DB37∕T 4311-2021 干热岩钻探技术规程.doc

ICS07.040CCS P 13 37山东省地方标准DB 37/T 43112021干热岩钻探技术规程Technical specification for hot dry rock drilling2021 - 02 - 02发布2021 - 03 - 02实施山东省市场监督管理局发布目次前言III1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 总则25 钻探工程设计26 设备及井场建设27 钻进工艺58 钻井液99 井控1110 物探测井1211 固井1212 完井1413 钻探工程质量1514 井下复杂情况和井下事故的预防与处理1615 职业健康与安全2216 绿色勘查2417 技术资料管理及提交24附录A （资料性） 干热岩钻探工程设计26附录B （资料性） 钻机型号及基本参数28附录C （资料性） 泥浆泵型号及基本参数29附录D （资料性） 空压机型号及基本参数30附录E （资料性） 增压机型号及基本参数31附录F （资料性） 常用钻进工艺32附录G （资料性） 金刚石钻头分类33附录H （资料性） 牙轮钻头分类34附录I （资料性） 水基钻井液抗温性评价方法35附录J （资料性） 发泡液基液发泡性能，抗盐、抗钙（镁）与抗油污染性能试验评价方法36附录K （资料性） 干热岩钻探工程设计用表37附录L （规范性） 干热岩钻探工程技术报告编写提纲45参考文献49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。本文件由山东省自然资源厅提出并组织实施。本文件由山东省自然资源标准化技术委员会归口。本文件起草单位：山东省地勘局第二水文地质工程地质大队(山东省鲁北地质工程勘察院)、山东省地质矿产勘查开发局、山东省鲁南地质工程勘察院（山东省地勘局第二地质大队）、山东省地质环境监测总站。本文件主要起草人：赵长亮、秦耀军、谭现锋、康凤新、王勇军、郑宇轩、冯克印、张明德、王玲丽、马志刚、袁宝宏、王立东、韩建江、聂德久、吴清华、冯守涛、郝俊杰、颜翠翠、代娜。干热岩钻探技术规程1 范围本文件规定了干热岩钻探工程的设计、设备及井场建设、钻进工艺、钻井液、井控、物探测井、固井、完井、钻探工程质量、井下复杂情况和井下事故的预防与处理、职业健康与安全、绿色勘查要求、技术资料管理及提交等技术要求。 本文件适用于勘探或开发干热岩资源的钻探工作。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB 6067.12010起重机械安全规程 第1部分：总则SY/T 5289油、气、水井压裂设计与施工及效果评估方法SY/T 5325射孔作业技术规范SY/T 5480固井设计规范SY/T 5724套管柱结构与强度设计SY/T 5729稠油热采井固井作业规程SY/T 5911射孔优化设计规范SY/T 5964钻井井控装置组合配套、安装调试与使用规范SY/T 6426钻井井控技术规程SY/T 6592固井质量评价方法SY/T 6952.1基于应变设计的热采井套管柱第1部分：设计方法SY/T 6952.2基于应变设计的热采井套管柱第2部分：套管T/CMAS 0001绿色勘查指南3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1干热岩hot dry rock不含或仅含少量流体，温度高于180，可作为热能资源开发利用的岩体。3.2干热岩钻探hot dry rock drilling以勘探开发干热岩热能为目的的钻探工程。3.3井控well control钻遇含高压流体的地层时，采用相应设备和技术控制井内压力而避免井喷事故发生。注： 包括设备和工艺技术。