转动井内管柱。6.1.2.3 下测试管柱的过程中,应检查管柱的漏失情况,并采取相应措施。6.1.2.4 对地层有漏失的井,应及时灌注环空液,保持井内环空液面的稳定。6.1.2.
17、5 下完管柱应记录管柱的总悬重。6.1.3 封隔器坐封6.1.3.1 根据不同的封隔器类型和坐封操作要求进行坐封。6.1.3.2 自助液压扩张式封隔器应缓慢下放或上提测试管柱,避免胶筒过快膨胀或收缩而损坏。6.1.3.3 通过观察悬重和上余长度的变化,判断人工井底、液压行程、管柱压缩以及坐封载荷。6.1.3.4 若未坐封,应分析原因,采取措施,重新坐封。6.1.4 开井求产和关井测压6.1.4.1 开井求产和关井测压,应按设计要求进行。6.1.4.2 测试阀开井时,观察环空液面、井口流量计、气泡显示,可再次印证封隔器坐封情况。6.1.5 解封与起管柱6.1.5.1 测试开关井结束,应缓慢上提管
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