DB41T2562-2023矿山大直径工程井钻完井起下钻作业规程.pdf

41 河南省地方标准 DB41/T 25622023 ICS 73.020 CCS D 10 矿山大直径工程井钻完井起下钻作业规程 2023-12-15 发布 2024-03-12 实施 河南省市场监督管理局 发 布 DB41/T 25622023 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 作业前准备.2 5 下钻作业.3 6 起钻作业.5 附录 A（资料性）API 钻具技术参数.7 附录 B（资料性）起下钻记录表.9 参考文献.11 DB41/T 25622023 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责任。本文件由河南省自然资源标准化技术委员会提出并归口。本文件起草单位：河南省资源环境调查四院有限公司、河南省地质研究院、河南省大口径钻井工程技术研究中心。本文件主要起草人：陈永泽、李源汇、白领国、曹伟、徐波、张晓昂、李宁、缑延民、兰亚萍、张博。DB41/T 25622023 1 矿山大直径工程井钻完井起下钻作业规程 1 范围 本文件规定了矿山大直径工程井钻完井起下钻的作业前准备、下钻作业及起钻作业。本文件适用于采用钻井法施工的矿山大直径工程井钻完井起下钻作业。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/T 289112012 石油天然气钻井工程术语 NB/T 111542023 干热岩钻井技术规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 矿山大直径工程井 直径500 mm2000 mm之间连接地面与井下的通道。3.2 钻具 井下钻井工具的总称。一般指方钻杆、钻杆、钻铤、接头、稳定器、钻头等井下工具。来源：GB/T 289112012，定义6.2,有修改 3.3 螺杆钻具 依靠循环钻井液的动能转化为旋转钻头破碎岩石机械能的井下动力钻具。3.4 钻柱 自水龙头以下钻头以上钻具管串的总称。由方钻杆、钻杆、钻铤、接头、稳定器等钻具组成。来源：GB/T 289112012，定义6.2.6 3.5 方钻杆 用于传递转盘扭矩、截面外形呈方形而内为圆孔的厚壁金属管，两端有连接螺纹，一般上端为左螺旋纹、下端为右螺旋纹。来源：GB/T 289112012，定义6.2.1 3.6 钻铤 用合金钢制成的厚壁无缝钢管,其壁厚一般为钻杆的几倍,两端有连接螺纹。主要用作给钻头施加钻压,配下部钻具组合等。来源：GB/T 289112012，定义6.2.3 3.7 DB41/T 25622023 2 无磁钻铤 由导磁率近似于1的合金材料制成，用于定向钻井的钻铤。3.8 钻杆 两端带有连接接头，用于钻井加深井眼、传递破碎岩石的功率，并形成钻井液循环通道的金属或复合材料管。来源：GB/T 289112012，定义6.2.2 3.9 大直径钻头 直径500 mm2000 mm之间，钻井过程中用于穿透岩层、破碎岩石、形成大直径井眼的切削工具。3.10 下钻 将钻具下入井内的作业。来源：GB/T 289112012，定义7.38,有修改 3.11 起钻 将井内的钻具提升到地面的作业。来源：GB/T 289112012，定义7.38,有修改 3.12 吊卡 扣在钻杆接头台肩处用来悬挂、提升、下入钻杆或用来扣在套管接箍处以下入套管的井口工具。分钻杆吊卡和套管吊卡。