3.4复合钻进compound drilling钻机和井底动力钻具同时驱动钻头回转或（和）冲击的钻进工艺。3.5可循环泡沫钻井液re-circulation foam drilling fluid由水、黏土和空气（或其他气体）三相组成，且可循环使用的钻井液。3.6一次性泡沫钻井液discharge able foam drilling fluid由水（加入增稠剂、发泡剂和稳泡剂）、空气（或其他气体）组成，且不能重复循环使用的钻井液。3.7完井well completion井眼与开层采（勘探目的层）连通的工序。注： 包括钻开开层采（勘探目的层）、下套管、固井（或下入筛管）、射孔及水力压裂等。4 总则4.1 干热岩井的类型分为勘探井和开采井。4.2 勘探井和开采井施工前，均应编写钻探工程设计。4.3 做好地质录井、物探测井等工作，全面、准确的获取地层剖面、开层采（勘探目的层）的构造裂缝、岩石物理参数和井温参数等。4.4 应使用先进、成熟、安全且绿色环保的钻完井技术。5 钻探工程设计5.1 基本原则5.1.1 应符合国家、行业及地方的相关标准规范，坚持健康安全与环保优先的原则。5.1.2 应由专业技术人员编制，审核后报主管部门或业主，经批准后方可实施。5.1.3 充分研究地质条件后，再进行工程设计。5.1.4 实钻地层与设计不符时，应及时变更设计并报批。5.2 设计内容设计内容可参见附录A。6 设备及井场建设6.1 设备选择6.1.1 钻机6.1.1.1 3000m以浅的直井，根据设计井深和钻机公称钻深确定钻机型号。6.1.1.2 定向井及3000m以深的直井，应大于一个或一个以上的钻机型号。6.1.1.3 常用钻机型号及基本参数见附录B。6.1.2 转盘6.1.2.1 通径应能通过设计的最大钻头。6.1.2.2 宜独立驱动；转速可调范围大，可低至每分钟数转。6.1.2.3 额定功率应满足最大工作扭矩。6.1.3 井架与平台6.1.3.1 应根据井深、井身结构等选择井架。6.1.3.2 井架的底座高度，应满足井口装置和井控装置的安装要求。6.1.4 泥浆泵6.1.4.1 排量应满足携带岩屑所需的最小排量。6.1.4.2 额定泵压应满足设计的最高泵压。6.1.4.3 常用泥浆泵型号及参数见附录C。6.1.5 空压机6.1.5.1 应选用螺杆式空压机。6.1.5.2 额定排量应根据海拔高度、地面温度和湿度等进行校正。6.1.5.3 常用空压机型号及参数见附录D。6.1.6 增压机6.1.6.1 额定压力应满足设计的最大循环压力。6.1.6.2 常用增压机型号及参数见附录E。 6.1.7 固控系统6.1.7.1 循环罐不宜少于四个，有井控设计和要求的应再增配两个加重罐。6.1.7.2 应配备振动筛、除砂器、除泥器、离心机等固控设备，必要时配备除气器。6.1.7.3 应配备钻井液配制和加重的设备。6.1.7.4 钻井液出口温度超过75，宜配备冷却系统。6.1.8 井控装置6.1.8.1 根据设计的井口压力和套管尺寸等选择井控装置，其额定压力应大于设计井口压力的1.5倍。6.1.8.2 除井口装置、井控管汇外，还应配备钻具内防喷工具、井控监测仪表、液气分离器等。6.2 井场建设6.2.1 井场应避开地质灾害易发地段，地基应平整、坚固、稳定。6.2.2 如遇地下电缆、输气管道、通讯光缆、国防光缆、给排水管道、高压输电线路等，井场建设应符合相关安全规范要求。6.2.3 井场应修建废水、废渣回收池。6.2.4 井场应设置安全标志牌，配备消防器材。6.2.5 有井控要求时，井场建设和布置应符合SY/T 6426的技术要求。6.2.6 设备应在基础检测合格后安装。 6.2.7 井场面积应能满足以下基本要求：a) 满足钻井、测井、固井、压裂等阶段性作业设备安装及修理的用地要求；b) 满足钻具、套管、钻井材料等存放；c) 满足井队生活区用地要求；d) 如有井控设计，应满足井控系统用地要求。