煤层气钻井工程课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,2010.8,煤层气钻井工程介绍,中石油煤层气公司吕梁分公司内部交流资料,作者:毛志新,2010.8煤层气钻井工程介绍中石油煤层气公司吕梁分公司内部,1,钻井概述,定义,利用机械设备（钻机），主要是通过回转和加压，将地层钻成具有一定深度的圆柱形孔眼（井）的工程。,目的,探明煤层气地质情况；,开采煤层气。,井别,探井/参数井,生产试验井/生产井,井型,直井,定向井,水平井,钻井概述定义,2,世界上最深的井,世界上最深的直井,12260米，原苏联在科拉半岛的井。,世界最深的水平井,Cliffs油气公司1991.11在 Bagou Jack油田钻成一口水平井，造斜点井深：4446、垂深4672，测深5212创世界水平井最深纪录。,世界上最深的井世界上最深的直井,3,一口井钻井过程,钻前工程修井场及道路,钻井工程钻机迁安、一开、固表层套管、二开、取心、中途电测、试井、钻至完钻井深、完井电测、下生产套管、固井、测三样、试压,完井工程 安装井口装置。,一口井钻井过程钻前工程修井场及道路,4,主要钻井设备,直井钻机（GZ-2000，TSJ-2000，ZJ15）,水平井钻机（雪姆T150，T200，ZJ30）,主要钻井设备直井钻机（GZ-2000，TSJ-2000，ZJ,5,主要钻井设备,泥浆泵,泥浆泵：,350hp,500hp,800hp,1000hp,1300hp,煤田上：,850l/min,1200l/min,主要钻井设备泥浆泵泥浆泵：,6,主要钻井设备,钻头,PDC钻头,三牙轮钻头,主要钻井设备钻头,7,井型和井身结构,参数井,一开：311.1mm钻头244.5 mm套管,二开：215.9mm钻头177.8mm 套管,完井方式采用,套管+射孔,完井。,311.150m,244.550m,215.9824m,177.8822m,水泥返至4/5#煤层以上200m,井型和井身结构参数井一开：311.1mm钻头244.5,8,井型和井身结构,生产井直井,一开：311.1mm钻头273.1 mm套管,二开：215.9mm钻头177.8mm 套管,完井方式采用,套管+射孔,完井。,311.130m,273.130m,215.9720m,177.8718m,水泥返至4/5#煤层以上200m,井型和井身结构生产井直井一开：311.1mm钻头273,9,井型和井身结构,丛式井,可以根据井网部署采用,多口定向井,或,1口直井+多口定向井,的丛式井组。丛式井中定向井井身结构：,一开：311.1mm钻头273.1 mm套管,二开：241.3mm钻头177.8mm 套管,完井方式通常采用套管+射孔完井。,311.1mm30m,273.1mm30m,243.1mm876m,177.8mm874m,水泥浆返至,4/5,号煤层以上,200,米,井型和井身结构丛式井 可以根据井网部署采用多口定向井或,10,井型和井身结构,水平井,井型：,生产直井,与,工程井,相结合,钻井方式：煤层段采用,清水钻进,，进行,充气欠平衡钻进,。,钻进方向：水平井分支沿煤层上倾方向钻进，利于排水采气。,工程井：,三开井,钻头程序：311.1mm一开井深+215.9mm二开井深+120mm完钻井深,套管程序：244.5mm一开套管下深+139.7mm二开套管下深,套管等级：J55,套管下至着陆点，水泥返至目标煤层以上200米。,井型和井身结构水平井井型：生产直井与工程井相结合工程井：三开,11,井型和井身结构,远端对接井/U型井,井型和井身结构远端对接井/U型井,12,井身质量要求,井段,（米）,井斜,（度）,水平位移,（米）,全角变化率,（度/25米）,井径扩大率（%）,井斜测量,间距要求,0-500,1.5,10,1.25,15,50m,500-1000,2.5,20,1.25,15,30m,1000-1500,3,30,1.25,15,30m,备注,井深数据以转盘为计算起点,，以井身质量以完井电测连斜数据为依据；,如果井斜角偏大,，应加密测量间距；煤层段的井径扩大率,25%。,直井井身质量要求,井身质量要求井段井斜水平位移全角变化率井径扩大率（%）井斜测,13,井身质量要求,定向井身质量要求,井段,m,全角变化率,/30m,最大井斜角,靶点水平位移,m,井径扩大率%,方位偏差,直井段,1.5,1.0,4,15,/,造斜段,5,30,/,15,闭合方位,2,稳斜段,5,35,250-350,非煤层15,煤层35,方位偏差,5,以内，闭合方位,2,。,注：1、直井段：0-80m，井斜不大于 1,；,2、造斜点井斜要求：小于0.5,；,3、造斜点水平位移要求：不大于4m；,4、最大井径扩大率不大于15%；,5、测斜间距：直井段30米/点，增斜段测斜间距1米/点，稳斜井段10米/点；,6、直井段单点控制，施工完后测量一趟多点，增斜段MWD控制，稳斜段MWD或单点控制，如果单点控制每钻进200m测一趟多点；,7、,靶点为8/9号煤顶板，中靶半径25m,，如遇到靶点垂深与预测变化大于20m，根据实际情况调整靶点位移和井眼轨迹，但需提前向甲方汇报情况。