SY T 6543.2-2009 欠平衡钻井技术规范.第2部分 气相.pdf
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1、I(.S 75. 020 E J3 备案号:275-2010 SY 中华人民共和国石油天然气行业标准SY /T 6543. 2-2009 代替SY/T6543.1- 2003 . SY/ T 6543. 2-23. SY/ T 6543.5- 2005 欠平衡钻井技术规范第2部分:气相Technology specificlltion for underblllllnced driJling Part 2: Gas phase 2009-12-01发布2010-05-0实施国家能源局发布SY/T 6543. 2-2009 目次前言.,.,.11 1 范围.2 规范性引用文件.3 术活和定义.
2、4 气相欠平衡钻井条件. . 2 5 气相欠平衡钻井工程设计依据和主要内容.2 6 气相欠平衡钻井参数设计白.3 7 气相欠平衡钻井储备液密度和曼史莹的确定原则.3 8 气相欠平衡钻井设备、钻具和工具的配ft. . 3 9 作业准备.610 施工作业. ,. . 7 11 气相欠平衡钻井终止条件.9 12健康、安全与环保要求.,.10 附录A(规范性附录)扭l!藏数据我.11 附祭日资料性附录)不同尺寸井眼所需气萤推荐表. . . 12 附录C(资料性附录)气中H欠平衡钻井地商设备配备到式.13 附录o(规范性附录)欠平衡钻井施工日报表.16 I SY / T 6543. 2- 2009 前S
3、Y/ T 6543 (欠平衡钻井技术规范分为两部分:一务1部分:液相,一一第2部分.气相. = E写本部分为SY/T6543的第2部分。本部分整合修订SYjT6543. 1- 2003 钻前工程及井场布置技术要求SY/ T 5957 并场电器安装技术要求SY/ T 5%叶钻井井控装置组合配套安装调试与维妒SY 597-1一27钻井井场、设备、作业资金技术规程SY 11 62211 油气井钻井及修井作业职业安全的惊11字作法SY IT 6277-2111白含硫浊气回硫化氢股测与人身安全防护规程SY/ T 6426 钻:!HHi.技术规程SY / T 65119 方钻杆3 术语和定义干:IJi昌科
4、l定义适用于SY/T6543的本部分.3. 1 气相欠平衡销井g副pbasedrllllng 1日气体、雾或泡沫作为循环介质所进行的钻井.3.2 气体钻井gas drill ing m空气、天然气、氯气或其他气体作为循环介质所进行的钻井.3.3 a化钻井mist drilling 111j. trt水和l及:泡剂的将会物注入压缩气说(.1.在肉、交形成气栩为连续栩、?谊4姐为分很相比你所进行的Wi1二.3.4 泡沫钻井foam drilling SY/ T 6543. 2-29 用泡沫作为循环介质所逃行的钻井.3.5 泡沫质量foam quality 泡沫中的气体体织占总流体体积气相和液栩的体
5、积分数.3.6 泡沫半寰期half-life 一定容积的泡沫自然析出半所含液体所有寄耍的时间.4 气相欠平衡钻井条件4. 1 地层条件4. 1. J 地层压力气相欠平衡钻井宜在常压或低压层段实施,高压高产!段不(开展气相欠平衡钻井。4. 1.2 地层稳定性地层比较稳定,不易树域-4.1. 3 地层流体地层严液最应不致于造成并壁垮塌、钻头泥包、井UIH富皇军;地层流体中硫化氢含量低于75rng!m(SOppm). 4.2 场地条件4. 2.1 井场具备气才智钻井设备安装位置.满足实施气相欠平衡钻井工艺及钻井流体处理的相关主要求,气相销井设备离井口大于15m.并保证足够的安全通道.4. 2.2 泡
6、沫钻井破泡池容f.R根据并筒尺寸、泡沫钻井段长合理设计,且不小于10闲时。4.2.3 岩屑池位建便于管线安装,岩屑池容纽满足岩府沉梅、陈尘水沉淀分离的要求,也满足环保要求。4.2.4储段氯气钻井、天然气钻井,应修建燃烧池,燃烧池位于井场下风方向7501以远的安全地带.并具备堆织钻屑和降尘水回收和l月1条件.4. 3 钻机底座钻机底座净空高度应满足防l贸器组合及欠平衡井口装蜜的安装!&i求,旋转控制头的19i而与转盘j底部应留有空间.便于井口操作。5 气搁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 说!气般类型、汹气水层分布及性质.实施欠平衡钻井井段地质分层及岩性、理化特性和
