SY T 6543.1-2008 欠平衡钻井技术规范.第1部分 液相.pdf

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1、ICS 75. 020 E 13 备案号:24387-2008 SY 中华人民共和国石油天然气行业标准SY /T 6543. 1-2008 代替SY/T6543. )-21川.SY /T 6543. 2- 20IJ3. SY /T 6543. 3-20115 欠平衡钻井技术规范第1部分:液相Technology specification for underbalanced drilling一Part 1: Liquid phase 2008-06-16发布2008-12-01实施国家发展和改革委员会发布SY/T 6543. 1-2008 目次前言. n 1 范国2 规范性引用文件3 术语和定

2、义4 液相欠半衡钻井条例. . 2 5 欠、F衡钻井工程设计依据和主要内容 . . 2 6 井身结构的设计-. . . 2 7 欠压值的设计. . . . . 3 8 欠平衡钻井参数设计.3 9 欠平衡钻井气、液相的选择 . . . . . . . . . 4 10 液相欠平衡钻井压井液密度和数量的确定原则 . 5 11 欠平衡钻井井口、地面设备、钻具和井口工具的配置 5 12 钻具组合. . 8 13 作业准备 . . 9 14 欠平衡钻进. . . . 10 15 健康、安全与环保要求- . . 13 附录A(规范性附录)油藏工程数据表. 14 附录B(资料性附录)欠平衡钻井水力参数设计.

3、 . 15 附录c(资料性附录)欠平衡钻井地面装置配备型式 . . 16 I 主?如一SY/T 6543. 1-2008 前言SY/T 6543 (欠平衡钻井技术规范分为两部分:第1部分液相;第2部分.气相。本部分为SY/T6543的第1部分。本部分整合修订并代替SY/T 6543. )-2003 (欠平衡钻井技术规范第1部分:设计方法、SY/T 6543. 2-2003 (欠平衡钻井技术规范第2部分井口压力控制装置及地而装置配备要求和SY/T 6543. 3-2005 (欠平衡钻井技术规范第3部分施工规程。本部分与SY/T543.)-2003. SY/T 6543.2-2003和SY/T 6

4、543. 3 2005相比，主要变化如下:E a)修订的主要内容有对术语和定义进行了修改(SY/T6543.1-2003); 对欠平衡钻井设计依据及设计内容进行了修改CSY/T 6543. 1-20(3)号对欠平衡钻井的设计中欠平衡合理压差设计等的相关内容进行了修改CSY/T6543. 1-2()(13); 对欠平衡钻井井口及地面装置的配备内容作了修改(SY/T6543. 2-20(3); b)新增加的内容有液相欠平衡钻井条件;泥浆帽钻井设计要点，液相欠平衡钻井压井液密度和数量的确定原则;对欠平衡钻井施工工艺流程中的欠斥值井口压力控制作了详细的描述;欠平衡钻井施工艺的技术交底要求;欠平衡状态下

5、起下钻作业流程。本部分的附录A为规范性附录，附录B、附录C为资料性附录。本部分由石油钻井工程专业标准化委员会提出并归口。本部分主要起草单位E新疆石油管理局钻井工艺研究院。本部分参加起草单位胜利石油管理局钻井工艺研究院。本部分主要起草人:陈若铭、胡军、周强、伊明、陶冶、谭国琼、宋彬、陈永明。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:SY /T 6543. 1-20 1l3; SY/T 6543. 2-2003; SY /T 6543. 3-20050 1 范围欠平衡钻井技术规范第1部分:液相本部分规定了液相欠平衡钻井的设计原则、装备要求和工艺规程。本部分适用于液相欠平衡钻井.包括充气钻井液钻井。2

6、规范性引用文件SY/T 6543. 1-2008 F列文件中的条款通过SY/T6543的本部分的引用而成为本部分的条款。儿是i主日期的引用文件，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部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否口J使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GI3 3836. 1 爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求SY/T 5035 吊环、吊卡、吊钳SY /T 5127 井口装置和采油树规范SY/T 5225 石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规定SY /T 5291l 石油钻杆接头SY/T 5323 节流和

7、压井系统SY/T 5466 钻前工程及井场布置技术要求SY/T 5957 井场电器安装技术要求SY/T 5964 钻井井控装置组合配套、安装调试与维护SY 5974-2007 钻井井场、设备、作业安全技术规程SY/T 6228 泊气井钻井及修井作业职业安全的推荐作法SY/T 6277 含硫油气旧硫化氢监测与人身安全防护规程SY/T 6426 钻井井控技术规程SY/T 6509 方钻杆3 术语和定义下列术语和定义适用于SY/T6543的本部分。3.1 欠平衡钻井underbalanced drilling 使钻井流体施加在井底的压力小于地层孔隙压力，有效控制地层流体流入井筒，并对其进行处理的钻井

