石油天然气气体钻井操作规程

石油天然气气体钻井操作规程

1.1 适用条件

1.1.1 地层压力基本清楚。

1.1.2 地层岩性稳定性好，不易垮塌。

1.1.3 地层流体特性、组分、产量基本清楚，硫化氢浓度低于75mg/m3（50ppm）。

1.1.4 地层不产液或产液量很小且不致于造成井壁垮塌、钻头泥包、井眼堵塞等复杂。

1.1.5 气相为空气时用于非产层段钻进，气相为天然气、氮气时用于非高压高产地层钻进。

1.2 设计原则

1.2.1 气体钻井设计应纳入钻井设计。

1.2.2 井身结构设计应以地层坍塌压力、孔隙压力、破裂压力综合剖面数据为依据。在同一个裸眼井段，地层压力梯度应基本一致。上层套管抗外挤强度应按全掏空进行设计，安全系数不小于1。

1.2.3 井身质量、上层套管固井质量要求应纳入设计中。1.2.4 当地层产液不能满足气体钻井时，可转化为雾化钻井或泡沫钻井。

1.3 设备及场地要求

1.3.1 井架底座净空高度足以安装气体钻井井口装置。

1.3.2 转盘通径足以通过旋转防喷器旋转总成。

1.3.3 产层全过程气体钻井，双闸板防喷器全闭闸板安装在下，半封闸板安装在上。

1.3.4 排砂管线出口应在环形防喷器以上，并使用专用节流管汇。非产层气体钻井可不使用专用节流管汇。

1.3.5 氮气、天然气钻井录井取样口应离井口不少于30m。1.3.6 应有足够的场地面积安装气体钻井设备，地面平整。1.3.7 雾化钻井时，沉砂池容积不低于500m3，泡沫钻井时，破泡池容积不低于1000m3。

1.3.8 应进行在线气体监测。

1.4 施工准备

1.4.1 作业前，由建设单位组织相关施工单位进行现场办公，落实各项准备工作。

1.4.2 六方方钻杆长度应满足旋转防喷器的驱动补心能进入旋转总成，大鼠洞深度、水龙带长度应与方钻杆长度相匹配。

1.4.3 钻具止回阀外径与所连接的钻杆接头或钻铤外径一致，产层气体钻井至少安装两只常闭式近钻头钻具止回阀，非产层气体钻井至少安装一只常闭式近钻头钻具止回阀。

1.4.4 使用不压井起下钻装置时，所用钻铤外径与标准尺寸偏差不得大于2mm，本体应无毛刺、棱角。

1.4.5 使用18°斜坡接头钻杆，钻杆、钻铤应探伤检测，达到一级钻具标准。

1.4.6 空气、氮气钻井钻具泄压管线出口应位于空旷、安全地带，并安装消声器；天然气、雾化、泡沫钻井钻具泄压管线应接入排砂管线。

1.4.7 排砂管线固定、燃烧池修建要求见9.

2.2.2.2。应接一条放喷管线至废液池，天然气钻井时还须接一分支到燃烧池用于气举。

1.4.8 产层气体钻井应储备1.5倍井筒容积以上、密度高于设计地层压力当量钻井液密度0.2g/cm3～0.4g/cm3的压井液及足够的加重材料和处理剂。非目的层气体钻井应准备1倍井筒容积以上的近平衡钻井液及足够的加重材料和处理剂。1.4.9 使用不压井起下钻装置，应进行试安装。

1.4.10 旋转控制头、旋转防喷器应在车间按额定工作压力进行试压。现场安装后，旋转防喷器在不超过套管抗内压强度80％和井口其它设备额定工作压力的前提下，用清水试压，静密封按额定静密封压力的70﹪，动密封按额定动密封压力的80﹪试压，稳压时间不少于10 min，最大压降不超过0.7 MPa。

1.4.11 主注气管线内径不小于73 mm，并安装单流阀。注气管汇按注气装备的额定工作压力80%试压，稳压5min，压降不超过0.3MPa为合格。

1.4.12 雾化、泡沫钻井应准备一个钻井液罐配备雾化、泡沫基液。

1.4.13 由专业技术服务单位对相关协作单位进行技术交底。

1.4.14 钻完水泥塞后充分循环打捞。

1.4.15 气体钻井前，由建设单位组织相关单位进行验收。1.5 施工作业

1.5.1 气举

1.5.1.1 气举钻具不应带螺杆和空气锤。

1.5.1.2 根据井筒内钻井液密度、增压机工作压力确定分段气举井深。

1.5.1.3 关闭半闭闸板防喷器经放喷管线气举。气举前应检查相关闸阀的开关状况，气举过程中应有专人控制节流阀开度，防止造成污染和伤人。

1.5.1.4 天然气气举时，当至废液池的排液管线出口有气液同喷迹象时，立即倒换至燃烧池并在放喷管线出口实施点火。

1.5.1.5 井筒内液体举净后应充分循环干燥井筒。

1.5.2 钻进

1.5.

2.1 方钻杆与钻杆间连接一只钻杆旋塞和一只钻具止回阀（旋塞在下），气体钻井每钻进200m～500m增加一组，雾化、泡沫钻井每钻进100m～300m增加一组。

1.5.

2.2 钻进前应进行试钻，调节钻井参数。

1.5.

2.3 天然气钻进时排砂口应点长明火，氮气钻进发现有气显示时应及时点火。

1.5.

2.4 钻进中应密切监测、观察注入压力、注气量、钻时、转盘扭矩、气测烃值、火焰高度、返出情况等，发现异常应停止钻进、分析原因，及时处理。

1.5.

2.5 钻进过程中应对井口、注气管汇和排砂管线等进行巡回检查。

1.5.

2.6 若需中途测试，将钻具起至安全井段，关闭半封闸板防喷器，进行测试。

1.5.

2.7 牙轮钻头钻进150m～300m测斜一次，空气锤钻进可适当放宽测斜间距，定向井、水平井按井眼轨迹控制要求测斜。

1.5.

2.8 钻进中应加强可燃气体和有毒有害气体监测。

1.5.3 更换胶芯

1.5.3.1 更换胶芯程序：停转盘→上提钻具→停止气体注入→关防喷器→泄钻具内压力→打开旋转防喷器卡箍→用风动绞车配合钻具将旋转头提出转盘面→座吊卡→卸钻杆扣→更换新胶芯→上钻杆扣→下放钻具至驱动补心进入旋转防喷器的旋转总成→卡紧旋转防喷器卡箍→开防喷器→恢复注气→钻进。

1.5.3.2 更换胶芯应使用座装架和引锥。

1.5.4 接单根

1.5.4.1 接单根前充分循环，防止沉砂卡钻。

1.5.4.2 接单根程序：钻台发出停止供气信号→停止注入→泄钻具内压力→接单根→钻台发出注入信号→关闭立管泄压