6.3 设备安装及拆卸6.3.1 井架的安装和拆卸6.3.1.1 安装前对井架和底座进行检查，不应有变形、弯曲、破损。6.3.1.2 起、放井架前，安排专人检查绞车大绳、起井架大绳、连接销、保险销及设备的固定情况，并检查气控系统、刹车及辅助系统、缓冲器及二层平台等。6.3.1.3 井架的起放，应专人指挥，信号统一。6.3.1.4 起井架时，应先试起100mm200mm，检查无问题后，再进行正常起升。6.3.1.5 起、放井架时，除机长、班长、观察人员、现场安全员外，其他人员、设备和钻具等均撤至安全区。6.3.2 钻台和转盘的安装6.3.2.1 天车、转盘、井口在一条垂直线上，最大偏差应小于10mm。6.3.2.2 钻台各部位的固定螺栓应上紧，并安装止退螺帽。6.3.3 顶驱装置的安装6.3.3.1 导轨上下两端，应分别与天车底梁和井架下段固定连接。6.3.3.2 液压管线、电气线路的连接，应正确、紧固、无泄漏。6.3.4 防碰天车的安装6.3.4.1 阀式防碰天车的气路应无泄漏、反应灵敏；总离合器、高低速离合器能同时放气，刹车气缸或盘式刹车能及时刹住滚筒。6.3.4.2 数码防碰天车的数据采集传感器，应连接牢固、反应灵敏。6.3.5 大钳的安装6.3.5.1 B型大钳和钻杆钳的钳尾销应齐全牢固。6.3.5.2 B型大钳的吊绳和尾绳，应分别选用13mm和22mm的钢丝绳，其悬挂滑车的公称载荷应大于30kN。6.3.5.3 钻杆钳的吊绳应选用16 mm的钢丝绳，其悬挂滑车的公称载荷应大于50kN。6.3.6 气控系统和液控系统的安装6.3.6.1 气控台和液控台的仪表应齐全、灵敏可靠。6.3.6.2 气液管线均应排列规整，各阀件工况良好；冬季施工，应做好防冻。6.3.6.3 检修保养绞车时，应切断气源或关闭动力。6.3.7 动力机组的安装6.3.7.1 并车联动装置的顶杠应灵活，各防护罩应齐全完好、固定牢靠，螺栓应有防松措施。6.3.7.2 动力机与钻机、并车联动装置、减速箱之间，宜采用柔性连接；如采用万向轴节连接，各连接断面平行度应符合安装要求。6.3.8 泥浆泵及管汇的安装6.3.8.1 安装应平稳牢固，转动部位应有防护罩。6.3.8.2 弹簧式安全阀应垂直安装，并戴好护帽；其开启压力不应超过循环系统各部件的最低额定压力。6.3.8.3 预压式空气包应充装氮气，充气压力为泥浆泵工作压力的20%30%。 6.3.8.4 高低压阀门、地面高压管线宜安装在水泥基础上，高压软管两端与硬管连接处应安装安全绳，高低压阀门应做到螺栓紧固、手轮齐全、开关灵活且无渗漏。6.3.9 固控系统的安装6.3.9.1 钻井液罐和高架槽宜有1：100的坡度，并铺设网状钢板通道，护栏应齐全、紧固。6.3.9.2 设备安装应连接牢固，防护罩齐全完好，仪表灵敏准确，连接管线不泄漏。6.3.10 电气系统的安装6.3.10.1 井场主电路宜采用YCW型防油胶套电缆，照明电路宜采用YZ型电缆；电缆宜敷设在电缆桥内，地埋过路应有保护钢管。6.3.10.2 电缆架空时，应分路架设在高度大于3m的电杆上，距柴油机、井架绷绳不小于2.5m，且不应过油罐上空。6.3.10.3 电器设备和照明灯具均应分设开关。6.3.10.4 电气设备接地电阻应小于4；配电柜金属构架接地电阻应小于10，所配绝缘胶垫应大于1m2。6.3.10.5 野营房的进户线应加设绝缘护套管，并安装漏电保护设备。6.3.10.6 移动照明灯应选用安全电压工作灯。7 钻进工艺7.1 钻进工艺选择7.1.1 应根据地层岩性特点、地层压力、井温、井场条件等，选择安全、环保、高效的钻进工艺方法。7.1.2 软至中硬地层，宜采用喷射钻进工艺。7.1.3 无流体或含流体很少的硬岩，宜采用空气潜孔锤钻进工艺（含雾化钻进工艺、空气泡沫钻进工艺）。7.1.4 易漏失的稳定地层，宜采用气举反循环钻进工艺。