,8、使用1.25,螺杆造斜，造斜率控制在,0.15度/米左右，不得超过0.2度/米，缓慢造斜，稳斜段降斜率不大于 4,/100m,。,井身质量要求定向井身质量要求井段全角变化率最大井斜角靶点水平,14,固井质量要求,开钻次数,钻头尺寸,(毫米),井段,(米),套管尺寸,(毫米),套管下深,(米),水泥封固井段,人工井底深度,固井质量要求,一开,311.1,0-30,273.18.89,(J55),30,地面,20,套管内保留水泥塞不少于10米,二开,241.3,30-704,177.89.19,(N80),702,4/5#煤层以上200米/300米,692,返高、胶结、试压合格,备注,(1)177.8毫米生产套管固井候凝48小时后测声、放、磁检测固井质量；合格后按SY5467-92套管柱试压规范要求试压合格。试压20MPa，要求稳压后30分钟压降不大于0.5MPa；,(2)177.8毫米生产套管固井水泥返至煤层顶以上至少200米/300米；,(3)煤层段上下段50米封固良好，其余井段封固合格；,(4)严格控制水泥返高，将误差控制在20米之内。,固井质量要求开钻次数钻头尺寸井段套管尺寸套管下深水泥封固井段,15,钻,井,工,程,主,要,管,理,工,作,井斜监测,取心监督,泥浆性能监测,测井、完井测井,下套管、固井,钻井过程监督,完井验收,钻井设计,井口装置及井场恢复,成果资料验收,原始资料验收,试井,钻前准备,施工设计,开钻验收,钻井斜监测取心监督泥浆性能监测测井、完井测井下套管、固井钻井,16,钻井设计,依据地质设计及煤层气钻井工程作业规程编制各单井钻井设计，主要内容包括：地质概况、井身结构、技术指标及质量要求、钻井液、取心要求及操作规程、录取资料要求、井口装置及井控技术要求、固井设计、完井井口装置、HSE要求及完钻交接验收等。,钻井设计依据地质设计及煤层气钻井工程作业规程编制各单井钻井设,17,施工设计,由各承包商依据地质设计、钻井设计和甲方格式要求并结合自身情况完成各项工序施工设计。开钻前报甲方项目部审批。,钻井施工设计,定向施工设计,气测录井施工设计,固井施工设计,样品采集和分析化验设计,测井施工设计,试井施工设计,施工设计由各承包商依据地质设计、钻井设计和甲方格式要求并结合,18,开钻验收,由验收组长牵头，按开钻验收书各项目要求检查钻井队是否满足开钻条件，如果有不合格的项应下整改通知书，限期整改。,由于工期要求比较紧，开钻验收一般在二开前进行。,开钻验收由验收组长牵头，按开钻验收书各项目要求检查钻井队是否,19,井身质量和钻井液监督,加强井身质量管理，,发现井斜超应加密测量间距,，井斜用单点测斜仪测量，学会读,测斜卡片,；,监督钻井液性能，确保钻井液符合设计要求，减少煤层污染。主要测量钻井液的密度和粘度。密度采用比重仪测量，粘度采用马氏漏斗测量。必须学会比重仪和马氏漏斗的使用。,井身质量和钻井液监督加强井身质量管理，发现井斜超应加密测量间,20,取心作业,监督岩煤心采取率和完整性；,煤芯采取率80%，岩芯采取率90%，煤芯直径62mm,。,取心作业监督岩煤心采取率和完整性；,21,绳索取心钻具,1弹卡挡头 2.捞矛头 3.垫片 4.弹簧 5.定位块 6.弹性圆柱销 7.捞矛座 8.弹性圆柱销 9.张簧 10.弹卡钳 11.弹卡室 12.弹性圆柱销 13.弹卡座 14.弹性圆柱销 15.回收管16.弹性圆柱销 17.弹卡架 18.悬挂环19.螺母 20.座环 21.上扩器 22.弹性圆柱销好23.碟簧 24.轴25.滑套 26.锁母27.滑套座 28.轴承 29.轴套 30.轴承座 31.轴承 32.弹簧 33.垫片 34.螺母 35.开口销 36.油杯 37.弹簧套 38.钢球 39.调节螺母 40.调节接头41.外管42.内管 43.扶正环44.下扩孔器 45.挡圈 46.卡簧 47.卡簧座 48.钻头,绳索取心钻具1弹卡挡头 2.捞矛头 3.垫片 4.弹,22,下套管作业,监督井队丈量,套管长度,、确保无误；,检查套管串是否满足钻井设计要求；,下套管时每根套管都必须用通径规通径；,必须使用合格的套管密封脂；,下套管时必须使用大钳紧扣，不能错扣；,下套管作业监督井队丈量套管长度、确保无误；,23,固井作业,在钻井到设计套管下入深度后，下入套管,在套管和裸眼之间注入满足一定性能要求的水泥浆,候凝，使得套管和裸眼之间的水泥石具有一定的强度,固井的关键监督环节,：,水质和水量；,水泥浆量计算,，保证水泥返高满足要求；,水泥浆密度1.85g/cm,3,以上；,碰压15MPa。,固井作业在钻井到设计套管下入深度后，下入套管,24,试压,测试套管耐压性能和固井质量是否合格,合格标准：,压力20MPa，30分钟内压降为0.5MPa算合格,试压测试套管耐压性能和固井质量是否合格,25,资料格式及内容检查,检查井队各种班报表、日报表格式是否符合要求；,内容记录是否准确、及时；,资料格式及内容检查检查井队各种班报表、日报表格式是否符合要求,26,谢谢！,谢谢！,27,