7、矿物组分,地层破裂压力、孔隙压力、胡塌压力,地表温度和地混梯度.5. 1. 2 井场周边地理环琉及实施气相钻井的目的.5. J. 3 邻井或本井已钻井段的钻井、测井和测试等地质工程资料。5.1.4 提供泊藏工程数据,估算地层流体产最e一一油井见表A.1. 一一气并且表A.2. 5. J. 5 地层ili体组分分析.S. J. 6 地质设计.5. 1. 7 行业和所在泊区的井校实施细则及其他安全环保规范-5.2 设计内容5.2.1 欠平衡钻井,流体的气相选择.SY/ T 6543. 2- 2009 5. 2. 1. 1 有油气产出的情况下.应选择氯气或天然气作为气相-5.2. 1. 2 天然气钻
8、井气源的气质和气最主要满足天然气钻井妥求。5.2. 2 井身结构、套管强度的要求.5.2.2.1 产层气相欠平衡钻井技术套管窟:封至产层顶部.5.2.2.2气相欠平衡钻井井段的上层套管扰外挤强度按全掏空i草行校核.抗外挤安全系数不小子1.00. 5.2.3 工艺技术、钻井参数、钻具组合、井下工具以及井往要求等.5.2.4 井口和l地商设备选择配套及他商流程示意图.5.2.5 工艺流程、钻井方式转换的原则和异常提示以及发生异常情况的处理措施.5. 2.6 安全、健康、环保措施e5. 2. 7 井下燃爆监测及Jjt!然爆措施-6 气相欠平衡钻井参数设计6. 1 气体、雾化钻井6. 1. 1 不同尺
9、寸井H所窍气:ill:推荐表参见附录B.6. 1. 2 铀具转迷不超过旋转控制头锁定转速.6.1.3 空气锤钻进参数推荐:般大销压为78N/mm-116N/mm(44 1 Ib/ in- 662 Ib/in);转速按地层软硬控制,软岩层:30r/ min -50r/rnin.中破岩层:20r/min-40r/min.硬若f层10盯min3Or/ min. 6.1.4 不宜采用POC钻头6. 1. 5 在化钻井时.液体注入盘一般是o.26L/ s-O. 87L/ s. 6. 1. 6 同样井i恨条件下.化钻井的气体流量比气体钻井离30%-40%.6.2 泡沫钻井6.2.1 泡沫钻井应采用多相派专
10、用软件设计气体流量和1液体流:国. 6. 2. 2 井口泡沫质盐1泣不大子。.97:井底泡沫质量应大于0.55.6.2.3 针对不同的地层.设计泡沫具有抗泊、抗盐、抗源等抗污染能力.6.2.4 设计泡沫半衰期应在一个循环周时间的1.2倍-1.5倍。7 气梅欠平衡钻井储备液密度和裁量的确定原则7. 1 储备液7. 1. J 民目的层气相欠平衡钻井应准备l倍井筒容积以上的近平衡钻井液7. 1.2 储层气相欠平衡钻井应储备1倍井简容积以上、密度高于设计地层压力当量禽度O.2g/cm-0.40g!cm的加重钻井fk.后到j供应与j:场距离较远,运输路况较差,储备浓数量按照级大井简容积的2.1)倍储备.
11、7.2 储备液性能应与地层斗争性、扭扭体具有良好的配伍俭.7.3 储备材料储备足够的加重材料及各种处理1!1.8 气徊欠平衡钻井设备、钻具和工具的自己置8. 1 设备配备要求8.1.1 气徊欠平衡钻井地面设备气相欠平衡钻井地丽设备配置见表1 3 SY/T 6543.2一棚表1气相欠平衡钻井地面设备混置欠平衡钻井方式配套装置名称窒气/第化/泡沫氯气天然气旋转控制头压力按倒载波动阀专用节流管汇自动点火续发火炬气体燃烧装置防部火装罩排砂管线空气lli部饥增底部b注入装置氧气竣rt浆套管阀不压并起下钻毒itd强制辈革下销装rt注.J 必也Ioi可选. 可以使用旋传防哎苦苦.b 天然气钻井选专用增压.f
12、IL. 根据现场实际情况逃用.4 用于全过程欠平衡钻井.8. 1. 2 欠平衡钻井井口设备8.1.2. J 旋转控制头系统.J J A A J J J J J J 、/ J J 、J、JA 6 6 8. 1. 2. 1. 1 允许旋转控制头压力等级(静态工作压力)低于其下部环形防喷吉普压力等级-8. 1. 2. 1. 2 通径选择考虑钻井、完井作业管事及附件的最大外径和l施工工艺的要求.8. 1. 2. 1. 3 法兰形式、法兰尺寸、法兰用密纣环m及技术要求应符合SY/ T 5127的规定-8.1.2.1.4 配有锁紧後.8. 1. 2. 1.王使用胶心的尺寸应与所周18。斜放钻杆及六1f)1
