ICS 75.020 CCSE13
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T108412021
页岩气水平井钻井井下故障复杂预控
推荐做法
Recommended practices for downhole failure and complex precontrol
in horizontal shale gas wells
2021一1116发布
2022—02—16实施
国家能源局 发布 NB/T10841—2021
目 次
前言· 1范围规范性引用文件
II
2
3 术语和定义 4 钻井设计 5 工程参数收集 6 钻进 7 接立柱 8 起下钻 9 下套管 10 故障复杂处理方法 11安全环保管理附录A（资料性）立柱钻进、空转、上提和下放工程参数记录表附录B（资料性）立柱起下钻工程参数记录表附录C（资料性）钻屑返出量观测记录表附录D（资料性）钻井液消耗量观测记录表 NB/T10841-2021
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由能源行业页岩气标准化技术委员会（NEA/TC26）提出并归口。 本文件起草单位：中石化江汉石油工程有限公司、中国石油天然气集团有限公司川庆钻探工程有
限公司、中国石油天然气集团有限公司长城钻探工程有限公司、中石化中原石油工程有限公司、中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院、中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司、中国石油天然气集团有限公司石油工程技术研究院。
本文件主要起草人：杨海平、刘俊君、刘衍前、吴林龙、李荣、项根苍、任飞、臧艳彬、赵洪学、 王建斌、付利、李郑涛、张金成、罗晓黎、王爱宽。
III NB/T 10841-2021
4.5宜配备一级及以上钻具。
5工程参数收集
5.1每柱钻具钻进、空转、上提及下放时的钻压、转速、排量、泵压，扭矩、摩阻和悬重，按附录A 的规定记录。 5.2起下钻时每柱钻具的摩阻和悬重，按附录B的规定记录。 5.3钻进时钻屑返出量和钻井液消耗量，按附录C和附录D的规定记录。 5.4起下钻时灌浆量和返浆量。 5.5钻遇的破碎地层、漏层及断层井段。
6钻进
6.1地层承压试验不应造成地层破裂，使用水基钻井液宜减少地层承压试验次数。控制井口卸压速度，按井口压力越高、卸压速度越慢的原则进行卸压，井口压力5MPa及以上卸压时间不宜少于 30min。 6.2正常钻进时，顶驱上限扭矩按正常钻进扭矩附加2kN·m～3kN·m设置，并随水平段延伸而调增，不超过顶驱额定连续扭矩和钻具抗扭强度的80%中的最小者。 6.3钻头和扶正器具有倒划眼功能，保径倒角不宜超过30°使用欠尺寸扶正器、随钻震击器和钻杆型旋流清砂工具易掉块地层宜使用无扶正器的弯螺杆。 6.4井眼轨道在靶体内平滑穿行，减少轨道调整次数和降低轨道调整幅度，水平段全角变化率不宜超过3°/30m。不宜穿越破碎地层，不钻穿靶顶和靶底。 6.5常规导向连续滑动钻进进尺不宜超过5m，立柱上下两端各2m复合钻进。 6.6破碎地层及漏层应控时钻井：破碎地层每钻进3m～5m划眼检查井眼畅通后方可继续钻进。 6.7防漏堵漏油基钻井液性能符合NB/T14009的规定。低承压地层、裂缝发育地层及破碎地层提高钻井液封堵性能，掉块增多或钻井液消耗率增大时应增加钻井液封堵性能和防塌性能。 6.8易掉块地层及破碎地层使用常规导向钻井。频繁发生阻卡或漏失或喷漏同存情况应中止旋转导向钻井和近钻头随钻测量钻井。 6.9采用短起下钻、稠浆循环或提高排量和转速循环清除岩屑床。短起钻的井深宜起钻至井斜60° 以浅或上一次短起钻井深以上30m一40m。摩阻扭矩增大，泵压升高或钻屑返出量减少时应进行清除岩屑床作业。 6.10防碰井段铁屑返出量异常增多、钻时异常升高或出现整跳现象应停钻查找原因，排除碰套管后可继续钻进。 6.11相邻水平段不应同时进行钻井和压裂作业。
