DB13T 2571-2017 地热井施工技术规程

ICS27F15DB13河北省地方标准DB13/T2571—2017地热井施工技术规程Technicalspecificationforgeothermalwellconstruction2017-09-06发布2017-10-06实施河北省质量技术监督局发布DB13/T2571—2017I目次前言.................................................................................II1范围................................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语与定义..........................................................................14总则................................................................................25地热井类型和井身结构................................................................26地热钻井施工设计....................................................................37钻井设备选择与安装..................................................................48钻进工艺............................................................................69钻井液.............................................................................2010成井工艺..........................................................................2311地热井完井产能测试................................................................2812井内事故的预防和处理..............................................................2813安全、健康与环保..................................................................3314工程质量验收与评定、完井报告与资料归档............................................37附录A（资料性附录）常用钻杆基本参数及尺寸......................................39附录B（资料性附录）常用钻铤型号及主要参数......................................40附录C（资料性附录）三牙轮钻头型号表............................................41附录D（资料性附录）钻井液处理剂................................................42附录E（资料性附录）地热井常用井管选择..........................................46附录F（资料性附录）钻具卡点深度计算............................................48附录G（规范性附录）地热井完井报告编写提纲......................................50参考文献.............................................................................52DB13/T2571—2017II前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由河北省国土资源厅提出并归口。本标准起草单位：河北省地热资源开发研究所。本标准主要起草人：李砚智、刘文新、崔振江、张长茂、刘云峰、张平、李志军、李子杲、刘福东、齐恭、宋少辉、李兴权、徐忠立、鲍石磊、程松涛、范少华。DB13/T2571—20171地热井施工技术规程1范围本标准规定了地热钻井施工的地热井类型和井身结构、地热钻井施工设计、钻井设备选择与安装、钻井工艺、钻井液、成井工艺、完井产能测试、井内事故预防和处理、安全、健康与环保以及工程质量验收与评定、完井报告与资料归档等技术要求。本标准适用于河北省境内的地热钻井设计、施工和管理工作。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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。GB6067.1起重机械安全规程第1部分：总则GB/T11615地热资源地质勘查规范GB50194建设工程施工现场供用电安全规范AQ2004-2005地质勘探安全规程DZ/T0148-2014水文水井地质钻探规程SY/T5216-2010常规取心工具SY/T5964-2006钻井井控装置组合配套安装调试与维护SY/T6057塔型井架拆装与整体运移作业规程SY/T6202钻井井场油、水、电及供暖系统安装技术要求3术语与定义下列术语和定义适用于本文件。