ICS75.020 E13 备案号：37607—2012
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T6920—2012
海洋钻井设计规范 Specification for offshore drilling design
2012—12-01实施
2012-08-23发布
国家能源局 发布 SY/T 6920—2012
目 次
前言 1 范围 2 规范性引用文件 3. 设计原则和依据 3.1 设计原则 3.2设计依据 4设计内容和技术要求 4.1井场选择
一
4.2 钻井装置选择 4.3 钻井装置就位设计 4.4 定向井设计 4.5 并身结构和套管设计 4.6 钻头选型和钻井参数设计 4.7 钻柱设计 4.8 钻井液设计 4.9 固井设计 4.10 水力参数设计 4.11 摩阻扭矩计算· 4.12 取心设计 4.13 弃井设计 4.14 井控设计 4.15 随钻压力监测 4.16 钻井作业程序 4.17 工程质量要求 4.18 其他· 4.19 附件 5设计书内容框架和格式附录A（资料性附录） 槽口分布示意图附录B（规范性附录） 防碰计算要求附录C（资料性附录） 海洋钻井设计书内容框架附录D（资料性附录） 海洋钻井设计书格式
业
一
一 SY/T6920-2012
前言
本标准依据GB/T1.12009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构的编写》给出的规则起草
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这些专利的责任：本标准由石油钻井工程专业标准化委员会提出井归口。 本标准主要起草单位：中海油能源发展股份有限公司监督监理技术分公司。 本标准参加起草单位：中海石油有限公司钻完井技术管理部。中海油研究总院。 本标准主要起草人：陈建兵、魏刚、董星亮、邵明仁、王平双、于忠涛、黄筑祥。
1 SY/T69202012
海洋钻井设计规范
1范围
本标准规定了海洋石油天然气勘操，开发钻井设计的原则、依据，内容和技术要求。 本标准适用于在中华人民共和国的内水、领海、连区，专属经济区、大陆架以及中华人民共和
国管辖的其他海域内进行的油气勘探、开发作业的钻井设计。中国的石油作业者在境外其他水域的钻并设计亦可参照使用。
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。
GB/T22513石油天然气钻井和采油设备井口装置和采油树 SY/T5088钻井并身质量控制规范 SY/T5172 直井井眼轨迹控制技术规范 SY/T5431 井身结构设计方法 SY/T5435 定向井轨道设计与轨迹计算 SY/T5467 套管柱试压规范 SY/T5593 钻井取心质量指标 SY/T5619 定向井下部钻具组合设计方法 SY/T5724 套管柱结构与强度设计 SY/T6426 钻井井控技术规程 SY/T6592 周井质量评价方法 SY/T6613 钻井范流变学与水力学计算程序推荐作法 SY/T 6845 海洋弃井作业规范 APIRP2SK 浮式海洋结构系泊系统设计和分析（Design and analysis of stationkeeping
systems for floating structures)
3设计原则和依据
3.1设计原则
海洋钻井设计应以实现勘探、开发目的为目标，考虑测试、生产、增产和弃置等方面的需要，按照健康、安全、环保、优质、高效和经济的要求进行编制。 3.2设计依据 3.2.1 1区域环境资料
区域环境资料包括：
1 SY/T6920-2012
水深范围。 潮沙（最大潮高、平均潮高）。
海流（主流向、最大流速）。 波高（最大波高、平均波高）。 海冰（范围：厚度）。 一环境温度。
台风、季风。 海洋生态敏感区生物分布。
地震及其他自然灾害。
3.2.2 井场资料
井场资料包括：
一水深。 海底地貌。 浅层取样。 一土壤物理和力学性质。 —浅层地质灾害。 一海底障碍物。
- 一
3.2.3 邻井地质资料
