Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 1631—2014
垂直钻并系统使用规范
Specifications for using vertical drilling system
2014－01－15 发布
2014一03－15 实施
中国石油天然气集团公司
发布 Q/SY 1631—2014
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 适用条件 5 使用要求 6 健康、安全和环境保护附录 A（资料性附录）BH-VDT 技术参数附录 B（资料性附录）Power V技术参数附录C（资料性附录）Vertitrak 技术参数附录D (资料性附录) 垂直钻井系统井口测试标准记录表附录E （资料性附录) 垂直钻井系统实钻井斜记录表
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1 Q/SY 1631—2014
前言
本标准按照GB/T 1.1一2009《标准的工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会石油工程技术专业标准化技术委员会提出并归口。
本标准起草单位：渤海钻探工程有限公司。 本标准主要起草人：张健庚、汝大军、郝楠、黄峰、马哲、王海岩、陈全军。
= Q/SY 1631—2014
垂直钻并系统使用规范
1范围
本标准规定了垂直钻井系统的适用条件、使用要求、健康、安全和环境保护。 本标准适用于垂直钻井系统作业。
2规范性引用文件
2
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
SY/T 5172直井井眼轨迹控制技术规范 SY/T 5234 优选参数钻井基本方法及应用 SY/T 6276石油天然气工业　健康、安全与环境管理体系
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
垂直钻井系统 vertical drilling system 能够自动导向进行垂直钻井作业的工具、仪器。
3. 2
推靠式垂直钻井系统 push the bit vertical drilling system 采用在钻头附近直接给钻头提供侧向力的导向方式进行垂直钻井作业的工具、仪器。BH
VDT，Power V，VertiTrack 均属于推靠式垂直钻井系统。 3.3
指向式垂直钻井系统 point the bit vertical drilling system 采用通过控制近钻头处钻柱的弯曲使钻头指向井眼轨迹设计方向的导向方式进行垂直钻井作业的
工具、仪器。
适用条件
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4.1适用于易斜井段及高陡构造地层。 4. 2 不宜在易垮塌、易缩径及大段砾岩地层使用。
，不宜在钻井液中加人铁矿粉和乳化沥青添加剂。
4.3 4. 4 4. 5
不宜在含有硫化氢和二氧化碳的井中使用。 5压力和温度不应超过垂直钻井系统的推荐值。
1 Q/SY 1631—2014
5使用要求
5.1钻井装备和工具配套 5. 1. 1 使用垂直钻井系统前，应进行水力参数设计，确定现场所选用的地面设备的抗压级别和钻井泵功率满足垂直钻井系统的使用要求。 5. 1. 2 2钻井泵空气包的压力值应在1/3～1/2泵压之间，且大于5.5MPa。 5.1.3钻井液含砂量应小于1%。 5.1.4配备钻杆滤清器，滤清器开孔直径小于或等于6mm。 5. 1. 5 5配备2个稳定器，外径满足表1、表2和表3的要求。 5. 1. 6 配备钻具紧扣扭矩仪。 5. 1. 7 配备浮阀、随钻震击器和减震器。 5.2钻井设计 5. 2. 1 钻头类型
垂直钻井系统对钻头类型无特殊要求，宜选用外锥部位短、内锥形态浅的PDC钻头。
5.2.2钻具组合 5.2.2.1垂直钻井系统宜选择双稳定器钻具组合，如钻具组合中需加入随钻震击器，随钻震击器以下钻具组合的浮重应超过设计最大钻压的20%。 5. 2. 2. 2 使用BH-VDT垂直钻井系统的钻具组合主要有：
钻具组合1：钻头BH-VDT垂直钻井系统浮阀接头钻链稳定器1钻链稳定器2
a)
钻链随钻震击器钻（1柱）加重钻杆钻杆。 b) 钻具组合2：钻头BH-VDT垂直钻井系统浮阀接头减震器稳定器1钻稳定
器2钻链随钻震击器钻链（1柱）加重钻杆钻杆。 c） 钻具组合3：钻头BH-VDT垂直钻井系统浮阀接头稳定器1钻链稳定器2钻链
随钻震击器钻链（1柱）加重钻杆钻杆。 d) 正常情况下选用钻具组合1。 e) 地层可钻性差，轴向震动大时，选用钻具组合2 f) 对垂直钻井系统的稳斜性能要求高时，选用钻具组合3。 g） 稳定器外径要求见表1。 h) BH-VDT垂直钻井系统的详细技术参数参见附录A。
表1BH一VDT垂直钻井系统钻具组合稳定器外径
井眼尺寸 mm (in) 444.5（17/) 406.4 (16) 311.2 (12/4) 215.9 (8/%)
1号稳定器 mm (in)
2号稳定器 mm (in)
工具型号
444.5~441.3 (17%~17%) 444.5~438.2 (17%~174) 406.4～403.2（16~15%) 400.05~393.7(15%~15/) 311.2～308.0 (124～12%) 311.2～288.9 (124～11%) 215.9~212.7 (8岁~8%)
BH- VDT5000
BH- VDT4000 BH- VDT3000