来源：GB/T 289112012，定义6.3.2 3.13 卡瓦 起下钻井管柱的一种工具。用于将钻井管柱卡紧在转盘上。来源：GB/T 289112012，定义6.3.3 4 作业前准备 4.1 资料收集 起下钻作业前应收集齐全钻井资料（包括井身结构、实际井深、钻井钻具组合、井径、钻井液性能、井下复杂情况）、地质资料（包括井位坐标、地质分层及岩性、与井下巷道距离等）、钻具资料（包括尺寸、钢级、重量、扣型、扭矩、抗拉强度等）及相关数据等资料。4.2 钻具及起下钻工具 4.2.1 钻具 4.2.1.1 检查钻具规格型号，本体是否弯曲、裂漏，丈量长度，检查内径是否通畅，外径是否偏磨、磨损是否超限，并做好记录。4.2.1.2 检查钻具丝扣、外观等有无损坏，确定是否有刺漏；螺杆钻具应检查旁通阀是否工作正常，入井前要在井口进行试运转，并记录压降，如果压降不正常不应入井，弯螺杆还应检查其弯度及弯向是否与其标记方向一致。4.2.1.3 应按设计的钻具组合排列钻杆、钻铤与接头并编号，填写起下钻记录。4.2.1.4 入井大直径钻头型号、尺寸应符合设计要求，牙轮钻头应确保丝扣无损伤，牙轮互不咬合、转动松紧正常，焊接牢固；刮刀钻头应确保丝扣、焊缝、台阶、喷嘴、刀片无碰伤。DB41/T 25622023 3 4.2.2 起下钻工具 4.2.2.1 吊卡、卡瓦、安全卡瓦、液压大钳或 B 型大钳、提升短节等起下钻工具应配备齐全，易损部件应有备用件。4.2.2.2 操作人员应对所有工具的规格、承载能力、工作表面磨损程度、使用灵活性及安全可靠性进行检查。4.3 设备和器材 4.3.1 起下钻作业前应校核作业过程的钻机载荷。4.3.2 应对地面设备及材料进行检查，对不合格项及时进行整改。检查部位至少包括下列部位：a)井架及底座；b)刹车系统；c)提升系统：绞车、天车、游动滑车、大钩吊环、主钢丝绳及固定绳卡等；d)动力系统：柴油机、发电机、电动机及传动控制系统等；e)钻井参数仪表：指重表、扭矩表、压力表等。4.4 起下钻技术要求 起下钻技术要求应包括但不限于以下内容：a)钻具组合设计；b)钻具的连接要求及注意事项；c)钻具的保护措施；d)钻具连接对应的扭矩推荐值；e)钻具的下放速度和灌注钻井液的要求；f)起下钻过程中的应急处置方案。5 下钻作业 交底协调 下钻作业前应组织召开会议，确定人员分工，落实下钻准备工作。钻具组合 5.2.1 按钻井设计组合钻具。5.2.2 常用钻具组合规格尺寸见表 1。表 1 常用钻具组合规格尺寸 钻头直径mm 钻 具 组 合 备注 444.5 钻头203 mm 钻铤178 mm 钻铤127 mm 钻杆 扩径钻具组合 311.1 钻头197 mm（或185 mm）螺杆钻具185 mm（或178 mm）无磁钻铤178 mm（或165 mm）钻铤127 mm 钻杆 先导井钻具组合 241.3 钻头185 mm（或172 mm）螺杆钻具178 mm（或165 mm）无磁钻铤159 mm 钻铤127 mm 钻杆 215.9 钻头172 mm（或165 mm）螺杆钻具165 mm（或159 mm）无磁钻铤+159 mm 钻铤127 mm 钻杆 DB41/T 25622023 4 钻具连接 5.3.1 直径 444.5 mm 及以上尺寸的钻头，应先在地面用提升短节连接，通过钢丝绳从底盘下方穿过转盘中心，提升至钻头母端面出转盘面后，再与上部钻具连接对扣；直径小于 444.5 mm 的钻头，应在转盘上直接与上部钻具连接对扣。5.3.2 钻具对扣前应先将卡瓦坐入转盘内，再卡安全卡瓦，安全卡瓦应卡在距卡瓦 5 cm10 cm 处；操作卡瓦时应通过手柄操作，禁止用手、脚等部位接触卡瓦本体。