7.1.5 易漏失的不稳定地层，宜采用可循环泡沫钻井液钻进工艺。7.1.6 常用钻进工艺见附录F。7.2 全面钻进7.2.1 钻具设计7.2.1.1 钻铤直径应满足下套管的需要，且为套铣留足空间；钻铤长度可根据中和点法计算确定。7.2.1.2 4000m以深的直井及3000m以深的定向井，宜进行钻柱强度设计（可参见K.6）。7.2.1.3 宜设计随钻震击器、井下动力钻具。7.2.1.4 施工周期较长，钻具组合宜设计防磨措施。7.2.1.5 高温井段，应设计并使用内防喷工具。7.2.1.6 常用钻具组合，见表1。表1 常用钻具组合表钻头直径mm钻铤外径mm钻杆外径mm508.0660.4228.6；254.0；279.4139.7；127.0444.5158.7；165.1；177.8；203.2；228.6；254.0；279.4139.7；127.0311.2158.7；165.1；177.8；203.2；228.6；254.0139.7；127.0212.7215.9158.7；165.1；177.8127.0；114.3149.2152.4120.688.97.2.2 钻头设计7.2.2.1 根据地层特点对钻头初选，并根据使用情况进行调整。7.2.2.2 软至中硬且不含砾石的地层，宜选用PDC钻头；硬至极硬的研磨性地层，宜选用镶齿牙轮钻头或孕镶金刚石钻头、巴拉斯钻头、天然金刚石钻头。7.2.2.3 井底温度大于150，宜选用金刚石钻头或轴承密封方式为金属密封的牙轮钻头。7.2.2.4 金刚石钻头的选择，见附录G。 7.2.2.5 牙轮钻头的选择，见附录H。7.2.3 钻进技术参数7.2.3.1 水基钻井液正循环回转钻进工艺该工艺的技术参数为：a) 排量：应能满足最低环空返速及携带岩屑的要求；如采用喷射钻井工艺，还应满足该工艺要求的排量；b) 钻压：牙轮钻头0.2kN/mm1.2kN/mm，金刚石复合片钻头0.1kN/mm0.6kN/mm，孕镶金刚石钻头0.1kN/mm0.4kN/mm；c) 转速：牙轮钻头40r/min450r/min，金刚石复合片钻头60r/min300r/min，孕镶金刚石钻头200r/min600r/min。7.2.3.2 水基钻井液正循环冲击回转钻进工艺该工艺的技术参数为：a) 钻压：球齿冲击钻头0.055kN/mm0.2kN/mm；牙轮钻头可按常规回转钻进钻压的1/51/2；b) 转速：按7.2.3.1规定选取；c) 排量：除能够满足最低环空返速对携岩的要求外，还应满足冲击回转钻具对排量的要求。7.2.3.3 空气（含雾化、一次性泡沫）正循环回转钻进工艺该工艺的技术参数为：a) 供气量：最小供气量应满足携岩和举液要求，其具有的动能应大于标况下以15.24m/s速度流动的空气动能；b) 额定气压：应大于环空压力、钻头压降及钻具压降之和；c) 钻压：按7.2.3.1规定选取；d) 转速：按7.2.3.1规定选取。7.2.3.4 空气（含雾化、一次性泡沫）正循环冲击回转钻进工艺该工艺的技术参数为：a) 供气量：按7.2.3.3规定选取。b) 额定气压：应大于环空压力、钻头压降、钻具压降及空气锤工作压降之和。c) 钻压：0.06kN/mm0.08kN/mm，最大钻压不宜超过厂家推荐最大钻压。d) 转速：20r/min50r/min。7.2.3.5 气举反循环钻进工艺该工艺的技术参数为：a) 沉没比：应大于0.6；b) 空压机压力：依据式（1）确定：(1)式中：P 空压机工作压力（MPa）；H 气水混合器没入钻井液面以下深度（m）；rH 钻井液密度（g/cm3）；p 空气管道压力损失，一般p0.10MPa0.15Mpa。c) 风量：依据式（2）确定：(2)式中：Q 空压机送风量（m3/min）；d 岩屑上返通道直径（m）；V 钻杆内流体上返速度，一般V3m/s4m/s。