邻井地质资料包括：
地质日报，地质完工报告。 一地质综合录井图。 一取心资料。 测井资料。
一
测试资料。
3.2.4部井工程资料
邻井工程资料包括：
钻井设计。 钻井井史
一专题研究报告。 —-油气生产资料。 一一注人资料。
3.2.5地质油藏设计书 3.2.5.1地质油藏特征：包括：
一地理位置。 一一地质分层。 一构造特征。 一—储层特征。 一流体性质。
2 SY/T69202012
一地层的压力（地层孔隙压力、地层破裂压力、地层塌压力）剖面。 地温梯度。 一过井轨迹的地震剖面。 一浅层气顶部和底部深度。 一一地质风险提示。
3.2.5.2地质油藏要求，包括：
一井名。
非位坐标。 一井深。
目的层深度。
靶点坐标。 一完钻原则。
一地层评价计划和资料录取要求。 完井或弃井要求。
41 设计内容和技术要求
4.1 井场选择 4.1.1 1宜避开浅部断层、浅层气，古河道、海床陡坡和浅层水流等区域。对于无法避开的井，应制定应对方案并编制应急计划。 4.1.2应避开航道、水下电缆和光缆、海底管道、水下充物和军事禁区等特珠区域。 4.1.3J 应满足钻井装置的插拔桩能力，锚抓力、动力定位能力和纵横波流速要求等。 4.1.4开发井平台位置的选择应遵循成本低、难度小、进尺少的原则。 4.2钻井装置选择 4.2.1钻井装置的综合提升能力应大于钻井设计的最大负荷的1.2倍。 4.2.2井控系统的额定工作压力应不小于预测最大地层孔隙压力，同时用于探井的井控系统额定工作压力应不低于70MPa。井控系统及配件的额定工作温度应满足预测最大井口温度和环境最低温度的要求。 4.2.34 钻井装置作业能力应能满足所钻井井位的气象、海况、海底地貌和浅层地质等环境要求。 4.2.45 选用自升式钻井装置时，其最大插拔桩能力应满足所钻井井位地质调查后计算的插拔桩深度要求 4.2.5选用浮式钻井装置时，其错泊系统能力应满足APIRP2SK的要求。 4.3钻井装置就位设计 4.3.1根据海底调查资料、天气、海况、井口区覆盖要求和悬臂梁能力核算结果等：设计钻井装置向和就位精度。钻并装置销向的选择应以作业季节的主导风向，流向为主：同时兼顾供应船的停靠、直升机的起降，分流放喷管线和燃烧臂的位置、通信能力等因素。 4.3.2自升式钻井装置应设计升船气隙并计算插桩深度。就位导管架，生产平台或水下基盘，还应做初就位，抛锚和精就位设计，并评估插桩对平台和导管架的影响。存在其他自升式钻井装置的桩靴印时，应分析其对本次就位作业的影响和风险，并制定预防钻井装置滑移的措施。 4.3.3坐底式钻井装置应制定预防冲刷、淘空和滑移的措施。 4.3.4浮式钻井装置应设计最大偏移允许值，错泊式钻井装置还应设计起抛锚方式及作业程序，最 SY/T6920—2012 短出链长度、锚方位、锚链张力试验要求和预张力值。 4.4定向井设计 4.4.1丛式井槽口布置和钻井顺序 4.4.1.1宣将水平位移小的井、直井布置在内排槽口，位移大的井布置在外排槽口，并根据靶点方位依次布井 4.4.1.2外排槽口宜布置造斜点浅的井，内排槽口宜布置造斜点深的井，相邻井造斜点深度差宜大于30m. 4.4.1.3布置在外排槽口的井宜采用不低于布置在内排槽口的井的造斜率。 4.4.1.4制定钻井顺序，宜先钻外排槽口的井，再钻内排槽口的井，最后钻直井。 4.4.1.5绘制槽口分布图，图中应标注槽口号、槽口间距、井名、造斜点深度、井底井斜和方位、 导管尺寸，平台北与真北的方向和夹角，图例等信息。槽口分布示意图绘制格式参见附录A。 4.4.2定问井轨道设计