5.3.3 钻具连接时，应双手扶钻具本体对扣，禁止触摸钻具丝扣。5.3.4 钻铤应采用悬浮上扣，上扣旋转速度不应过快，重点检查提升短节有无倒扣。5.3.5 钻具紧扣操作应优先选用液压大钳，或使用旋绳配合猫头先上扣，再用 B 型大钳紧扣，紧扣时应确保操作人员处在安全位置。5.3.6 钻杆的扭转系数与上扣扭矩、钻铤的上扣扭矩见附录 A。5.3.7 钻具连接应保护好丝扣，丝扣应清洗干净并擦干，均匀涂抹钻具螺纹润滑脂。钻具下放 5.4.1 钻头下放操作要求 5.4.1.1 上提钻具检查入井钻头牙轮、喷嘴等各个部位，符合要求方可下放。5.4.1.2 应平稳操作缓慢下放，确保钻头顺利进入井眼内。5.4.1.3 在大直径井口作业应系牢安全带，钻头入井后应立即盖上井口板，仅露出钻柱。5.4.1.4 新钻头下钻距井底一定距离、接钻杆前、软硬夹层变化段、断层前 30 m 处、硬岩地层、检修设备或其他原因停钻后重新钻进时，应进行轻压慢扫作业。5.4.2 钻铤下放操作要求 5.4.2.1 钻铤下放前，应先上提空游车，将吊环挂入空吊卡，插好保险销，固定保险绳。5.4.2.2 将钻铤推入吊卡时，应确保吊卡活门扣合、保险销复位。5.4.2.3 应将钻铤立柱平稳移出钻杆盒并送至井口，防止碰伤人员、设备、钻具，作业时不应遮挡司钻视线。5.4.2.4 应采用低速上提游车，待大钩弹簧拉紧后刹车，卸开安全卡瓦，并放置于转盘旋转面外。5.4.2.5 下放钻铤时应注意观察指重表，根据钻铤所处位置适当控制下放速度，当吊卡距转盘面 3 m 左右时缓慢下放。5.4.2.6 冬季施工，应确认钻铤立柱水眼畅通，零度以下严禁使用高速提升游动系统。5.4.2.7 下放钻铤时，应拉卡瓦入井口随钻具缓慢下放，坐入转盘内。释放大钩负荷，观察钻具是否下滑，确保卡瓦将钻具卡紧。卡安全卡瓦，应卡在距卡瓦 5 cm10 cm 处。5.4.3 钻杆下放操作要求 5.4.3.1 钻杆下放前，先将吊环挂入空吊卡，插好保险销，固定保险绳。5.4.3.2 上提空游车应时刻观察滚筒钢丝绳排列情况、防碰天车和游车位置。5.4.3.3 钻杆推入吊卡时，应确保吊卡活门扣合保险销复位，严禁在游车上提下放过程中扣合吊卡及用手触摸钻杆内螺纹。5.4.3.4 钻杆立柱移出钻杆盒时不应剧烈摆动，防止碰伤人员、设备、钻具。5.4.3.5 钻具离开吊卡 20 cm 左右位置，打开吊卡活门，将吊卡移开井口并放置于转盘旋转面外。5.4.3.6 下放钻杆时应注视指重表，根据钻具结构、井下情况适当调节下钻速度，防止突然遇阻；下钻操作要平稳，钻具活动过程中不应用手触摸钢丝绳。5.4.3.7 钻具组合变换时，应严格控制下放速度，遇阻不应硬压，应及时开泵循环划眼，上下活动钻具并扫孔。5.4.3.8 钻具悬重超过 300 kN 应增加辅助刹车，防止造成顿钻事故。钻杆下放过程中其他操作人员应撤至安全区域。DB41/T 25622023 5 5.4.3.9 全部钻杆下完后接方钻杆，应先开泵循环，待井口返出钻井液时再下放钻具探井底。5.4.4 钻具下放记录 下钻作业应如实记录，下钻记录表格式见表 B.1。6 起钻作业 交底协调 起钻作业前应组织召开会议，确定人员分工，落实起钻准备工作。钻具卸扣 6.2.1 方钻杆卸扣操作要求 6.2.1.1 卸扣操作前，应先将方钻杆上提至母端面出转盘面50 cm，关停泥浆泵。6.2.1.2 将方钻杆平稳置于吊卡上，观察指重表回到初始悬重后方可进行方钻杆卸扣作业。