d) 尾管长度：依据式（3）确定：(3)式中：Lw为尾管长度（m）。e) 钻压：按7.2.3.1规定选取；f) 转速：按7.2.3.1规定选取。7.2.3.6 可循环泡沫钻井液回转钻进工艺该工艺的技术参数为：a) 排量：按7.2.3.1规定选取；b) 钻压：按7.2.3.1规定选取；c) 转速：按7.2.3.1规定选取。7.3 取心钻进7.3.1 取心工具取心工具主要有常规取心工具、特殊取心工具，可根据取心要求和地层岩性特征按表2选择。表2 取心工具及适用条件取心钻具类型适用条件常规取心工具自锁式取心工具完整的中硬至硬地层加压式取心工具液压式取心工具埋藏较深的软地层或破碎地层机械加压式取心工具埋藏较浅的松软地层或破碎地层特殊取心工具保形取心工具可获得接近地层原始形状的岩心定向取心工具可获得反应地层倾角的岩心7.3.2 取心钻头取心钻头根据破岩方式，可分为切削型、微切削型和研磨型三种，可按表3选用。表3 取心钻头及适用条件钻头类型形式与工作刃材质地层地层类别史氏硬度级别切削型取心钻头刮刀型-PDC软1，2刀片形、圆弧形-PDC软中硬1，2，3，4，5，6单锥形-PDC中硬5，6微切削型取心钻头单锥形-柱锥形聚晶中硬硬5，6，7，8双锥形-三角聚晶中硬硬5，6，7，8研磨型取心钻头圆弧形-天然金刚石硬极硬7，8，9，10，11，12圆弧形-孕镶金刚石硬极硬7，8，9，10，11，127.4 定向钻进7.4.1 定向井设计要求7.4.1.1 轨迹设计宜选择在垂直剖面内，并选择简单的轨迹。7.4.1.2 造斜点宜选在地层稳定的井段，且距上层套管鞋不宜小于50m。7.4.1.3 无特殊要求，全角变化率宜控制在3/30m4/30m，不宜大于5/30m。7.4.2 定向井造斜工具7.4.2.1 井底循环温度小于180，可选用螺杆钻具；大于180，宜选用涡轮钻具。7.4.2.2 常用造斜工具可根据表4选择。表4 常用造斜工具定向造斜工具钻具组合适用性动力钻具造斜直外壳动力钻具螺杆钻具钻头+螺杆钻具+弯接头+无磁钻铤+钻铤+钻杆仅适用于侧钻，且井底循环温度不大于180。涡轮钻具钻头+涡轮钻具+弯接头+无磁钻铤+钻铤+钻杆仅适用于侧钻，不受井底温度限制。弯外壳动力钻具螺杆钻具钻头+弯螺杆钻具+无磁钻铤+钻铤+钻杆适用于定向钻进、复合钻进及侧钻，井底循环温度不大于180。涡轮钻具钻头+弯涡轮钻具+无磁钻铤+钻铤+钻杆适用于定向钻进、复合钻进及侧钻，不受井底温度限制。转盘造斜定向器注灰式斜向器采用常规钻具组合仅适用于裸眼侧钻、套管开窗。液压锚定斜向器采用常规钻具组合仅适用套管开窗。7.4.3 定向仪器7.4.3.1 应根据井温选择适宜的测斜仪，宜尽量选用无线随钻测斜仪。7.4.3.2 有磁干扰时，应采用陀螺测斜仪。7.4.4 定向钻进综合技术措施7.4.4.1 宜使用G105钢级以上的二级或一级钻杆。7.4.4.2 钻井液宜有良好的润滑性。7.4.4.3 钻具组合中宜配备防脱压工具。7.4.4.4 宜使用无线随钻测斜仪；如井底循环温度超过仪器额定工作温度，可采取井筒降温措施。7.4.4.5 应实时掌握井眼轨迹，并及时调整工具面。7.4.4.6 全角变化率大的井段，宜定期下入专用工具修整井壁。7.4.4.7 定向钻进的造斜、增斜、稳斜及降斜可参照DZ/T 0260。8 钻井液8.1 常温钻井液8.1.1 能满足的井底温度不大于120。8.1.2 常温钻井液体系、钻井液材料和维护管理，可参照DZ/T 0260。8.2 高温钻井液8.2.1 钻井液体系8.2.1.1 能满足的井底温度大于120。8.2.1.2 应坚持安全、环保、经济的原则，并根据地层岩性特点、地层压力、井底温度、井场条件等选择钻井液体系。8.2.1.3 常用高温钻井液体系、特点及抗温能力见表5。表5 常用高温钻井液体系钻井液类型特点抗温能力水基钻井液SMC钻井液抗盐、钙能力较弱。