215.9～203.2 (8～8)
5. 2. 2. 3 使用PowerV垂直钻井系统的钻具组合主要有： 2 Q/SY 1631—2014
a） 钻具组合1：钻头PoWerV（BUCU）稳定器1浮阀接头随钻测量（MWD）减
震器稳定器2钻链随钻震击器钻链（1柱）加重钻杆钻杆。 b） 钻具组合2：钻头PowerV（BUCU）稳定器1浮阀接头随钻测量（MWD）稳
定器2钻链随钻震击器钻（1柱）加重钻杆钻杆。 钻具组合3：钻头PowerV（BUCU）稳定器1减震器稳定器2浮阀接头随钻测量（MWD）钻链随钻震击器钻链（1柱）加重钻杆钻杆。 正常情况下应选用钻具组合1。
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d) e) 地层可钻性好，轴向震动小时，选用钻具组合2。
f) 如减小PowerV和MWD承受的轴向震动，选用钻具组合3。 9) 稳定器外径要求见表2。 h) PowerV垂直钻井系统的详细技术参数参见附录B。
表2PowerV垂直钻井系统钻具组合稳定器外径
井眼尺寸 mm (in) 406.4 (16) 311.2 (12/) 215.9 (8%)
1号稳定器 mm (in)
2号稳定器 mm (in)
工具型号 Power V 1100 Power V 900 Power V 675
406. 4~403.2 (16～15%) 406.4~400 (16~15%) 311.2～308.0 (12～12%) 308～304.8 (12%～12) 215.9~212.7 (8～8%) 212.7~210 (8%~8)
5.2.2.4使用VertiTrack垂直钻井系统的钻具组合主要有：
a） 钻具组合1：钻头VertiTrak工具浮阀滤网接头稳定器减震器钻链柔性短节
震击器钻链钻杆。 b)） 钻具组合2：钻头VertiTrak工具稳定器浮阀滤网接头减震器钻链柔性短节
震击器钻钻杆。 对垂直钻井系统的降斜性能要求高时，选用钻具组合1。
d）对垂直钻井系统的稳斜性能要求高时，选用钻具组合2。 e) 稳定器外径要求见表3 f) VertiTrack垂直钻井系统的详细技术参数参见附录C。
表3VertiTrack垂直钻井系统钻具组合稳定器外径
井眼尺寸 mm (in) 444.5(17/) 406.4 (16) 311.2(12/) 215.9 (8/)
动力钻具规格
稳定器 mm (in)
工具型号
in
444.5~438.2 (17%~17/4) 400.05~393.7 (15%~15%) 311.2～288.9 (12~11%)
9%M1X- P
VertiTrack
6%X- treme
215.9~203.2 (8%~8)
5.2.2.5其他钻具组合方式按SY/T5172规定的直井下部钻具组合设计方法执行。 5.2.3钻井参数 5.2.3.1 对于钻压、转速、排量的要求，根据选用的垂直钻井系统型号参见附录A、附录B、附录 C。 5. 2. 3. 2 采用泥浆涡轮发电的垂直钻井系统，排量在满足钻井液携砂要求，保证井眼清洁的条件下，
3 Q/SY 1631—2014 钻井施工初期，按设计排量的85%～100%使用；施工后期，按设计排量的100%～120%使用。 5.2.3.3钻井参数的优选按SY/T5234规定的优选参数钻井基本方法及应用执行。 5.3入井前的检查 5.3.1工具的外观检查，包括工具外形尺寸、螺纹端面及扣型。 5.3.2连接压力传感器和地面信号解码器，启动软件，测试正常。 5.4并口连接 5. 4.1 垂直钻井系统上下钻台时，要求吊装平稳，防止磕、撞工具本体。 5. 4. 2 紧扣扭矩应满足垂直钻并系统的使用要求。 5.5 入并测试 5.5.1垂直钻井系统人井后，应开泵进行系统测试，测试内容如下：
a）井斜监测与控制装置的及时有效性。 b）井下设备与地面接收设施的无线信号传输。
5.5.2测试时，钻头应下到钻台面以下的套管内；钻具内必须放入钻杆滤清器；保持钻具静止。 5.5.3首次测试未成功，应循环 4min～5min后，重复标准程序再次测试。仍未成功，起出垂直钻井系统查明原因。 5.5.4垂直钻井系统的现场测试记录表格参见附录D和附录 E。
5.6下钻 5.6.1司钻应平稳操作，匀速下放钻具，防止压漏地层。 5.6.2下钻遇阻，钻压不应超过100kN。遇阻后采用上提下放的方式2次至3次不能通过，应开泵划眼。划眼时把钻头提到遇阻井段以上，划眼排量小于垂直钻井系统工作下限值。 5.6.3下钻距井底30m左右时，应开泵划眼下放。划眼过程中转速控制在30r/min～50r/min，按设计排量循环冲洗井底沉砂。 5.7 钻进 5.7.1接触到井底后应先采用低转速（30r/min～70r/min）、低钻压（10kN～20kN）钻头造型完毕后，进行正常钻进 5.7.2井斜有异常时加密测点，每钻完一个单根应采取静止测斜方式复测井斜。 5.7.3静止测斜方式：首先划眼1次至2次，上提钻头距井底1m处，停止转动，循环测斜。发现并斜测量数据异常，应上下活动钻具1次至2次后重复上述静止测量过程复测并斜，系统仍无法满足井斜控制要求，应起钻。 5.7.4钻进时，应确保信号正常传递。 5.7.5钻井过程中，发生扭矩异常、整跳、卡钻或井漏等异常情况时，应及时分析处理。 5.8起钻 5.8.1起钻前充分循环，维护好钻井液性能。 5.8.2严格控制起钻速度。 5.8.3起钻时上提遇卡，悬重增量不应超过200kN。遇卡后采用上提下放的方式2次至3次不能通过，应开泵倒划眼，划眼排量宜小于垂直钻井系统工作下限值。 5.8.4井斜异常、井下工况异常、桥堵漏作业前，应起钻。 4