QSH 0205-2009 川东北天然气井钻井井控技术规范

ICS75.020E13中国石油化工集团公司企业标准Q/SHQ/SH0205—2009代替Q/SH0205—2008川东北天然气井钻井井控技术规范TechnicalspecificationforwellcontroltechnologyofgaswelldrillinginthenortheastofSichuan2009-10-20发布2009-12-31实施中国石油化工集团公司发布Q/SH0205—2009I目次前言...................................................................................................................................................................Ⅱ1范围.............................................................................................................................................................12规范性引用文件...........................................................................................................................................13钻井井控设计...............................................................................................................................................14井控装置的安装、试压、使用和管理.......................................................................................................45钻开气层前的准备和检查验收...................................................................................................................66气层钻井过程中的井控作业.......................................................................................................................77溢流的处理和压井作业...............................................................................................................................88防火、防爆、防硫化氢安全措施...............................................................................................................89井喷失控的处理...........................................................................................................................................910井控技术培训、考核...............................................................................................................................1011井控工作分级责任制...............................................................................................................................12Q/SH0205—2009II前言本标准代替Q/SH0205—2008《川东北天然气井钻井井控技术规范》。本标准与Q/SH0205—2008相比，主要变化如下：——钻井井控工程设计书的内容、井身结构设计中对含硫化氢及二氧化碳井的套管要求、放喷管线的出口安装、液气分离器排气管线接出口距离、井控装置的试验压力、短程起下钻的基本作法等不再最具体要求，直接引用Q/SH0033—2009《川东北天然气井钻井与井下作业工程安全技术规范》（分别见3.3.2、3.4、4.1.2.2、4.1.4.3、4.2.1.2及6.5）；——修改了新区第一口探井关于防喷器的防腐要求（见3.6.1.1）；——增加了“含硫天然气井宜使用抗硫钻杆”的要求（见5.1）。本标准由中国石油化工集团公司油田企业经营管理部提出。本标准由中国石油化工股份有限公司科技开发部归口。本标准主要起草单位：中国石化川气东送建设工程指挥部工程技术部。本标准参加起草单位：中原油田分公司普光分公司。本标准主要起草人：陈家贤、彭新忠、王德良。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：Q/SH0205—2008。Q/SH0205－20093Q/SH0205—20091川东北天然气井钻井井控技术规范1范围本标准规定了川东北工区钻井井控设计，井控装置的安装、试压、使用和管理规范，井控技术的管理、实施及培训原则。