220三磺钻井液抗盐可至饱和，抗钙达4000mg/L。220聚磺钻井液泥饼质量高，流变性好，抗盐可至饱和。250甲酸盐钻井液高温稳定性好、抑制性强、抗污染能力强。220清水适宜于稳定且地层压力正常的地层。/空气（含雾化）适用于地层压力正常，不含或含水极少的稳定地层。350一次性泡沫钻井液适用于地层压力正常、含水少的稳定地层。350可循环泡沫钻井液适用于严重漏失的地层，比重调节范围较大。3508.2.2 钻井液材料8.2.2.1 高温钻井液造浆黏土主要有膨润土、海泡石等。8.2.2.2 常用高温钻井液处理剂见表6。表6 常用高温钻井液处理剂处理剂名称作用抗温磺甲基单宁（SMT）各种水基钻井液中的降黏剂200磺甲基栲胶（SMK）各种水基钻井液中的降黏剂180磺化苯乙烯马来酸酐共聚物（SSMA）各种水基钻井液中的降黏剂230无铬木质素磺酸盐各种水基钻井液中的降黏剂180磺甲基褐煤（SMC）降滤失剂/降黏剂220磺化酚醛树脂（SMP）降滤失剂220磺化木质素磺甲基酚醛树脂（SLSP）降滤失剂230水解聚丙烯腈降滤失剂230聚丙烯酰胺钾盐（KPAM）增稠剂/包被剂180PAC141增稠剂/包被剂1808.2.3 性能测试8.2.3.1 水基钻井液宜做好以下性能测试：a) 做好高温老化试验，测定高温高压条件下的滤失量、流变性；b) 应监测井底温度和钻井液出口温度；c) 抗温性评价方法见附录I。8.2.3.2 泡沫钻井液宜做好以下性能测试：a) 测量发泡基液的发泡量和半衰期，确定发泡基液的配方和性能；b) 对基液的抗盐、抗钙、抗油污染性能进行评价； c) 一次性泡沫钻井液的发泡量不低于500mL，半衰期不低于60min；d) 可循环泡沫钻井流发泡量不低于250mL，半衰期不低于72h；应检测密度、黏度、切力、滤失量等性能；e) 基液发泡量与半衰期的试验评价方法，以及基液的抗盐、抗钙、抗油污染性能评价方法，见附录J。8.2.4 高温钻井液维护与管理8.2.4.1 水基钻井液维护与管理：a) 井口温度超过75，应采取地面冷却措施；b) 定期检测高温高压性能，包括滤失量、滤饼厚度、可压缩性和渗透率、摩擦系数、流变性能、润滑性能等；c) 定期检测热稳定性，分别检测钻井液在井底温度和设计温度下24h或48h老化后的性能；d) 定期检测黏土的含量、低密度固相含量、总固相含量等；e) 黏土含量宜控制在每方钻井液20kg以内；f) 定期分析滤液的碱度、离子浓度和总矿化度；g) 钻井液应加入缓蚀剂。8.2.4.2 一次性泡沫钻井液维护与管理：a) 如携带能力较差时，可提高增稠剂的加量；b) 及时监测发泡基液的发泡量和半衰期；c) 井下出现不稳定等情况时，应立即采取措施。8.2.4.3 可循环泡沫钻井液维护与管理：a) 如携带能力较差，可提高增稠剂的加量；b) 及时清除无用固相；c) 地层不稳定时，可加大降滤失剂、抑制剂的加量，并可提高钻井液密度。9 井控9.1 井控设计9.1.1 含有高压流体的开采井和勘探井，应有井控设计。9.1.2 有井控设计时，井口至周边建筑的距离应符合SY/T 6426的要求。9.1.3 防喷器压力等级应与设计中的最高地层压力相匹配；无地层压力设计的，压力等级可选择 14MPa。9.1.4 钻井液的密度设计，应以最高地层压力当量钻井液密度值为基准；地层流体为液体的，安全附加值宜为0.05g/cm30.10g/cm3；地层流体为气体的，安全附加值宜为0.07g/cm30.15g/cm3。9.2 井控装置的安装、试压及使用9.2.1 井控装置的安装，应符合SY/T 5964的要求。9.2.2 井控装置的试压及使用，应执行SY/T 6426。9.3 井控作业和压井作业9.3.1 严格执行设计的钻井液密度，并通过短起下测定（油）气侵和溢流。9.3.2 起下钻、钻进、电测、固井、停待等，均应做好井控工作。