13、1轩尺寸匹配,8. 1. 2. 1. 6 在使用转-bl;钻时,安装的方钻杆驱动器尺寸/)i.与使用的方钻将匹配-8. 1. 2. 2旋转防喷然系统.8. 1. 2. 2. 1 包括旋转防喷徽、.u:r按:箱、液压/控制系统和l压力测试管汇等-8. 1. 2. 2. 2 允许旋转防咳器压力等级低于其下部环形防喷吉普压力等级e8. 1. 2. 2. 3 通径选挥考虑饨并、完井作业管串及附件的戴大外役和施工工艺的要求.J 6 J J J J J J 。A 6 8. 1. 2. 2. 4 配备液压控制系统。该系统应能够保证旋转防q览器实现抱紧、泄压、设定抱紧压力值等功能.并且配备在主控制*失效后仍能
14、够有效控fiil旋转防啧榕的应急系统。液压控制系统应具备对液压油加热、冷绵的功能-4 SY rr 6543. 2-29 8. 1. 2.2.5 监控箱应设置远程控刽及数显示装置.设篮声光报警装1(.能够远程监测环空压力和1系统的工作悄况,能够远程控制、操作系统工作.能够远程调节工作参数.8. 1. 2. 2. 6 旋转防喷苦苦应配备泄压装置.8. 1. 2. 3 Jt.口压力位制装置。8. 1. 2. 3. 1 配备SY/T5964所规定的井口泼搓,细合形式、压力等级和尺寸系列符合SY/T6426的J.J . 8. J. 2. 3. 2 报指险计并派、预测地层压力、81汁产应及设计井口级大控制
15、压力等俏况.草草挤压力级*J匹配的旋转位$1J头8. J. 3 气体燃烧处理装置8. J. 3. 1 气体燃烧处理装置里包括排砂管线.防国火装置、自动点火装置和火炬等.8. 1. 3.2 徘砂管线直径不JI、于2U3mm(8,的.征转弯处及出口用基激进行固定.忿窑段IJ、乎10m.可采川i填充式通世或水泥基慧,填充式基敬质量不小于咄lkg.水泥基敏质量不小于6OOkg,8. J. 3. 3 火炬离井口的距离应大于75m.且也于井,场的下风方向,火炬司留设置防火糟.8. 1. . 气体注入设备8. 1. . 1 气中注入设备包括空压机、制氮饥、Jflffi机、tl:入管汇等:采用液氮耍配J1.换
16、热锵汽化苦苦)、;由豆和液氮储备能等:采用天然气储J气源压力段时.应配置E天然气t曾压机,天然气气质满足1世lJ5相L处J.IE!:.!:;R 8. 1. 4. 2 供销钻井工程设计的捐1,搅和压力求,铅合实际大气条件确定浊气设备规格-8. 1. 4. 3 选痴气体也人设备的排盟与压力级别hi阳有余地.8. J. 5 液体注入设备第化、泡沫钻井.m泵或其他能满足挺求的tI;入设备-8. 1. 6 并控汇8. 1. 6. 1 井位管汇的配备应符合SY/T5964的规定.8. 1.6.2 钻井阴通至节流管iC之间应有一个液动早饭阀.并能通过防喷器按倒装置iI!役.8. 1. 6. 3 夜压并管汇处
17、应配置两个应井管线俊口.一个孩压并车,一个通过铠装防火软管或钢管接至1堪i井级.8. 1.7 专用节流管汇8. 1. 7. J 在产j芸实施气相欠平衡钻井fP1配备用节流因;汇.并符合SY/T5323的规定.8. J. 7. 2 Wf.i管汇i徐视备相同级别的压力农.7J配备谈敛精度为O.lMPa的小结粉压力我-8. 1. 7.3 j流管汇的公称ji!i径不小于103mm.8.1.8 地面流程布置空气/第化/泡沫欠平衡钻井地面流程示感l剥参见图C.1.氯气欠平衡钻井地副流程示g阁参见回C. 2. )已然气欠平衡钻井地面流程示意图参兑倒C.3,8.2 钻具和井口工具8.2.1 i占具、井口特殊工
18、具配备要求兑农2,亵Z钻具、井口工具配备11号名称啦!f.曹1鸳六为?方tW帽l2 六万万fJ轩补心程3 I!斜披销抒町、根据具体1而t.5 SV!f 6543. 2- 2009 表2(续ff-号名称单位敛缉4 IIII披吊卡只j 5 旋只根据具体悄况定6 铺具止因何只根据具体情841E7 势通阀只 仅当使用转ft钻时应用.8.2.2方钻:ffi卓使用上、下旋寨。8.2. 3 .占校中至少应接一个钻具止因阀.8.2.4钻校底部应至少按一个常闭式11:回阀.8.2.5对于水平井,底部钻具组合按水平并宴求设计,底都使用的止回阀放宽以不影响测斜为原则-8.2.6使用劳jift阀时,安装位监应在钻具底
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- SY 6543.2 2009 平衡 钻井 技术规范 部分