7接立柱
7.1上提钻具前应满足下列条件：
停止送钻并保持钻进转速和排量继续循环，钻压下降至20kN～40kN或扭矩降至空转扭矩，且泵压和悬重正常：推靠式旋转导向工具应收回导向推靠臂：
一顶驱上限扭矩设置为空转扭矩附加5kN·m，顶驱转速调整为20r/min～50r/min。
2 NB/T10841-—2021
7.2采用钻进排量循环倒划眼方法上提钻具。易掉块地层应分段上提钻具，上提速度不超过2m/min 每次上提高度不超过0.10m，提出一个单根且井下情况正常可连续上提钻具。稳定地层可连续上提钻具，每柱钻具上提时间不宜少于2min。 7.3应控制速度并匀速上提钻具。上提过程中扭矩或泵压明显变化或遇卡超过20kN应立即下放钻具至正常井段，使用钻进排量和转速进行循环冲划，扭矩，悬重及泵压恢复正常后方可上提钻具。 7.4每柱钻具钻完应划眼修整井壁，泵压、摩阻、扭矩及悬重正常可钻接立柱。 7.5接立柱后应先开泵后启动顶驱，排量、泵压、返浆量和转速正常后冲划到底。
8起下钻
8.1起钻前应充分循环，振动筛无钻屑返出可起钻。 8.2控制起下钻速度并匀速起下钻，灌浆量或返浆量异常及地层不整合接触界面、层理发育、造斜率变化大或漏失井段应降低起下钻速度。 8.3起钻遇卡上提拉力不超过原悬重100kN，否则应立即下放钻具至正常井段循环冲划。 8.4下钻遇阻钻压不超过50kN，否则应上提钻具至正常井段循环冲划；导向钻具下钻长井段连续遇阻应起钻，使用常规钻具通井。 8.5下钻通过钻杆滤清器灌浆，每下20～30柱应灌浆1次，每次钻具水眼应灌满。 8.6下钻分段循环，最后3～7柱循环冲划到底。 8.7开泵前低转速旋转钻具1min～3min，泵冲逐渐提高，排量逐渐增大至钻进排量。
9下套管 9.1下套管前进行模拟通井，模拟通井钻具组合刚度不小于套管柱刚度。 9.2使用摩阻小、居中度高的整体式套管扶正器。 9.3控制套管下放速度并匀速下人，套管环空返速不大于钻进时钻杆环空返速。
10 故障复杂处理方法
10.1低承压地层漏失应适当降低排量和机械钻速。 10.2根据钻井液体系、井温及漏失量选择堵漏材料和堵漏方式，油基钻井液及高温井使用弹性和惰性为主的材料，漏失量小使用随钻堵漏，漏失量大使用桥浆或水泥浆堵漏。 10.3使用光钻杆打水泥浆和注桥浆堵漏，关井整压前钻具起钻至安全井段。 10.4发生卡钻尽快建立循环和收回指向式旋转导向推靠臂。 10.5卡钻处理原则：
一一掉块卡钻按增大排量循环、小幅度活动钻具、震击器震击、大幅度活动钻具、注解卡剂/酸、
松扣/切割的顺序处理：黏卡按增大排量循环、大幅度活动钻具、震击器震击、注解卡剂／酸的顺序处理：一垮塌卡钻按小排量循环、缓慢倒划眼起钻的顺序处理岩屑床卡钻按逐渐增大排量循环、缓慢活动钻具的顺序处理。
10.6上提钻具卡钻采用向下活动钻具或向下震击进行解卡，下放钻具卡钻采用向上活动钻具或向上震击进行解卡，黏卡采用上提，下放和旋转钻具进行解卡。 10.7处理卡钻时，上提拉力不超过钻具抗拉强度的80%。扭矩不超过顶驱间断扭矩和钻具抗扭强度
3 NB/T108412021
80%中的最小者。 10.8钻具松扣及切割前应测出卡点，松扣及切割位置应靠近卡点。 10.9压裂缝连通发生溢流或钻井液污染应立即关井，在安全情况下起钻至安全井段关井：邻井停止压裂作业并卸压，提高钻井液密度压井。
11 安全环保管理
11.1卡钻处理过程中卡点测量、爆炸松扣、震击及钻具切割作业按照SY/T5247的规定进行。 11.2注解卡剂／酸或邻井压裂液污染造成油基钻井液性能严重恶化，不具备直接或间接利用条件时，废弃油基钻井液的处置按照NB/T14009的规定进行。