ICS13.100 E09 备案号：33498--2011
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY6818-2011
煤层气井钻井工程安全技术规范
Safety technique specification for coalbed well drilling
2011-11-01实施
2011-07-28发布
国家能源局 发布 SY6818—2011
目 次
前言范围
1
2规范性引用文件 3 钻井工程设计钻井施工作业
4
5人身防护
应急预案
6 SY6818—2011
前 言
本标准的全部技术内容为强制性。 本标准按照GB/T1.1--2009给出的规则起草。 本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油化工股份有限公司华东分公司安全环保处、胜利石油管理局安全环保
处、中国石化集团华东石油局工程技术设计研究院。
本标准主要起草人：杨力、国立新，张安、张亚文、王彦祺、赵军胜、王宗敏、赵大卫、李传昌。
Ⅱ SY68182011
煤层气井钻井工程安全技术规范
1范围
本标准规定了煤层气井钻井工程设计、施工、人身防护、应急与事故管理的基本安全要求。 本标准适用于煤层气钻井工程。
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/T19139油井水泥试验方法 SY/T5724套管柱结构与强度设计 SY5974—2007钻井井场、设备、作业安全技术规程 SY/T6426-2005钻井井控技术规程生产安全事故报告和调查处理条例国务院令第493号2007年6月1日起施行
3钻井工程设计
3.1设计单位资质
设计单位应取得本企业或者行业规定的从事钻井工程设计的资质。 3.2设计原则和依据 3.2.1符合HSE管理体系要求，贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”的安全生产方针。 3.2.2科学有效地发现和保护煤储层。 3.2.3减少钻探过程中各种复杂情况的产生，为全井顺利钻井、测试、压裂、排采创造条件。 3.2.4钻井工程设计应依据钻井地质设计和邻井有关资料进行编制。 3.2.5钻井工程设计应按程序审批。钻井作业中，因情况变化，需变更设计，原则上应按原审批程序进行，若在钻井过程中出现复杂情况时，现场工程技术人员可进行紧急处置。 3.3地质设计概况 3.3.1应提供区域地质简介、岩性面及本井预测的孔原压力、破裂压力、塌压力。 3.3.2应提供邻井的煤层显示和复杂情况资料，并特别注明含硫化氢、二氧化碳地层的层位、深度和预计含量，已钻井的地层测试及排采资料。 3.3.3应根据钻探目的和煤储层条件，提出生产套管的合理尺寸和完井方法。 3.4井身结构设计 3.4.1并身结构设计应以钻井地质设计为依据：确定合理的井眼尺寸、套管下深以及水泥返深等。 3.4.2生产套管固井要求水泥浆返至目的煤层以上200m。 SY 68182011
3.4.3钻下部地层采用的钻井液密度，产生的井内压力不致压破上层套管鞋处地层以及裸露的破裂压力系数最低的地层。 3.4.4下套管的过程中，井内钻井液柱压力与地层压力之差值，不致产生压差卡套管事故。 3.4.5考虑地层压力设计误差，限定一定的误差增值：并涌压井时在上层套管鞋处所承受的压力不大于该处地层破裂压力。 3.5钻井液设计 3.5.1钻井液密度设计一般应以裸眼并段最高地层孔隙压力当量钻井液密度值增加一个安全附加值 0.02g/cm～0.10g/cm。具体选择安全附加值时，应根据地层孔隙压力预测准确度、硫化氢的含量、 埋藏深浅等情况来决定。含硫化氢气井、探并应取安全附加值的上限。对于漏失井、异常低压井应以近平衡或欠平衡钻井技术要求确定钻井液密度。 3.5.2选用钻井液要有利于井下安全，有利于防止污染（硫化氢和二氧化碳），有利于发现和保护煤储层。 3.5.3钻井液中应控制硫化氢含量小于30mg/m㎡，若超过时应添加相应的除硫剂、缓蚀剂，控制钻井液pH值9.5以上。 3.5.4探井、异常压力井现场应储备加重材料。 3.5.5应根据预测地层压力梯度设计钻井液密度，施工中随钻监测地层压力梯度和实际钻井液密度并依据监测结果和井下实际情况及时调整钻井液密度。 3.6并控装置 3.6.1 根据地质预测，对只含煤层气的探井应满足一“一级控”的要求对既含煤层气又含浅层天然气或硫化氢气体的探井应至少安装闸板防喷器！ 3.6.2对含浅层天然气或硫化氢气体的开发并应至少安装闻板防喷器。 3.6.3煤层气井常用闸板防喷器的等级、规格尽寸，包括与其配套的液压控制系统和节流管汇的试压标准，按照SY/T6426执行。 3.7固井设计 3.7.1套管柱 3.7.1.1按照SY/T5724进行套管柱设计。 3.7.1.2套管柱强度设计安全系数：抗挤为.0~1.125，抗内压为1.05~125，抗拉为1.6以上。 3.7.1.3套管柱上申联的各种工具、部件都应满足套管柱设计要求。 3.7.2注水泥浆 3.7.2.1各层套管都要进行注水泥浆设计。 3.7.2.2固井施工前应按GB/T19139的规定进行水泥浆室内试验。 3.7.2.3针对低压漏失层，应采用低密度水泥浆体系，环空全井段液柱当量密度应小于煤储层破裂压力系数。 3.7.2.4优化水泥浆体系，优选并加足降失水剂、早强剂、减阻剂等水泥外加剂，以利于提高固井质量。