8、方式。3.2 3.3 液相欠平衡钻井Iiquid underbalanced drilling 用液相流体所进行的欠平衡钻井。充气钻井液钻井aerated (gasified) f1uid drilling 将气体注入钻井液，以钻井液和气体的混合物作为钻井循环介质进行的钻井。SY!T 6543. 1-2008 3.4 全过程欠平衡钻井whole-proc回sunderbalanced drilling 整个钻、洲、完井作业过程中井底压力始终小于或等于地层孔隙压力的欠平衡钻井。3.5 泥浆帽钻井mudcap drilling 井筒环空t部维持一定高度的密度及粘度高于钻井浓的流体，钻井液通过钻具1

9、m经钻头进入地层实现边漏边钻的种钻井方式。3.6 欠平衡压差underbalanced pre田uredifferential 井底压力与井底地层孔隙压力之差值，也称为欠压值。4 液相欠平衡钻井条件4.1 地层条件4. 1. 1 地层压力系统进行欠千衡钻井设计时，裸眼井段宜选择Jt、力单一地JL若是多个压力系统，各层压差值均不超过欠平衡钻井允许范围c4. 1. 2 地层稳定性!但在钻前进行井壁稳定性分析评价。4. 1. 3 H2S有毒气体自井内返出的气体，在未与大气接触之前所含H2S浓度大于或等于75mg/mCSllppm);或者自井内返归的气体，在其与大气接触的出口环境中矶S浓度大于30mg

10、/mC20ppm).应立即终止欠平衡钻井作、忱。4.2 地面装备条件在常规井控装备的基础L:.J/.I配备欠于衡钻井特殊装备，并符合第11章的规定。5 欠平衡钻井工程设计依据和主要内容5. 1 设计依据5. 1. 1 油气藏类型，油气水层分布及性质，实施欠半衡钻井裸眼井段地质分层及岩性、理化特性和矿物组分，地层破裂lli力、孔隙压力和妈塌压力剖面以及地表温度和地温梯度。5. 1. 2 本井上部井段地质和工程资料。5. 1. 3 估算地层流体产量的泊减工程数据。油藏工程数据计算:油井rtl符合附录A巾的表A.l。气井JilL符合附录A中的发A.205. 1. 4 邻井的钻井、测井及生产测试资料。

11、5.2 设计内容5.2.1 对井身结构的要求，欠压值、钻井参数、钻具组合设计及钻井液类型选择，欠平衡钻井水力参数设I参见附录B巾的表B.L5.2.2 欠平衡钻井井口和地而设备选择及配套示意图。5.2.3 欠平衡钻井工艺流程，包括钻进、起下钻、测井、完井的操作步骤以及发生异常情况的处理措施。5.2.4 欠1衡钻井健康、安全与环保要求。6 井身结构的设计6. 1 井身结构设计应考虑欠平衡钻井作业可能导致的井壁失稳问题及随钻产出地层流体对储层的伤SY/T 6543.1-2008 害问题。技术套管应封隔可能的破碎带、易胡塌层及出水地层，并尽可能封至储层顶部。6.2 对欠平衡钻井条件的上层套管抗挤强度进

12、行校核。7 欠压值的设计7.1 欠压值小于孔隙压力与地层明塌压力之差值。7.2 欠压值应结合地面设备能力进行设计。7.3 根据储层类型和岩性特点确定欠压值的大小，避免储层发生应力损害。7.4 根据地层产液(气)量确定欠压值的大小:地层压力较大，产液(气)量多，则欠压值尽可能小，反之欠压值适当放大。气油比高，则欠压值尽可能小，反之欠压值适当放大。8 欠平衡钻井参数设计8.1 纯液相欠平衡钻井8. 1. 1 最大套压值的设计不宜超过旋转防喷器(包括旋转控制头)动密封压力的50%08. 1. 2 纯液相欠平衡钻井液密度，按式(1)计算。102(p, -t:.p户，1户)Pm - h ) 1 ( 式中

13、:Pm 钻井液密度，单位为克每立方厘米(g/cm3订户p地层压力，单位为兆帕(MPa); t:.p 欠压值，单位为兆帕(MPa);P,I 环空压耗，单位为兆帕(MPa);户套压，单位为兆帕(MPa); h 垂深，单位为米(m)。8. 1. 2. 1 紊流时，环空压耗按式(2)计算。户7628p-2.L.Ql.H,1 - (Dh - DY (Dh + Dj (2) 式中:p 塑性粘度，单位为毫帕秒(mPaS); L-钻柱(钻杆或钻链)长度，单位为米(m); Q一一排量，单位为升每秒(L/S) ; Dh 井眼直径或套管内径，单位为毫米(mm);Ds 钻柱(钻杆或钻链)外径，单位为毫米(mm)0 8