9.3.3 钻井液静止时间过长，中间应进行循环。9.3.4 发生溢流（井涌、井喷）时关井和压井，应执行SY/T 6426。9.3.5 防火、防爆、防硫化氢的技术措施，应执行SY/T 6426。10 物探测井10.1 基本要求10.1.1 应满足地层评价、技术状态评价和生产动态研究的要求，并符合地质设计要求。10.1.2 井底温度高于175，应选择耐高温的电缆、仪器等；如耐温不足，可采取井筒降温措施。10.1.3 放射性测井作业，应在作业区内设置警示标志；装卸放射源，非作业人员应远离作业点20m以外。10.2 测井项目测井项目包括井温、井斜、井径、自然电位、声波、电阻率和放射性等，具体测井项目可根据地质要求确定。10.3 测温10.3.1 钻探过程中应及时测量井温，间距不宜超过100m。10.3.2 完钻后的测温，应根据地质设计进行。11 固井11.1 套管柱结构设计11.1.1 套管选择11.1.1.1 应满足钻完井及特殊地质条件（高温、地层蠕变等）等对套管的要求。11.1.1.2 高温井段技术套管的允许温升值（见表7）应满足该井段的井温。表7 各种钢级套管的允许温升值钢级H40J55K55C75N80C95P110V150最小屈服强度极限MPa275.6379.6379.6516.9551.3655.3758.31034.9允许温升值11115315320822226430541711.1.2 套管附件套管附件的选择及安装应依据SY/T 5724。11.1.3 套管柱结构类型套管柱结构类型见表8。表8 套管柱结构类型表序号套管柱结构注水泥方式1引鞋（浮鞋）+套管+浮箍（承托环）+套管（扶正器、泥饼刷等）+联顶节常规注水泥2引鞋+套管+插座+套管（扶正器）+联顶节内管注水泥3引鞋（浮鞋）+套管+浮箍+承拖环+套管（扶正器、泥饼刷等）+（水泥伞）+分级注水泥器+套管（扶正器、泥饼刷）+联顶节双级注水泥4引鞋（浮鞋）+套管+浮箍+套管+坐落接箍+套管（扶正器、泥饼刷等）+尾管悬挂器+回接筒+送入钻具尾管注水泥5引鞋（浮鞋）+套管+浮箍+套管+坐落接箍+套管外封隔器+套管（扶正器、泥饼刷等）+尾管悬挂器（回接筒）+送入钻具尾管封隔器注水泥6引鞋（浮鞋）+套管+浮箍（承托环）+套管（扶正器、泥饼刷等）+套管外封隔器+套管（扶正器、泥饼刷等）+联顶节封隔器注水泥7引鞋（浮鞋）+套管+浮箍（承托环）+套管（扶正器、泥饼刷等）+套管外封隔器+分级注水泥器+套管（扶正器、泥饼刷等）+联顶节分级封隔注水泥8引鞋（浮鞋）+筛管+盲板+套管+套管外封隔器+分级注水泥器+套管（扶正器、泥饼刷等）+尾管悬挂器（回接筒）+送入工具带筛管（衬管）的尾管注水泥11.2 套管柱强度设计11.2.1 强度设计的安全系数为：抗挤安全系数（Sc）=1.101.125；抗内压安全系数（Si）=1.051.15；抗拉安全系数（St）=1.602.00。11.2.2 技术套管在高温条件下的强度设计，应考虑其强度降低，强度降低系数A见表9。11.2.3 设计方法应依据SY/T 5724。表9 不同温度下套管强度降低系数钢级强度降低系数A20200250300350400N800.770.760.760.760.720.66P1100.770.660.750.640.610.5711.3 下套管作业技术要求11.3.1 下套管前应进行通井，且起下钻无阻力；钻井液循环不少于2个循环周时间，且无溢流或漏失。 11.3.2 套管及附件应依据设计进行检查，上扣至规定扭矩。 11.3.3 最下部5根套管（含套管附件）应使用螺纹锁紧密封脂。11.3.4 按设计的套管掏空深度，定点、定量灌满钻井液。11.3.5 套管静止时间不宜超过3min。11.3.6 设专人观察并记录钻井液的返出情况，发现异常应及时采取措施。11.4 水泥浆设计11.4.1 应根据地层压力、温度、封固长度、固井工艺、保温要求等，进行水泥浆设计。