本标准适用于川东北工区勘探、开发钻井作业中的气井压力控制技术，其他同类地区天然气井钻井井控可参照本规范执行。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。SY/T5087—2005含硫化氢油气井安全钻井推荐作法SY/T5127—2002井口装置和采油树规范SY/T5430地层破裂压力测定套管鞋试漏法SY5742石油天然气井井控安全技术考核管理规则SY/T5858—2004石油工业动火作业安全规程SY/T5964—2006钻井井控装置组合配套、安装调试与维护SY5974—2007钻井井场、设备、作业安全技术规程SY/T6203—2007油气井井喷着火抢险作法Q/SH0033—2009川东北天然气井钻井与井下作业工程安全技术规范3钻井井控设计3.1井控安全距离井口距高压线及其他永久性设施不少于75m，距民宅不少于100m；含硫化氢天然气开发井井口距民宅不少于300m，距铁路、高速公路不少于200m；距学校、医院和大型油库等人口密集性、高危性场所不少于500m。含硫油气井应急撤离措施见SY/T5087—2005有关规定。3.2钻井地质设计的要求3.2.1对井场周围一定范围内的居民住宅、学校、厂矿（包括开采地下资源的矿业单位）、国防设施、通讯光缆、高压电线和水资源情况以及风向变化等进行勘察和调查，并在地质设计中绘图标注说明3km范围内人口分布情况。特别应标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分布、走向、长度和离地表深度。其他要求应符合Q/SH0033—2009的规定。3.2.2根据物探资料及本构造邻近井和邻构造的钻探情况，地质设计应提供本井全井段地层孔隙压力和地层破裂压力剖面（裂缝性碳酸盐岩地层可不作地层破裂压力曲线，但应提供邻近已钻井地层承压检验资料）、气层资料、油气水显示、地层油气中硫化氢的含量和钻井复杂情况。3.3钻井液密度确定和储备要求3.3.1根据地质提供的资料，钻井液密度设计以各裸眼井段中的最高地层孔隙压力当量钻井液密度值为基准，另加一个安全附加值0.07g/cm3～0.15g/cm3。具体选择钻井液密度安全附加值时，应根据实际情况考虑下列影响因素：——地层孔隙压力预测精度；Q/SH0205—20092——油层、气层、水层的埋藏深度；——地层油气中硫化氢等有毒有害气体的含量；——地应力和地层破裂压力；——井控装置配套情况。3.3.2钻井工程设计书中应明确各次开钻钻井液和加重材料的储备量，具体应遵照Q/SH0033—2009中3.3.2.3的规定。3.4井身结构根据地层孔隙压力梯度、地层破裂压力梯度、岩性剖面及保护产层的需要，设计合理的井身结构和套管程序，并满足如下要求：——探井的井身结构应充分估计不可预测因素，留有一层备用套管；——在地下矿产采掘区钻井，井筒与采掘坑道、矿井通道之间的距离不少于100m，套管下深应封住开采层并超过开采层底部100m；——含硫化氢井的天然气井，表层套管下深应不少于700m；井口与河流、沟谷水平距离小于1000m的井，表层套管的下深应低于河床、沟谷底部不少于300m；井口与河流、沟谷水平距离大于1000m的井，表层套管的下深应低于河床、沟谷底部不少于100m；——含硫化氢、二氧化碳井的套管应遵照Q/SH0033—2009中3.3.4.1.3的规定；——套管下深应考虑下一开次钻井最高钻井液密度和溢流关井时的井口安全关井余量。3.5破裂压力和承压试验每层套管固井开钻后应按SY/T5430的规定测定套管鞋下第一个3m～5m厚的易漏层的破裂压力。3.6井控装置配套3.6.1防喷器3.6.1.1防喷器的防腐要求应与地层含腐蚀性流体情况相匹配，高含硫化氢应选择HH抗腐蚀级，含硫化氢但同时含分压大于0.021MPa二氧化碳宜根据硫化氢含量选择HH或FF抗腐蚀级，低含硫化氢选择EE抗腐蚀级；新区第一口探井宜根据邻区参考井中含腐蚀性流体最高的情况选择相应抗腐蚀级。3.6.1.2压力等级选择应根据所钻地层最高地层压力，选用高于该压力等级的液压防喷器；对于地层压力高于105MPa的地区，井控装置可根据最大关井井口压力选择。可分别选择压力等级为14MPa、21MPa、35MPa、70MPa和105MPa的防喷器组。3.6.1.3防喷器组合形式：——压力等级为14MPa、21MPa和35MPa的防喷器组合形式应符合SY/T5964—2006的规定；——压力等级为70MPa和105MPa的防喷器组合顺序为：环形防喷器+半封闸板防喷器+剪切闸板防喷器+全封闸板防喷器+半封闸板防喷器+四通+四通+套管头，具体形式见图1；或：环形防喷器+半封闸板防喷器+剪切闸板防喷器+全封闸板防喷器+四通+半封闸板防喷器+四通+套管头，具体形式见图2；或用2个单闸板代替1个双闸板，具体形式见图3。Q/SH0205—20093图1防喷气组合形式1图2防喷气组合形式2图3防喷气组合形式33.6.2节流管汇和压井管汇节流管汇和压井管汇的压力等级、阀件组合形式和防腐要求应与防喷器相匹配，主通径φ≥103mm，节流管汇与四通平直连接，不允许用弯头连接。3.6.3放喷管线数量及点火方式四通两侧放喷管线应不少于4条，两组放喷管线应平直走向，个别地区两组放喷口与井口连线之夹角不小于90°。应保证不少于三种有效点火方式。3.6.4防喷、放喷管线防喷、放喷管线应使用专用抗硫材质管线，采用标准法兰连接，由专业厂设计、加工成组件和检验，防喷管线应采取整体锻造，内径φ≥103mm。3.6.5井口装置及井控管汇示意图绘制各次开钻井口装置及井控管汇安装示意图，并提出相应的安装、试压要求。3.6.6套管头套管头应根据最大地层压力或高一个压力级别进行选择，防腐蚀性能应与地层含腐蚀性流体情况相匹配。3.7内防喷工具及辅助设施3.7.1钻具内防喷工具的额定工作压力