14、. 1. 2. 2 层流时，环空压耗按式(3)计算。p= 61. 1. Q.L 巳旦二二L.1 (Dh - DY Ch + DJ Ch - D.) (3) 式中y 屈服值，单位为帕(Pa)。8. 1. 3 更准确的宜采用多相流专用软件设计。3 -噩噩盟望二三SY/T 6543.1一-20088.1.4转盘转速不宜超过旋转防喷器(包括旋转控制头)设备允许范围。8. 1. 5 泥浆帽钻井设计要点。8. 1. 5. 1 确定油气藏压力。8. 1. 5. 2 确定环宅泥浆帽流体密度。8. 1. 5. 3 计算记管注入压力。8. 1. 5. 4计算钻杆注入排量，常规井满足携岩要求，使用动力钻具时应满足动

15、力钻具的正常工作要求。8. 1. 5. 5 计算环空注入排量，始终保抖套压低F设计值。8.2 充气钻井液钻井8.2.1 主要设计下安求:光气钻井液当量循环密度小于地层压力当量钻井液密度。满足携岩要求。采用动力钻具时，钻头处的体积流量应满足动力钻具的工作要求。8.2.2充气钻井处于静压控制区时，按式(4)确定气液比，更准确的宜采用多相流专用软件设汁。R 11II098h, Pc -(卢2户，) -一二3制XlO-4T咕)-1. 156X lO -h, (4) 8.2.2.1 钻柱、连续油管或伴生井注气按式(5)计算户， 户2二户+0. 0098h, Pd (5) 8.2.2.2 同心管或寄生信注

16、气按式(6)计算丸。户2二户c+ O. ()()98h, . P.c - O. 0098(h. - h, )pc (6) 式中:R 标准状态下的气液比，h. 主在深，单位为米(m); Pc 液相密度，单位为克每立方厘米(g/cm3); 户万预期的绝对井眼静液柱压力，单位为兆帕(MPa); 户l绝对地面压力，单位为兆帕(MPa)(元回压时，为0.101325MPa) ; T白平均环空温度，单位为开(K); Pd 预期的充气钻井液平均密度，单位为克每立方厘米(g/cm3沁人j奇生管的深度，单位为米(m)。8.2.3 充气钻井处于摩阻控制区时，使用多相流专用软件设计液体流量和气体流量。考虑到充气钻井

17、井底压力控制的稳定性，建议在设备能力具备的前提下，应将充气钻井控制在摩阻控制区。9 欠平衡钻井气、液相的选择9.1 钻井流体的液相选择9. 1. 1 液相欠-t-衡钻井可选择水基钻井液、i由基钻井液等液相钻井液。9. 1. 2 液相钻井液应与储层岩性、流体具有良好的配伍性，满足油气层保护的要求。4 SY/T 6543.1-2008 9. 1. 3 液相钻井液应具有良好的维护井壁稳定性能。9. 1. 4 钻井液粘度Jt.利于地面油气分离，同时手IJ+控制气体消脱速度。9. 1. 5 充气钻井液的基浆宜与储层Jit体具有良好的配创性和稳定井壁作用。!但能使充人的气体均匀地包裹在液相中，并能对返出井

18、口的it体进行气液分离。9.2 充气钻井流体的气相选择9.2.1 充气钻井的气相主要是空气和氮气。9.2.2 进入储层，充气钻井应使用氮气作气相。10 液相欠平衡钻井压井液密度和数量的确定原则10.1 加重材料10. 1. 1 探井、预探井、预测以力系数范围较大的井，储备加重材料到)t目。(0 10. 1. 2 开发井储备加重材料不少于20t。10.2 压井液密度10.2.1 探井、预探井、预测压力系数范围较大的井，储备压井液密度以地质设计提供的最大压力系数为基准，密度附加O.20g/c旷O.25g/cm号。10.2.2 开发井储备ff井液密度按照O.15g/cm3O. 20g/cm3附加。1

19、0.2.3 ;t用压井液密度以实洲地层ff力为基准，泊、水井附加O.05g/ cm3 O. lOg/ cm .气井附加。07g/cm3_O.lSg/cm3。10.3 压井液数量10.3.1 后勤供应与井场距离小于100km.运输路况较好，3h内口J到达井场。10.3. 1. 1 探井、顶探井、预测压力系数范围较大的井，压井液数量按照最大井筒容权的1.S倍储备。10.3. 1. 2 开发井!五井液数量按照最大井筒容积的1倍储备。10.3.2后勤供应与井场距离大于100km，或距离小于100km但运输路况差，3h内不能到达井场。10.3.2.1 探井、预探井、预测压力系数范围较大的井，压井液数量按