11.4.2 设计内容应包括水泥浆配方，密度、稠化时间、滤失量、水泥石的渗透率和抗压强度等。11.4.3 水泥浆应进行室内模拟试验。11.4.4 固井段较长时，宜分段使用不同密度和凝结速度的水泥浆。11.4.5 井底温度超过110时，水泥浆应加入硅粉。11.5 隔离液、压塞液、作业量及施工参数设计11.5.1 水泥浆注入的排量和替浆时的排量，应依据实测的钻井液、水泥浆及隔离液的流变参数等进行优化设计。11.5.2 隔离液、压塞液、作业量及施工参数的设计应依据SY/T 5480。11.6 注水泥作业11.6.1 注水泥浆前，应按设计要求注入隔离液。11.6.2 做好水泥浆密度监测，并留好水泥浆样。11.6.3 注替作业应连续，上返速度符合设计要求。11.6.4 应根据替浆量和泵压变化确定碰压，压力上升变化值不宜超过5MPa。11.6.5 水泥浆密度、注替压力、排量、水泥浆量、隔离液量、替浆量和返出钻井液量，均应实时监测和计量。12 完井12.1 完井方式的选择12.1.1 应根据井的类型和地质设计的要求，选择完井方式。12.1.2 常用完井方式见表10。表10 常用完井方式完井方式主要工艺特点射 孔 完 井套管射孔完井钻至设计深度，下入生产套管至井底并固井、射孔。生产套管自井底至地面，可实现分段压裂，完井成本高。尾管射孔完井钻至开层采（勘探目的层）的顶板后，下入技术套管并固井；再用小一级钻头钻至设计井深，用钻具将尾管送至设计深度（并悬挂在上一级套管之上），再对尾管进行固井、射孔。可实现分段压裂作业；生产套管下入数量少，完井成本较低。割缝衬管完井钻至开层采（勘探目的层）的顶板，下入技术套管并固井；再用小一级钻头钻至设计井深，用钻具将带衬管的生产套管送至设计井深（并悬挂于上一级套管之上），再对衬管之上的套管进行固井。不能实现分段压裂作业，完井成本低。裸眼完井钻至设计深度后直接完井。完井成本低。12.2 生产套管固井 12.2.1 套管设计12.2.1.1 应满足完井及特殊地质条件（高温、地层蠕变等）对套管的要求。12.2.1.2 应满足开采过程中高温高压等对套管的要求。12.2.1.3 套管钢级宜选择65SH、80SH、90SH、110SH等，具体性能指标应依据SY/T 6952.2。12.2.1.4 应进行强度设计和应变设计，最小抗挤安全系数（Sc）应不小于1.20，最小抗内压安全系数（Si）应不小于1.15，最小抗拉安全系数（St）应不小于1.80，应变设计最小安全系数应不小于1.80。12.2.1.5 套管预拉力和套管柱伸长的计算，应依据SY/T 5729。12.2.1.6 具体设计应依据SY/T 6952.1。12.2.2 水泥浆设计12.2.2.1 应根据井筒的温度和压力选择水泥浆体系，石英砂的加量应为水泥重量的40%60%。12.2.2.2 水泥浆性能要求：滤水量小于100mL，24h抗压强度大于14MPa，稠化时间应大于注水泥时间与安全附加时间之和，初始稠度小于30Bc，游离液小于0.4%，常规密度水泥浆的沉降稳定性小于0.02g/cm3，非常规密度水泥浆的沉降稳定性小于0.05g/cm3。12.2.3 作业12.2.3.1 应使用抗高温套管螺纹密封脂。12.2.3.2 套管的掏空深度应执行设计。12.2.3.3 “先固井后提拉预应力”的施工工艺为：下套管至设计井深循环钻井液注隔离液注水泥浆压胶塞替钻井液碰压憋压地锚爪张开提拉预应力。12.2.3.4 “先提拉预应力后固井”的施工工艺为：下套管至设计井深憋压地锚爪张开提拉预应力憋压循环钻井液注隔离液注水泥浆压胶塞替钻井液碰压。12.3 射孔12.3.1 射孔方案应依据SY/T 5911。12.3.2 射孔器材的检查、装配、连接、输送及校深测量、定方位、起爆等，应依据SY/T 5325。12.4 压裂12.4.1 设计前，做好区域地质、钻