3.1地热钻探geothermalwelldrilling以勘探或开发利用地热资源为目的的钻探工作。3.1井管wellcasing井壁管、滤水管和沉淀管的总称。3.2滤水管screenpipe位于开采段，起滤水、挡砂和护壁作用的井管。3.3DB13/T2571—20172取心钻进coredrilling以采取圆柱状岩矿心为目的的钻进方法和过程。3.4填砾gravelpacking将一定级配的砾料填入滤水管与井壁之间环状间隙中的工序。3.5洗井wellflushing清除井管内外岩屑和泥砂，疏通含水层通道的工序。3.6固井wellcementing在井壁和套管之间注入水泥浆使之固结封闭的工序。3.7钻井液drillingfluid钻井中用于携带钻屑、维护井壁、冷却钻具等目的的介质。3.8地热回灌geothermalreinjection为保持热储压力、充分利用能源和减少地热流体直接排放对环境的污染，对经过利用（降低了温度）的地热流体通过地热井重新注回热储，也可利用其它清洁水源进行回灌。4总则4.1目的和任务规范施工中的技术及管理工作，制定相应的质量要求；通过科学规范的施工，提高钻进效率和成井质量、延长地热井的使用寿命并获取真实、准确、完整的地热地质资料，从而提升河北省地热井施工的整体水平。4.2基本要求4.2.1按照探采结合、采灌结合的原则进行地热井的设计与施工。4.2.2施工中应取全、取准各项原始资料，施工结束后提交完整、真实、齐全的各项地质资料。4.2.3施工中应满足法律、法规对环境及安全的基本要求。4.2.4地热井施工应遵照先设计、后施工的原则，施工设计应经过审查批准后才能实施。5地热井类型和井身结构5.1地热井类型DB13/T2571—201735.1.1按照施工的目的分为：勘查井、探采结合井、开采井及回灌井。5.1.2按照成井工艺分为：孔隙型热储填砾成井、孔隙型热储不填砾成井、孔隙型热储固井射孔成井、基岩裸眼成井、基岩滤水管成井。5.1.3按照井眼轨迹分为：直井、定向井。5.2地热井井身结构5.2.1井身结构要素各开次井径、深度、套管直径、套管下深及重叠要求，定向轨道，井壁管及滤水管下入位置、滤水管孔隙率和缠丝间距、基岩裸眼段深度，固井水泥返高、戴帽要求，填砾位置、止水位置及方法，射孔位置等。5.2.2地热井常见井身结构参见10.1、10.2。6地热钻井施工设计6.1设计依据地热井设计依据主要是：项目任务书/合同，相关规范及标准，区域地质概况和地热地质条件，地理、环境及经济情况，技术指标、质量要求等。6.2设计基本要求6.2.1钻井设计以开发和利用地热资源及取得地热地质资料为目的。6.2.2按照安全化、标准化、科学化、经济化的原则，采用先进成熟的适用技术，由地质和钻探技术人员共同编制施工设计。6.2.3施工设计应经过审查批准后，方可进行施工。6.2.4施工过程中发现实际情况与设计不一致时，应及时进行设计变更并报批。6.3设计内容6.3.1工程概况包括工程位置，自然地理、交通和环境情况，工程性质，钻井类型，设计井深等。6.3.2钻井地质设计内容包括区域地质概况，地热地质条件，钻遇地层，完钻层位，录井要求，测井要求，完井产能测试，资料提交要求等。6.3.3钻井施工设计内容包括井身结构，场地布设，钻井设备与安装，钻具组合，钻头选型和钻进参数，钻井液，固井设计，新技术、新材料和新工艺，重点井段施工技术要求，成井工艺，质量保证措施，施工进度安排，材料计划和费用预算，劳动力计划，职业健康、安全与环保。DB13/T2571—201747钻井设备选择与安装7.1设备选择7.1.1钻机选择地热井钻机的选择主要依据地质情况、井深、井身结构、钻进工艺方法等条件，类型主要为水文水井钻机、石油钻机，选择的原则为最大提升载荷不能超过钻机最大钩载的80%。7.1.2钻塔选择根据钻机类型、井深、井身结构、钻具型号、施工条件、井控要求等选择井架和平台，常用钻塔类型有“A”型塔、“K”型塔、“门”型塔、桅杆及四脚塔等。7.1.3泥浆泵选择根据钻机类型、钻井工艺方法所需的泵压和泵量、选择泥浆泵，直井全面钻进要求泥浆泵排量≥1000L/min。定向井施工应根据井下动力钻具性能要求选择泥浆泵型号及性能。7.1.4动力设备选择根据钻机、泥浆泵、其它辅助设备所需功率、施工条件等选择电动机、柴油机或发电机。7.1.5空压机选择根据洗井和气举反循环钻进施工的井深、井径、动水位深度等因素，选择空压机型号及性能。7.1.6固控设备选择根据泥浆泵排量、施工条件和钻井工艺对钻井液性能的要求等选择固控系统和固控设备，固控设备有振动筛、砂泵、除砂器、除泥器和离心机。7.1.7防喷器选择根据井口压力及井口套管尺寸选择，其安全压力应大于预测井口压力的1.5倍。施工含油气地层，高温、高压热储层，应安装防喷器。7.2井场面积要求7.2.1满足钻塔起落、绷绳埋设、钻机、泥浆泵、动力设备等安装要求，车辆出入、停放要求。7.2.2满足泥浆循环、净化系统的布置、固控设备的安装以及废浆、废渣的临时存放。7.2.3满足钻井设备、测井、固井、压裂等阶段性作业的设备安装要求。7.2.4满足各类井管、钻具、钻井液材料存放和辅助设施安装的占地要求。7.3井场修建要求7.3.1井场地基应平整、坚固、稳定。钻塔（井架）底座的填方部分，不得超过塔基面积的1/4。井架及设备基础可采用混凝土基础、钢木基础等，强度应满足施工静、动载荷安全要求。7.3.2尽量避开在易滑坡、易坍塌和泥石流发育的地段施工；在山坡修筑井场地基，岩石坚固稳定时，挖方坡度应＜80°；地层松散不稳定时，挖方坡度应＜45°。DB13/T2571—201757.3.3宜避开洪水期或避免在可能受洪水侵袭的地段施工。必须施工时，应挖好排水沟和修筑堤坝。7.3.4井场地基修建时，应保证钻孔边缘距地下动力电缆、线路、高压输气管道等水平距离大于5m，距地下通讯电缆及构筑物、给排水管道等水平距离大于2m，距公路距离应符合《公路安全保护条例规定》要求。7.3.5井场