20、照最大井筒容积的2.()倍储备。10.3.2.2 开发井压井液数量按照最大井筒容积的1.5倍储备。10.4 压井液性能压井液应与地层岩性、流体具有良好的配伍性。11 欠平衡钻井井口、地面设备、钻具和井口工具的配置11. 1 欠平衡钻井井口11. 1. 1 旋转控制头系统。11.1.1. 1 旋转控制头系统包括旋转控制头、监控箱、冷却/润滑站和压力测试管汇等。11.1.1. 2 高压地层应使用高压力等级的旋转控制头，允许旋转控制头压力等级(静态工作压力)低于其下部环型防喷器压力等级。11.1.1. 3 旋转控制头的通径大于钻井、完井作业管串及附件的最大外径，旋转控制头额定转速不低于100r/mi

21、n，11.1.1.4旋转控制头的法兰形式、法兰尺寸、法兰用需封环垫及技术要求应符合SY/丁5127的规定。11. 1. 1. 5 使用胶芯的尺寸应与所用钻杆及方钻杆尺寸贝配。11.1.1. 6 在使用转盘钻时，需配备、安装方钻杆驱动器，其尺才应与使用的方钻杆匹配。-圃圃EZ二二F SY/T 6543.1-2008 11.1.1. 7 监控箱应能准确显示环空压力、气源压力和液ffi卡箍汹压。11.1.1. 8 旋转控制头应配备泄压、测压装置。11. 1.2 旋转防喷器系统。11.1. 2.1 旋转防喷器系统包括旋转防喷器、监控箱、液压/控制系统和压力测试管汇等。11. 1. 2. 2 旋转防喷器

22、压力等级的选用应符合11.1.1.2的规定。11. 1. 2. 3 旋转防喷器的标称尺才、额定转速应符合11.1.1.3的规定。11. 1. 2. 4 旋转防喷器应配备液压控制系统。该系统应能够保证旋转防喷器实现抱紧、卸压、设定抱紧压力值等功能，并且配备在主控制泵失效后仍能够有效控制旋转防喷器的应急系统。液压控制系统应具备对液压油加热、海部的功能。11. 1. 2. 5 监控箱应设置远程控制及数据显示装置，设置声光报警装置，能够远程监测环空压力和系统的工作情况，能够远穆控制、操作系统工作，能够远程调节工作参数。11. 1. 2. 6 旋转防喷器应配备泄压装置。11. 1. 2. 7 在使用转盘

23、钻时是否需使用方钻杆驱动器，应根据具体设备确定。11. 1. 3 井口压力控制装置。11.1. 3.1 井口压力控制装置包括所配备的旋转控制头、旋转防喷器系统及SY/T5964所规定的井口装置。11.1.3.2 井口压力控制装置IW配备应符合SY/T5964的规定。11. 1. 3. 3 井口压力控制装置的组合形式、压力等级和尺寸系列应符合SY/T6426的规定。11.2 井架底座井架底座净空高应满足防喷器组合及欠平衡井口装置的安装空间要求。11. 3 液动平板阀液动平板阀的压力级别不小子旋转防喷器的静压，通径不小于旋转防喷器的旁通孔通径。11. 4 井控管;11. 4. 1 井控管汇的配备应

24、符合SY/T5964的规定。11. 4. 2 钻井四通至节流管汇之间应有一个液动平板澜，并能通过防啧器控制装置遥控。11. 4. 3 在压井管汇处应配置两个压井管线接口，一个接压井卒，一个通过铠装防火软管(或钢管)接至钻井泵。11.5 欠平衡专用节流管汇11. 5. 1 应使用欠平衡钻井专用节流管汇并配备液动节流阀控制台。11. 5. 2 节流管汇应符合SY/T5323的规定。11.5.3 节流管汇除配备相同级别的压力表，另配备读数精度为o.1也在Pa的小量程压力表。11. 5. 4 节流管汇应设置两通道或三通道节流线路，其中至少有一通道设置液控节流阀。液控节流阀应设置阀位开度指示器。11.