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4钻井施工作业
4.1施工队伍及人员资质 4.1.1.施工队伍应取得本企业或者行业规定的从事钻井施工作业的资质。 4.1.2钻井队和固井队应全员持有HSE证书：队长，技术员、司钻、井架工、泥工应持有井控操作证、防硫化氢培训合格证：其他特种作业人员应按国家规定持有相应的操作证。 4.2井场布置及设备安装 4.2.1开发井井口距高压线及其他永久性设施不小于50m，距铁路、高速公路以及村庄、学校、医院和油库等场所不小于100m 4.2.2探井、含浅层天然气开发井井口距高压线及其他永久性设施不小于75m，距铁路、高速公路以及村庄、学校、医院和油库等场所不小于200m 4.2.3井场同围应以黄色带隔离作为警示标志，并在井场和井架醒目位置悬挂安全警示牌。风向标安放在井场四周及井场出人口处。 4.2.4井架底座高度应满足井控装置安装的要求。并架底座内及钻井液暴露位置处应保持通风良好。 4.2.5井场电器设备、照明器具及输电线路的安装应符合防爆的规定。 4.2.6井场灭火器材和安全要求应符合SY5974--2007中3.2.13的规定。 4.2.74 钻台与地面按规定安装和布置专用逃生滑道或逃生通道。 4.2.8通往井场的道路应符合SY5974-2007中的3.1的规定。 4.2.9并场的要求应符合SY5974-2007中的32.1的规定。 4.2.10井场钻机、设备基础应符合SY5974 2007中的3.2.2和3.2.3的规定。 4.3钻进及辅助作业 4.3.1煤层井段钻井要求 4.3.1.1钻进煤层前，制定钻进煤层的具体措施。 4.3.1.2钻井队所有人员应掌握开泵、停泵起下钻、发生溢流、抢险作业等各种报警系统的信号。 4.3.1.3进人煤层前40m加强观察，及时发现溢流、漏失及塔塌。 4.3.1.4目的煤层井段按地质要求循环观察。 4.3.1.5钻井液性能测试器应定期校正，钻井液性能应按要求进行调节控制。 4.3.1.6起下钻操作平稳， 下钻速度应不大于20m/mjn下钻到底提前30m开泵，缓慢下放钻具到井底：下钻遇阻不得超过100kN，否则应开泵划眼至井眼遍畅，再恢复正谢作业。 4.3.1.7起钻应控制速度，遇卡井段，不得高于当时悬重的50kN，否则应开泵倒划眼或下放畅通井段调整钻井液性能后再试起钻一每起-2-柱一3柱一（双根钻杆向井内灌满钻井液一次，钻链每起一根向井内灌满钻井液一次。 4.3.1.8起钻换钻头后应立即下人钻链和部分钻杆，严防空井井喷。 4.3.2非煤层井段钻井要求
应按照SY5974-2007中第8章的要求执行。
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）开煤层后每次起钻前； b）溢流压井后起钻前： c) 井漏堵漏或尚未完全堵住起钻前： d) 钻进中曾发生严重气侵但未溢流起钻前； e) 钻头在井底连续长时间工作后，中途通井后： f) 长时间停止循环进行其他作业（中途测试、设备维修、电测、下套管等）起钻前： g） 钻井液性能发生变化，调整处理循环三周后起钻前。
4.7井口与套管保护 4.7.1保持天车、井口、转盘在一条垂直线上，其偏差不大于10mm。 4.7.2各层次套管保持居中。对于钻井周期较长的井、丛式井、大位移井、水平井，在表层套管、 技术套管内的钻井作业应采取相应套管保护措施。 4.7.3防喷器用?16mm钢丝绳和正反螺丝在井架底座的对角线上绷紧。 4.7.4复杂地区坚硬地层的表层套管，下套管时应采取防倒扣的措施。 4.7.5钻水泥塞出套管，应采取有效措施保证形成的新井眼与套管同心，防止下部套管倒扣及磨损。 4.7.6套管头内保护套应根据磨损情况及时调换位置或更换。 4.8探井弃井 4.8.1探井弃井要求打水泥塞封固煤层段、水层段及其上部地层50m；在表层套管鞋上下打水泥塞，长度为50m，并试压。 4.8.2井口焊井口帽，标注井号，并做好地下工程资料档案。
5人身防护
5.1劳动保护
进人并场人员应正确使用劳动保护用品。 5.2防护设备 5.2.1并队应配备可燃气体检测仪。 5.2.2含硫化氢的井，还应配备硫化氢检测仪器、正压式呼吸器。 5.2.3配置设备应做到人人会使用、会维护、会检查。
6应急预案
6.1预案制定 6.1.1井队应编制井涌、井喷、硫化氢中毒、火灾爆炸、井壁跨塌、自然灾害等应急预案。 6.1.2应急处置程序应落实到岗位。 6.1.3并队应急预案应纳人业主的应急预案管理。 6.2应急演练 6.2.1钻井施工前和打开目的层位前，并队应按照SY/T6426—2005附录B的要求进行井控关井动作及防硫化氢中毒演练。 6 SY6818-2011
6.2.2 演练过程按应急预案要求执行 6.2.3 演练绰束后应进行演练讲评和记录。 6.3事故管理 6.3.1 事故管理纳入业主的事故管理。 6.3.2事故的报告与处理应按《生产安全事故报告和调查处理条例》执行。