按照SY/T5435的要求进行设计。 4.4.3丛式井防碰设计和计算要求 4.4.3.1收集邻井资料：包括地层压力、断层发育情况、井眼轨迹数据，井身结构、套管下深和水泥返高、生产管柱、井口油压和套压，环空油气和注人井的注人情况等。对邻井井眼轨迹致据有疑义时，应复制邻井井眼轨迹。 4.4.3.2对邻近井进行防碰扫描，防碰计算要求见附录B。防碰扫描的判别宜采用分离系数结合理论井眼中心距的方法进行，设计分离系数宜大于1.5。 4.4.3.3进行防硅风险分析并制定应急计划。对于设计分离系数小于1.5的并应制定防碰控制措施。 4.5井身结构和套管设计 4.5.1其本原则 4.5.1.1根据地层孔隙压力、地层破裂压力、地层塌压力、特殊地层（易跨場、易漏失、易缔径等地层）、钻井工艺、完井要求和测试要求，设计井身结构和套管程序。 4.5.1.2同一裸服井段中不宜有不同地层压力的油（气、水）层。 4.5.1.3地层的压力系统复杂的井，应设计一层备用套管。 4.5.1.4套管设计应满足钻井、完井、测试、生产、修井、增产措施和弃置等作业要求。 4.5.2技术要求 4.5.2.13 根据导管强度、稳定性校核结果，确定导管直径、壁厚、钢级和接头类型。 4.5.2.2根据土壤力学数据和结构分析结果，确定导管最小人泥深。 4.5.2.3导管结构分析采用与实际结构等效的三维计算模型，且应考结构与周围介质之间的相互作用。 4.5.2.4确定导管的下入方式。 4.5.2.5导管环境载荷按以下要求计算：
一一生产平台上导管的环境载荷重现期与生产平台一致。 一一探井导管的环境载荷重现期在台风期或冰期取25年，其他情况取10年。
4.5.2.6导管以下各层井身结构设计按照SY/T5431的规定进行。 4 SY/T6920—2012
4.5.2.7套管柱结构设计和套管强度校核按照SY/T5724的规定执行： 4.5.2.8根据硫化氢、二氧化碳等腐蚀环境和条件，选择套管材质并制定防腐措施。 4.5.2.9技术套管鞋宜置于致密或低渗透性的地层中。 4.5.2.10高压井，气井、含腐蚀性气体的井和高气油比井的生产套管，气举油井中底部封隔器以上井段的生产套管，应使用气密封螺纹连接方式 4.5.2.11深井、高温高压井，气井、高气油比井和大位移井的尾管悬挂器宜具有可回接套管的功能，尾管悬挂器宜带有封隔器。 4.5.2.12模拟计算深井及大位移井钻井过程中的套管磨损，对套管剩余强度和套管寿命进行分析和预测并制定减少套管磨损的措施。 4.5.2.13高温井，深水井和热采井套管设计应考虑温度的响。 4.6钻头选型和钻井参数设计
根据所钻地层特性和井段长度、结合邻井资料，选择钻头（包括钻头尺寸、钻头类型、切削结构和切削齿参数、保径等），制定钻头使用计划：并设计钻压，转速和排量等钻井参数。 4.7钻柱设计 4.7.1元 设计各个井段的钻具组合并制定钻具组合的操作要点。 4.7.2# 钻柱设计应满足井眼轨迹控制、随钻测井和井下复杂情况处理的要求。 4.7.3 直井，定向井钻具组合设计分别执行SY/T5172和SY/T5619的规定。 4.8钻井液设计 4.8.1 设计各井段钻井液体系、关键性能指标和维护要求。 4.8.2 根据地层岩性和海洋环境保护要求，结合地质资料录取和钻井施工要求，选择钻井液体系。 4.8.37 根据地层的压力预测研究结果，结合邻井实钻情况和钻井工艺要求，确定钻井液密度。钻井液密度附加值执行SY/T6426的规定。 4.8.4 钻井液流变参数应进行软件模拟计算。 4.8.5 对目的层井段的钻井液提出油气层保护的要求。 4.8.6 对钻井液处理设备的配置和运行提出要求。 4.8.7 设计加重材料的最少现场储备量，钻开油气层前应能将1.5倍井筒容积的钻井液按设计密度提高0.20g/cm以上。 4.8.8 设计常规堵漏材料，解卡剂，除硫剂和提高PH值的碱性材料的最少现场储备量。 4.8.9对特殊控制指标和相应的试验仪器提出要求。 4.9固井设计 4.9.1 依据地质设计、人井流体配伍性试验、作业目的和邻井固井资料进行固井设计。 4.9.2设计各个井段固井的水泥类型、水泥浆密度、稠化时间、抗压强度、滤失量，制定水泥浆配方。封固气层井段的水泥浆应具有防气审功能。 4.9.3设计各个井段水泥浆返高和附加量，固井水泥浆返高应能有效封固油、气、水层，同时满足弃井时切割套管的要求。 4.9.4.技术套管和生产套管中浮鞋和浮箍之间的套管长度不宜少于20m。 4.9.5确定水泥、添加剂、混合水、冲洗液和隔离液的类型和数量。 4.9.6确定注水泥的工艺（内管。双塞或单塞、单级/双级、尾管等）。 4.9.7进行注替排量的设计和固井施工压力的模拟，并制定固井作业的技术措施、详细程序和应急
5.