25、5. 5 节流阀的公称通径不小子65mm.11.6 井院检测仪器仪表配备的井控参数仪表应符合SY/T5964的规定。11. 7 地面装置配备型式11. 7. 1 地而装置分为液相钻井液欠平衡装置和充气钻井装置两种。根据欠平衡钻井工程设计选择地面装置。11.7.2 液相欠平衡钻井井口及地面装置示意图参见附录C中的图c.1，充气欠平衡钻井井口及地面装置示意图参见附录C中的图C.20 11.8 地面装置配备要求欠平衡钻井地面设备配置见表106 SY/T 6543. 1-2008 表1欠平衡钻井地面设备配置欠平衡钻井方式配套装置名称纯液相钻井液充气钻JI液压力控制装置旋转防喷槛8、Jy 专用流传汇J

26、钻井流体分离装置液气分离器J 一卜、j撇汕罐h、/、/自动点火装EJ o 火炬飞jJ 气体燃烧装置防回火装置J J 排气管线J J 空气!压缩机J 充气装置增压器、J氯气装置EJ 套管阀不压井起下钻装置d强制起下钻装霄可以使用旋转控制头.b 仅适用于油井。根据现场实际情况选周。d 用于全过程欠平衡锚井。11. 8. 1 钻井流体分离装置g包括液气分离器、振动筛、旋流器、离心机、|涂气器、砂泵等。-圄瞿篮平;也Ua)液气分离器.式巾z一液气分离器包括罐体、进浆管线、出浆管线、排渣管线、排气管线、压力表和安全阀等。液气分离器与节流管汇连接管线可根据现场情况选择离压钢管或高压软管连接。高压钢管连接)

27、5tL采用壁厚不小于9rnm、通径不小于100mm的硬管，转弯处应采用防冲蚀的铸(锻钢弯头。高压软管连接应采用通径不小于100mm的高压软管，管线中部用基墩固定。液气分离器额定工作压力不低于1如1Pa，处理量不小子井口返出流体流量的1.5俏2倍，液气分离器的气体分离能力应大于预计并最大压差下的最大产气量;当一个液气分离器的处理量满足不了主要求时，允许采用两台以上的液气分离器并联使用。为了提高分离效率，可采用两台以上的液气分离器串联使用。根据最高产气量，按式(7)确定液气分离器的最高工作压力。P，二(7) 户1排气管人口的气体压力，单位为兆帕CMPa); 也标准状态F的产气茧，单位为哎方米每天(

28、旷/d); Y, 气体相对密度，量纲为1; 7 SY /T 6543. 1-2008 L 管线全长，单位为千米(km); T 管内气体温度，单位为开尔文(K); Z 气体平均偏差系数，量纲为1; d 排气管内径，单位为毫米(mm); 户2排气管出口的气体压力，单位为兆帕(MPa)。根据液气分离器最高工作压力来控制液气分离器工作液面，可用节流和静液两种方法控制。按静液法控制时，U形管高度按式(8)计算。h = 102 (户1卢2)/p 式中:h-U型管高度，单位为米Cm); F一-U型管或分离器内流体密度，单位为克每立方厘米(g/c旷)。b)撇j由罐:撇i由罐应设置进浆装置、撇i由装置、分离室、

29、砂泵、油泵等。撇油罐的处理能力应大于井口返出流体量的1.5倍。11. 8, 2 气体燃烧处理装置。11, 8.2.1 气体燃烧处理装置包括排气管线、防回火装置、自动点火装置和火炬等。(8) 11. 8.2.2 排气管线的通径应不小于液气分离器气体出口通径，或根据最大产气量和液气分离器的额定压力确定排气管线直径，按Weymouth公式计算见式(9口。式中2d=2.667 12丁-AJ三主iiLf.:. F气r户T忧Lr，LYZJTsr 标准状态下的温度，单位为开t尔文JCK); Psc 标准状态下的压力，单位为兆帕(MPa)，取O.101325MPa;T 管内气体温度，单位为开尔文(扣。(9)

30、11. 8.2.3 排气管线每隔10m15m用基墩进行固定。可采用填充式基墩或水泥基墩，填充式基墩质量不小于400kg，水泥基墩质量不小子600峙。11.8.2.4 火炬离井口的距离应大于75m，且位于井场的下风方向。火炬高度根据现场实际情况要求，在环保和安全条件许可的前提下，允许使用卧式火炬，火焰口应背向钻机和废液池，卧式火炬应在火炬周围设置防火墙。11. 8.2.5 所有气体燃烧系统都应配备自动点火装置或自动引燃装置。11. 8. 2. 6 所有气体燃烧系统都应配备防回火装置。内芯阻火网的有效过流面积应大于所配排气管线的过流面积。11.8.3 气体注入设备。11. 8. 3. 1 特殊作业

