ICS 75.020 CCSE13
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T10893—2021
煤层气大倾角顺煤层井钻井设计规范
Specifications for coalbed methane drilling design
along coal seam with high dip angle
2021—12—22发布
2022-03-22实施
国家能源局 发布 NB/T 10893—2021
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件
Ⅲ
顺煤层井设计原则 3.1井场布置原则 3.2顺煤层井排列原则 3.3顺煤层井设计需要的基础数据 3.4 井眼轨迹设计原则 3.5造斜点选择 4钻井设备与工具 4.1 钻机选型 4.24 钻井泵选型 4.3井身结构选择 4.4 钻头选择钻具组合原则
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门
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3
5.1直井段钻具组合原则 5.2 稳定器的选择原则 6轨迹控制 6.1 井眼轨迹质量要求 6.2 定向测量仪器要求 6.3 轨迹控制技术要求井控要求
3
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8 下套管施工作业固井作业
.......
9
→
9.1 质量要求 9.2 质量评价 9.3 完井试压 10 完井井口要求 NB/T108932021
前言
本文件按照GB/T1.1—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。
本文件由能源行业煤层气标准化技术委员会（NEA/TC13）提出并归口。 本文件起草单位：中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司、新疆维吾尔自治区煤田地质局、
长江大学、中石油煤层气有限责任公司。
本文件主要起草人：张毅、刘蒙蒙、陈东、刘富、黄红星、孙斌、张军、朱焕玺、李振国、魏凯、邓钩耀、纪元、岳宁远。
III NB/T 10893—2021
煤层气大倾角顺煤层井钻井设计规范
1 范围
本文件所指的煤层气大倾角顺煤层井主要为煤层气勘探开发中在目的层倾角30°～90°时采取的顺煤层倾向至走向实施的钻完井工艺方式
本文件规定了煤层气大倾角顺煤层井设计原则、钻井设备与工具、钻具组合原则、轨迹控制、井口安装和井控、下套管施工作业、固井作业和完井井口等技术要求。
本文件适用于煤层气大倾角顺煤层井的钻井设计、施工作业、质量要求，资料汇交和验收。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的弓引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，基最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T31033一一2014石油天然气钻井井控技术规范 AQ1081-2010煤层气地面开采防火防爆安全规程 SY/T5396--2012石油套管现场检验、运输与贮存 SY/T5412-2016下套管作业规程 SY/T6396—2014丛式井平台布置及井眼防碰技术要求 SY/T6818—2019煤层气井钻井工程安全技术规范煤层气地面开采安全规程（试行）国家安全生产监督管理总局第46号令
3顺煤层井设计原则 3.1井场布置原则 3.1.1井场选址时应依据地质开发方案及地表条件，并结合后期地面建设需要以满足生产和集输要求。 3.1.2应考虑钻井能力和井眼轨迹控制能力，有利于降低钻井施工和井眼轨迹控制难度。 3.1.3充分利用自然环境和地形条件，尽量减少钻前施工难度与工作量：有利于井间钻机搬迁的需要。 3.1.4井场安全和环保要求执行SY/T6396—2014、AQ1081-—2010及《煤层气地面开采安全规程（试行）》（国家安全生产监督管理总局第46号令）。 3.2顺煤层井排列原则 3.2.1平台井数及布局应根据煤层埋深、井网部署、地表条件、排采工艺要求等因素，合理选择，一般为2一9口，平台可根据需要同时部署直并和常规定向井。 3.2.2井组施工顺序以防碰要求为首要依据，以各井防碰距离大于5m为原则，避免井组中的井眼轨迹在水平投影面上相交。 3.2.3相邻井井口间距一般为3m～5m。
1 NB/T 10893—2021
3.3顺煤层井设计需要的基础数据
