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1、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
2、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500m
3、3，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
4、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/cm30.4g/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
5、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
6、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200m500m增加一组，雾化、泡沫钻
7、井每钻进100m300m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150m300m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
8、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阀恢复注入打磨毛刺各项参数正常后缓慢下放钻具恢复钻进。1.5.4.3 天然气或储层钻进接单
9、根时，钻台上、下应开启防爆排风扇，井口周围操作时不得使用非防爆工具进行猛烈敲击。1.5.5 不压井起下井内管串1.5.5.1 不压井起下钻1.5.5.1.1 起钻前应充分循环。在放喷条件下起下钻，井口回压不超过3MPa。1.5.5.1.2 起钻至入井的旋塞和止回阀位置，关旋塞阀，卸止回阀，接方钻杆，打开旋塞阀泄钻具内压力后继续起钻。1.5.5.1.3 起钻至钻具重量与上顶力的差值接近50KN时，应使用不压井起下钻装置。安装时专人观察、记录套压变化，发现异常及时报告处理。1.5.5.1.4 使用不压井起下钻装置时，司钻应控制游车提升速度与不压井起下钻装置液缸同步，井架工配合司钻观察游车提升高度，
10、避免碰天车。1.5.5.1.5 使用不压井起下钻装置起下钻铤时，转盘面应按常规起下钻铤的要求坐卡瓦、卡安全卡瓦。1.5.5.1.6 钻头起过全闭闸板后立即关闭全闭闸板防喷器，关井期间专人观察套压。1.5.5.1.7 换钻头后，下至全闭闸板顶，打开节流阀降低井口套压后开全闭闸板防喷器。1.5.5.1.8 下钻时要逐根检查、打磨钻杆接头及钻铤上的毛刺。1.5.5.1.9 当钻具重量大于上顶力50KN后，拆掉不压井起下钻装置，继续下钻。1.5.5.2 不压井下油管1.5.5.2.1 油管定压接头以下管串长度应小于环形防喷器胶芯底部至全闭闸板顶面之间的高度，且内径应大于油管定压接头阀心。 1.5.5.
11、2.2 油管定压接头下过旋转防喷器胶芯，不压井起下钻装置的卡瓦已卡紧油管串之后方可打开全闭闸板防喷器。 1.5.5.2.3 当油管串重量与上顶力差值大于30KN后，拆除不压井起下钻装置，继续下油管。1.5.5.2.4 打磨油管接箍上的毛刺，适当控制下放速度。1.5.6 气体钻井取心使用专用取心工具，取心筒外径应与钻铤外径一致，不得使用投球式循环接头和稳定器。1.6 气体钻井作业终止条件1.6.1 在线监测管内硫化氢浓度大于75mg/m3(50ppm)，或者作业环境中硫化氢浓度大于30mg/m3（20ppm）。1.6.2 地层出液危及井下安全。1.6.3 空气钻井监测到可燃气体含量超过1%，循环观察20min不明显下降，且无条件转为氮气。1.6.4 产层钻井时钻具内防喷工具失效。1.6.5 井眼、设备或地面条件不能满足气体钻井。 1.7 安全注意事项安全注意事项同12.7。