31、需要注入氮气，氮气注人设备有液氮和膜制氮两种:a)液氮要配置换热器(汽化器)、液氮泵和液氮储备罐等。b)膜制氮设备主要包括压缩机、冷却系统、膜纤维和增压机等。11.8.3.2 根据充气钻井工程设计的排量和压力要求，确定充气设备规格。11. 8. 4 液体注入设备:充气钻井液可用常规的钻井泵作为基浆的注入设备。12 钻具组合12.1 钻具、井口特殊工具配备要求见表2，SY!T 6543.1-2008 表2钻具、井口特殊工具配备序号名称单位数量六方方钻忏月根1 2 /方方钻杆补;L. 套1 3 1R斜坡钻丰Im 根据具体情况4 18斜坡吊卡只二三35 旋塞/口、根据具体情况定6 钻具止回阀/口、根

32、据具体情况定7 穷通阀/口、仅当使用转盘钻时应用。12.2 力钻杆r:v.使用仁、F旋塞。12.3 钻杜中;i少应接一个钻具止回阀。12.4 钻具J成部应至少接一个常闭式止问阀。12.5 液中H欠平衡钻井，除定向井、水平井外，可在钻柱上再接个投入式止回阀。投入式止回阀应放在常闭式止回阀之L12.6 钻杆充气时，在钻柱的上部接一个钻具止回阀;宜在钻柱中间接若干个钻具止回阀。12.7 要进行不压井起下钻作业时，钻台应配备止回阀泄压装置。12.8 使用旁通阀时，安装位置成在钻具底部止回阀之上。12.9 使用转盘钻时，宜使用六方方钻杆，并符合SY!T6509的相关规定。12. 10 通过旋转控制头或旋

33、转防喷器的钻杆成为18斜坡钻杆，并应符合SY/T5290的相关规定。12.11 选用与钻杆贝配的180斜坡吊卡，并符合SY/T5035的相关规定。13 作业准备13. 1 技术交底13. 1. 1 欠平衡技术人员应掌握:施工井段分层地层压力数据、地层流体类型和产量。旋转控制头(或旋转防喷器)与钻盘面之间的高度。各协作单位的负责人、带班队长的姓名和联系方式。周边居民和工民用设施管理人的联系方式。13. 1. 2 欠平衡技术人员与井队、地质及其他施工协作单位的技术交底.欠平衡钻井工艺技术的基本原理。欠平衡钻井工艺的工艺流程。欠平衡钻井钻进、接单根、起钻、下钻、循环的工艺要求。欠平衡钻井参数的要求及

34、汕气侵入时的井筒压力控制。欠平衡钻井井控要求及防喷、防H2S演习的要求。钻开油气层h岗制度。13. 1. 3 欠平衡钻井井口及地面设备安装需要井队和相关方配合的要求。13. 1. 4 欠平衡钻井施工的其他注意事项。13.2 施工场地和设备安装要求13.2.1 旋转控制头(或旋转防喷器)按井口装置的安装要求执行，应使天车、转盘、井门三中心在SY/T 6543.1-2008 同-垂线上，偏差小于士10mm。13.2.2旋转控制头(或旋转防喷器)安装到位后，旋转控制头的顶面与转盘底面应留有空间，便于井口操作。13.2.3 沉砂罐旁应有足够的空间用于安装液气分离器和撇油罐，液气分离器安装在节流管汇外侧

35、，用钢丝绳固定牢靠。13.2.4 排气管线应平直安放，元障碍物。13.2.5 液气分离器和撇油罐距离营房按SY/T 5225的要求。13.2.6 井场留有足够的空间用于安装注气设备，设备距井口按SY/T5225的要求。13.2.7 按规定悬挂警示牌、充气设备及气体高压管线区域设立警戒线。13.2.8 其他方面执行SY/T5466的规定。13.3 工具13.3.1 准备好与旋转控制头(或旋转防喷器)匹配的方钻杆、方补心、18。斜坡钻杆、18斜坡吊卡、钻具内防喷工具(包括方钻杆上部和下部旋塞凋和钻具止在耳阀)、旁通阀等。13.3.2 对新方钻杆棱角和钻杆接箍进行打磨处理，以防割坏胶芯。13.3.3

36、 如使用投入式止回阀，所有人井钻具内径应大于投入式止因阀总成外径。13.4 设备试压、试运转13.4.1 旋转控制头(戎旋转防喷器)的试压，在不超过套管抗内压强度80%和井口其他设备额定工作压力的前提下，静压用清水试到额定工作压力的70%.动压试压不低于额定工作压力的70%。稳压时间不少于10min，压降不超过。7MPa，13.4.2 充气钻井时，按设计对供气管线进行试压。13.4.3 所有欠平衡钻井设备安装完毕，都应按欠平衡钻井循环流程试运转。运转正常，连接部位不刺不漏，正常运转时间不少于10min。13.5 应急演练欠平衡钻井作业实施前，应进行防井喷、防比S中毒等应急演练。具体演练内容应根