6.2.1.3 宜优先选用液压大钳卸扣，应平稳推进使钳头与方钻杆吻合，确认高度合适、下钳咬合并关闭钳框后，再进行卸扣作业。6.2.1.4 卸扣作业时操作人员不应把手放在设备旋转部位，其他人员撤离到安全位置。6.2.2 钻杆卸扣操作要求 6.2.2.1 使用液压大钳卸扣时，应先低速松扣，再高速旋转卸扣，卸扣操作应防止吊卡随钻杆旋转。6.2.2.2 使用 B 型大钳和猫头配合松扣时，应确认转盘处于未锁定状态，内钳扣合在公接头处，外钳扣合在母接头处，内外钳柄之间夹角应在 4590，内外大钳应分别距接头结合面 3 cm5 cm，大钳拉紧后人员应撤离到安全位置；钻杆松扣后，应先打开外钳，后打开内钳，再用液压大钳或旋绳进行卸扣；严禁使用钢丝绳拉机械猫头松扣、转盘卸扣。6.2.2.3 使用液压大钳或 B 型大钳进行钻杆卸扣操作，应数好钻杆旋转圈数，防止跳扣、磨扣。6.2.3 钻铤卸扣操作要求 6.2.3.1 应将钻铤提升短节平稳置于钻铤母接头端面内，先引扣、扣吊卡，再用液压大钳或B型大钳紧扣。6.2.3.2 钻铤卸扣前，应先将卡瓦坐入转盘，钻铤卡入卡瓦内，再安装安全卡瓦，安全卡瓦与卡瓦之间距离应为 5 cm10 cm。6.2.3.3 钻铤卸扣应使用与钻铤尺寸相匹配的卡瓦和安全卡瓦，安全卡瓦仅能通过手柄操作，严禁用手、脚等部位接触安全卡瓦本体。6.2.3.4 使用液压大钳卸扣时，应先低速松扣，再高速旋转卸扣，卸扣操作应防止吊卡随钻铤提升短节旋转。6.2.3.5 使用液压大钳或 B 型大钳进行钻铤卸扣操作，提升系统应轻微悬吊，数好钻铤旋转圈数，防止跳扣、磨扣。钻具上起 6.3.1 钻杆上起操作要求 6.3.1.1 起钻前钻井液应循环一个循环以上，确保井底干净无沉砂。6.3.1.2 钻杆上起时应确保吊环贴紧吊卡吊耳，钻具拉紧大钩弹簧，起钻过程应平稳操作，不应急提、急放、急刹，井架上下联络应及时准确。6.3.1.3 起钻杆应先低速，再根据设备的起升能力和钻具负荷适当提速，严禁高速起钻或强行起钻。6.3.1.4 司钻应注视指重表，钻杆上提遇卡拉力超过规定数值时应及时停止上提，采取解卡处置措施。DB41/T 25622023 6 6.3.1.5 应用刮泥器及时清除钻杆上附着的钻井液，检查钻杆有无刺漏。6.3.1.6 起出的钻杆立柱应全部放入钻杆盒内。6.3.1.7 起钻时应注意观察钻井液液面变化并及时补充。6.3.2 钻铤上起操作要求 6.3.2.1 钻铤上起前应确保提升短节已扣紧，钻具拉紧大钩弹簧。6.3.2.2 司钻上起钻铤，内外钳工应先去掉安全卡瓦，再提出卡瓦，放置于转盘旋转面以外，严禁将安全卡瓦随钻铤带至高处。6.3.2.3 司钻应注视指重表，钻铤上提遇卡拉力超过规定数值时应及时停止上提，采取解卡处置措施。6.3.2.4 应用刮泥器及时清除钻铤上附着的钻井液，检查钻铤有无刺漏。6.3.2.5 起出的钻铤立柱应全部放入钻杆盒内。6.3.3 钻头上起操作要求 6.3.3.1 钻头起出时应及时关闭井口。6.3.3.2 应将钻头提升短节平稳置于钻头母接头端面内，先引扣，再用液压大钳或B型大钳紧扣。用钢丝绳穿过提升短节，配合U型环悬挂到大钩上，并将转盘手柄锁定。6.3.3.3 上起钻头前应先去安全卡瓦，再提出卡瓦，放置于转盘旋转面以外。6.3.3.4 直径小于444.5 mm的钻头，应在转盘上直接起出。直径444.5 mm及以上尺寸的钻头，应利用地面绞车钢丝绳配合U型环将钻头从底盘下部拉出。6.3.3.5 起大直径钻头时，井口附近作业人员应系牢安全带。6.3.4 钻具上起记录 钻具上起作业情况应如实记录，起钻记录表样式见表B.2。