顺煤层井设计需要的基础数据包括： a）井口坐标、靶点坐标： b）靶点垂深、大门方向： c）磁偏角、磁倾角、磁场强度、子午线收敛角。
3.4井眼轨迹设计原则 3.4.1井眼轨迹设计可采用直一增一稳的“三段式”，个别情况也可以采用其他类型，比如水平井可采用直一增一稳一增一稳，预留调整段与排采泵位置。 3.4.2造斜段设计造斜率宜不超过6°/30m，设计稳斜角超过50°时，应适当提高造斜率，最高不宜超过7.5°/30m。 3.4.3设计稳斜角根据地层倾角确定，不小于地层倾角，以保证顺煤层钻进。 3.4.4在选择最大井斜角时，应有利于钻井、采气和修井作业。 3.4.5丛式井各井设计应做防碰计算、校核 3.5造斜点选择 3.5.1 宜选在没有磁性干扰的井段。 3.5.2宜选在地层稳定、可钻性较均匀、无复杂情况的井段。
4钻井设备与工具 4.1钻机选型 4.1.1应满足钻井要求与复杂情况处理能力，在此基础上优化钻机选型。 4.1.2( 0m～1200m，提升能力不宜小于1350kN。 4.1.31200m～2000m，提升能力不宜小于1700kN。 4.1.4钻机提升能力安全系数应大于1.8以上。 4.2钻井泵选型
钻井泵功率不宜低于735kW，正常钻进时钻井泵排量不低于1.8m/min。
4.3并身结构选择
三开井适用于缺乏预探地质资料的地层，一开宜采用339.7mm套管，下入稳定基岩以下约10m；二开宜采用244.5mm套管，下至着陆点；三开宜采用139.7mm套管或筛管，下至井底。
对于目的煤层以上井段井壁稳定性较好的可采用二开并身结构，从而降低工程成本：一开推荐采用244.5mm套管，下至稳定基岩以下20m，二开推荐采用139.7mm套管或筛管，下至井底。
4.4钻头选择
三开井身结构：一开宜采用444.5mm三牙轮钻头或PDC钻头：二开宜采用311.1mm三牙轮钻头或PDC钻头；三开宜采用215.9mm三牙轮钻头或PDC钻头。
二开井身结构：一开宜采用311.1mm三牙轮钻头或PDC钻头：二开宜采用215.9mm三牙轮钻头或PDC钻头。 2 NB/T 10893--2021
5钻具组合原则 5.1直井段钻具组合原则
不易倾斜地层宜选用常规钻具；易斜地层宜选用钟摆钻具、满眼钻具、定向纠斜钻具，井径易扩大地层宜选用塔式钻具；定向钻具结构可选择稳定器为主的普通定向钻具或带弯接头的井下动力钻具。 5.2稳定器的选择原则
松软地层宜用长螺旋式：易缩径易失稳地层宜用直条式：稳定器外径与钻头外径尺寸之差不大于 2mm
6轨迹控制 6.1并眼轨迹质量要求 6.1.1直井段井斜不大于1°，位移小于3m，丛式井为防碰位移要求小于井口距离的1/2 6.1.2造斜点井斜不大于0.5°，水平位移控制在2m以内。 6.1.3稳斜段井斜与设计井斜偏差控制在3°以内。 6.1.4直井段全角变化率不大于1.5°/30m，造斜段单点全角变化率不大于（设计造斜率2）/30m，造斜段连续三点平均全角变化率不大于（设计造斜率1°）/30m，稳斜段连续三点平均全角变化率不大于2.5°/30m；对于易斜严重地层，在满足后续作业要求的情况下，可适当放宽1°验收标准。 6.1.5造斜段实钻方位和设计方位偏差控制在5°以内，靶点闭合方位偏差控制在2°以内。 6.1.6钻井液密度和性能满足钻井设计要求，全井段井眼扩大率不超过15%。 6.1.7测斜数据一般情况以电测为准，如果电测数据和随钻数据相差过大，可以进行复测，复测仪器精度要求：井斜±0.1°，方位土1°。 6.2定向测量仪器要求 6.2.1直井段一般用单点测斜仪监控井斜，若直井段较长宜采用随钻测斜。 6.2.2造斜施工时使用无线MWD，进入目的层前使用无线LWD至完井，水平段建议使用带方位伽马的LWD。 6.2.3仪器人井前要做地面测试，使用后注意维修和保养。 6.2.4测斜仪器校验周期应在规定的范围之内。 6.2.5测斜仪器误差要求：井斜角不大于±0.1°，方位不大于±1°，工具面角不大于土2°。 6.3轨迹控制技术要求 6.3.1测斜仪器可采用单点和多点测斜仪、MWD和LWD。 6.3.2根据测点数据计算并预测井眼轨迹。 6.3.3控制直井段与邻井的距离不大于3m。 6.3.4直井段测斜间距不超过30m，造斜段不超过10m，稳斜段不超过30m。必要时加密测量。 6.3.5根据测斜数据及时计算、绘出单井设计与实钻轨迹图，并绘出防碰井与邻井在同一坐标系下水平投影图 6.3.6根据测斜数据及时计算实钻轨迹，并预测井眼轨迹发展趋势，防止与邻井井眼轨迹相碰。 6.3.7防碰、绕障井段用井下动力钻具与测斜仪器来控制井身轨迹。
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