37、据所钻井的实际情况确定。14 欠平衡钻进14.1 钻进准备14. 1. 1 纯液相欠平衡钻井。14. 1.1. 1 用配制好的错井液替换井内原浆，停泵检查:一一循环罐巾的液面。液气分离器是否正常工作。一一旋转控制头(戎旋转防喷器)的泄漏情况，确定是否需要换胶芯。节流阀开关是否灵活可靠。14. 1. 1. 2 按常规井控要求进行低泵冲试验。14.1. 1. 3 按设计流量开泵循环，记录初始循环立管压力，作为井底压力控制的依据。14. 1. 1. 4 钻进时注意监测地层流体产出情况。14. 1. 2 充气钻井液钻井。14. 1. 2. 1 用基浆替换井内原浆，停泵检查:循环罐中的基液量。液气分离器

38、是否正常工作。检查进、出口的流量计是否正常工作。检查旋转控制头(或旋转防喷器)的泄漏情况，确定是否需要换新胶芯。10 SY/T 6543.1-2008 14. 1. 2. 2 先开钻井泵，后充气，进行充气钻井浓的循环。应缓慢开泵，以免产生太高的瞬时压力，导致过平衡。14. 1. 2.3 井内充满充气钻井液，达到设计的气液量时，测量循环罐中的基液增量，并根据基液增量计算井底压力的减小值。当与理论计算相比小于10%时，气液混合与速度是适宜的。14. 1. 2. 4 如果按基液增量计算出的井底压力减小偏低，可采取如下的措施:提高流体粘度，但应确保液气分离效率。增加流体流速，流体的返速应大于0.5m/

39、s.要保证间歇流返出缓慢、平稳，间歇流的间隔不应大于2mino一在水基钻井液中，可加入大分子聚合物降低气体滑脱速度。14.2 井口返出流体流程选择和处理14.2.1 元泊气侵入时:环空井口高架槽振动筛钻井液循环系统。14.2.2 少量气侵入时:环空叶井口旋转防喷器旁通专用节流管汇+液气分离器振动筛+钻井液循环系统。14.2.3 大量油气侵入时:环空+井口钻井四通节流管汇液气分离器撇油罐振动筛钻井液循环系统。环空井口钻井四通节流管汇放喷管线放喷池。14.2.4 分离出的气体经燃烧管线燃烧。14.2.5 分离出的油、水运J指定地点处理。14.3 欠压值的控制14.3.1 液柑欠平衡钻井，通过控制节

40、流阀和调节钻井液密度，控制欠平衡压差。14.3.2 开始钻进时，全开节流阀，读出此时立管压力值作为立压参考值，供节流调节用。14.3.3 钻进过程中钻井参数按工程设计执行。14.3.4 钻遇油气层，立压逐渐降低，此时应逐渐调节节流阀，保持立压值约等于立压参考值。随着井深增加，新的立压参考值应考虑新增加井段的钻其内压耗与环空压耗值。14.3.5 当地层流体进入井筒使套压增加过大时，可适当提高立压参考值，减少井底压力与地层压差值，控制地层流体进入量。14.3.6 如果因井下气体滑脱至井口引起的套压升高，可关井排气，使套压降至安全范罔内。14.3.7 如果关井排气无法降低套压，造成实际的欠压值过大，

41、需要进行关井求压，逐步提高钻井液密度，使套压降至合理范围，建立新的欠平衡关系。14.3.8 当用立管压力难以监控井底压力时，可维持循环罐恒液面的方法进行节流控制。14.3.9 在非循环和非流动条件下，应通过节流阀放掉气体滑脱上升所产生的圈闭压力，当井口压力超出旋转防喷器或旋转控制头动密封E压力值50%时，应向环空挤高密度钻井液来降低井口压力。14.3.10 充气钻井需要节流控制时，需要采用多相流软件计算，通过调节注入气体流量、注入液体流量和节流的方法控制欠平衡压差。井口压力控制方法同上。14.3.11 如果充气钻井时油气侵入，套压上升较快，应停止充气，增大环宅当量密度，减小压差值。若仍不能降低