DB41/T 25622023 7 A B 附录A （资料性）钻具技术参数 A.1 钻杆接头扭矩见表 A.1。表 A.1 钻杆接头扭矩表 钻 杆 新接头 一级接头 二级接头 外径 mm 公称 质量 kg/m 加厚形式 钢级 外径 mm 内径mm 扭矩 kNm 接头 最小 外径 mm 最小上紧扭矩 kNm 接头 最小 外径 mm 最小上紧扭矩 kNm 127 29.05 内 外 加 厚 E 161.9 95.3 25.5 149.0 21.4 147.5 19.1 X 161.9 88.9 30.3 153.0 27.0 150.5 23.7 G 165.0 82.5 34.9 154.5 29.7 152.0 26.1 S 168.3 69.9 43.0 160.0 38.5 157.0 33.4 A.2 螺纹互换见表 A.2。表 A.2 螺纹互换表 数字型 内平型、贯眼型 通常称法 NC38 3 1/2IF 311、310 NC40 4FH 421、420 NC46 4IF 4A11、4A10 NC50 4 1/2IF 411、410 A.3 钻铤规范见表 A.3。表 A.3 钻铤规范 通称尺寸 内径/mm 重量(kg/m)上扣扭矩/kNm 英寸/in 外径/mm 最小 最大 6 1/4 159 71.4 123.6 30.0 33.0 6 1/2 165 71.0 136.0 30.0 33.0 7 178 71.0 163.0 43.5 48.0 8 203 71.0 223.0 65.0 71.5 DB41/T 25622023 8 A.4 钻杆抗拉、抗扭及挤毁数据见表 A.4。表 A.4 钻杆抗拉、抗扭及挤毁数据 钻杆 外径 mm 公称 质量 kg/m 类别 抗拉负荷 kN 抗扭屈服强度 kNm G105 S135 G105 S135 127 29.05 新 2460 3170 78.00 100.30 1940 2500 61.15 78.60 1940 2500 51.60 68.30 1500 1930 44.00 56.60 C 附录B （资料性）起下钻记录表样式 B.1 下钻记录表样式见表 B.1。表 B.1 下钻记录表 井号：井队编号：年 月 日 班 下钻时间/h：min 井深/m 钻 具 组 合 钻具及变径接头数据表 自 至 时：分 自 至 钻具类型 规格/mm 数量/根 长度/m 质量情况 钻 头 参 数 钻头类型 编号 尺寸/mm 长度/m 下钻作业记录：司钻：检查人：技术人员：9 DB41/T 25622023 B.2 起钻记录表样式见表 B.2。表 B.2 起钻记录表 井号：井队编号：年 月 日 班 起钻时间/h：min 井深/m 钻 具 组 合 钻具及变径接头数据表 自 至 时：分 自 至 钻具类型 规格/mm 数量/根 长度/m 目视检查 异常情况汇总 类型 编号 长度/m 异常描述及处理情况 钻 头 参 数 钻头类型 编号 尺寸/mm 长度/m 磨损情况 司钻：检查人：技术人员：DB41/T 25622023 10 DB41/T 25622023 11 参 考 文 献 1 AQ 20392012 石油行业安全生产标准化 钻井实施规范 2 DZ/T 00171991 工程地质钻探规程 3 DZ/T 02502010 煤层气钻井作业规范 4 SL/T 2912020 水利水电工程钻探规程 5 SY/T 54122023 下套管作业规程 6 SY/T 597494 钻井作业安全规程 7 DB41/T 10052015 浅层地热能钻探技术规范