42、套压，按14.3.7的规定操作。14.3.12 在井壁稳定的前提下，若因地层压力预告不准，不能产生欠平衡条件时，应逐步降低钻井液密度，实现欠平衡钻井。14.3.13 因安全等原因，需要中断欠平衡钻井时，应按井控技术规程进行压井，转化成常规钻井。14.4 流量控制14.4.1 合理控制地层产出流体的流量，确保地层产出流体的流量，特别是初始流量与塞流引起的瞬时流量，小于地面处理设备的处理能力。14.4.2 可采用调节钻井液密度与性能、液体和气体的沁人量以及节流等方法进行流量控制。11 -踵黯孟卢如SY/T 6543.1-2008 14.4.3 当塞流引起瞬时流量过大时，应节流排气。14.5 接单根

43、14.5.1 充气钻井接单根时，先停止向钻具内注气，再继续泵入液体，直到液体将充气钻井液顶入最t面一个钻具止回阀后，再停泵。14.5.2 卸方钻杆时，缓慢松扣，将钻具中的流体(包括气体)放掉。14.5.3 接单根，液压大钳应使用元锐利咬痕的钳牙。14.5.4 下放钻具，并恢复循环。充气钻井，应先开液泵，再注气。14.5.5 待返出口流体正常返出后，恢复钻进。14.5.6 接单根起下钻柱接箍过旋转防喷器时，严格控制起下速度。14.6 起下钻14.6.1 安装套管阀的起下钻作业。14.6. 1. 1 起钻前，充分洗井，确保井眼干净，并逐渐降低井底压差，停气、停泵。14.6. 1. 2 充气钻井时，

44、将钻柱内的压力泄放到零，然后卸下方钻杆。14.6. 1. 3 通过旋转控制头(或旋转防喷器)胶芯起立柱，当起到钻具止因阀时，应放掉钻具内的压力，才能卸扣。14.6. 1. 4 起钻时应控制上提速度并及时灌浆。14.6. 1. 5 当钻头起至套管阀以上20m左右的位置时停止起钻作业，打压关闭舌板。14.6.1.6起出旋转控制头(或旋转防喷器)轴承总成，进行正常起钻。14.6. 1. 7 当钻头起至井口时，应降低起钻速度，防止钻头损坏井口设备。14.6. 1. 8 起钻作业后，检查钻具止回阀是否失效，更换钻头，在即下钻。14.6. 1. 9 下钻至套管阀以上20m左右的位置时停止下钻作业，安装旋转

45、控制头(或旋转防喷器)轴承总成，打压打开舌板。14.6. 1. 10 如果套管阀气动泵输出压力高于额定开启压力，不返池，应进行管内憋压辅助开启作业。a)气动液压泵憋压10MPa15MPa，b)关环空憋压，初始值为2MPa.每次增加1MPa，当套管阀关闭管线返油时，停止憋压。14.6. 1. 11 按正常程序继续向套管阀开启管线打压开启套管阀;当套管阀完全开启后继续下钻作业。14.6. 1. 12 每下钻10柱15柱，向钻柱内灌满钻井液。14.6.2 安装强行起下钻装置的起下钻作业。14.6.2.1 执行14.6.1. 114. 6. 1. 4的步骤。14.6.2.2 当起钻至钻具浮重不足以抵消

46、井压所产生的上顶力时，启用强行起下钻装置。14.6.2.3 钻头超过闸板全封位置后，关闭全封。14.6.2.4 起出旋转控制头(或旋转防喷器)轴承总成，更换。14.6.2.5 钻具止回阀出井后应检查是否失效，更换钻头。14.6.2.6 安装旋转控制头(或旋转防喷器)轴承总成，下钻。14.6.2.7 钻头下至全封上部，启用强行起下钻装置，打开全封，下钻。14.6.2.8 下钻至旋转防喷器底部钻具浮重超过井压所产生的上顶力后，终止使用强行起下钻装置。14.6.2.9 每F钻10柱15柱，向钻柱内灌满钻井液。14.6.2.10 如设计使用强行起下钻装置，则在钻具设计时，不使用扶正器等异形钻具。14.

47、7 钻具止固阀失效14.7.1 接单根泄放钻具内压力时，如果泄放时间明显增加，判定钻具止回阀失效，在接单根时接一个新的钻具止回阀。14.7.2 在起钻过程中，当起歪t部钻具止回阀时，如果其下压力难以泄放，判定下部钻具止回阀失效。当钻具中有投入式止回阀时，将投入式J-.回阀总成从钻具水眼内投入并就位，否则应压稳地层。12 SY/T 6543.1-2008 14.8 紧急关井钻进或起下钻时，旋转防喷器(或旋转控制头)失效，应实施紧急关井，其步骤为:停止钻进或起F钻。关闭环型防喷器。根据需要维修旋转防喷器(或旋转控制头儿或者实施压井作业。14.9 数据采集与工作记录14.9.1 数据采集应包括:气体注入流量和液体注入流量。油气产量。立压和套压等。14.9.2