DB34/T 4381-2023 两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井技术规程

ICS73.100.30

CCSD10/19

34

安徽省地方标准

DB34/T4381—2023

两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井

技术规程

Regulationfordrillingtechnologyofgrounddirectionalmulti-lateralhorizontalwells

intheHuainanandHuaibeicoalmines

2023-03-01发布2023-04-01实施

安徽省市场监督管理局发布

DB34/T4381—2023

目次

前言................................................................................III

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................2

4工程设计...........................................................................4

设计步骤.......................................................................4

设计书格式.....................................................................4

井身结构设计...................................................................5

井眼轨迹设计...................................................................6

下部钻具组合设计...............................................................6

钻井液设计.....................................................................7

井口及井控装置设计.............................................................8

固井工程设计...................................................................8

5钻前准备...........................................................................9

钻前准备内容...................................................................9

钻井工程准备..................................................................10

钻井液准备....................................................................10

钻前验收......................................................................10

6钻进施工..........................................................................10

定向钻进......................................................................10

钻井液性能监控................................................................11

简易水文观测..................................................................11

井内复杂情况预防与处理........................................................11

钻井井史......................................................................11

7水平井轨迹控制....................................................................11

准备..........................................................................11

轨迹控制......................................................................12

安全措施......................................................................13

8固井施工..........................................................................13

准备..........................................................................13

套管准备......................................................................14

施工..........................................................................14

套管柱试压....................................................................14

9侧钻..............................................................................14

水泥塞螺杆钻具侧钻............................................................14

悬空侧钻......................................................................15

I

DB34/T4381—2023

10煤层气井井控......................................................................15

11钻井完井交接验收..................................................................16

交接验收程序..................................................................16

井身质量验收..................................................................16

固井质量验收..................................................................16

完井质量验收..................................................................17

井场环保验收..................................................................17

12钻井工程资料汇交要求..............................................................17

一般要求......................................................................17

设计资料......................................................................17

原始资料......................................................................17

技术总结报告..................................................................18

附录A（资料性）水害地面区域探查治理等钻井工程设计书格式.............................19

附录B（资料性）水害治理井开工验收报告..............................................25

附录C（资料性）水害治理井竣工验收报告..............................................26

附录D（资料性）钻井工程资料汇交清单................................................27

附录E（资料性）井内复杂情况预防与处理..............................................28

E.1井内复杂情况和事故的预防措施...................................................28

E.2井内事故处理...................................................................29

II

DB34/T4381—2023

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。

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。

本文件由安徽省煤田地质局提出。

本文件由安徽省自然资源厅归口。

本文件起草单位：安徽省煤田地质局、安徽省煤田地质局第一勘探队、中国地质大学（武汉）、安

徽省煤田地质局第二勘探队、安徽省煤田地质局第三勘探队、安徽省煤田地质局水文勘探队、安徽省煤

田地质局勘查研究院。

本文件主要起草人：章云根、孙家应、程万、方潮杰、余大有、尹德战、李华、张强、周化忠、刘

琰、查显东、石耀军、蒋国盛、吴翔、蔡记华、陆洪智、杨现禹。

III

DB34/T4381—2023

两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井技术规程

1范围

本文件规定了两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井的工程设计、钻前准备、钻进施工、水平井轨迹

控制、固井施工、侧钻、煤层气井井控、钻井完井交接验收、钻井工程资料汇交要求等内容。

本文件适用于两淮煤矿地面定向多分支水平井钻井的设计、施工、交接验收和资料汇交。

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，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

DZ/T0250-2010煤层气钻井作业规范

SY/T5088钻井井身质量控制规范

SY/T5089.1钻井井史格式第1部分：陆地部分

SY/T5333钻井工程设计格式

SY/T5358储层敏感性流动实验评价方法

SY/T5374.1固井作业规程第1部分：常规固井

SY/T5396石油套管现场检验、运输与贮存

SY/T5412下套管作业规程

SY/T5416.1定向井测量仪器测量及检验第1部分：随钻类

SY/T5416.2定向井测量仪器测量及检验第2部分：电子单多点类

SY/T5416.3定向井测量仪器测量及检验第3部分：陀螺类

SY/T5435定向井轨道设计与轨迹计算

SY/T5466钻前工程及井场布置技术要求

SY/T5480固井设计规范

SY/T5547螺杆钻具使用、维修和管理

SY/T5587.14常规修井作业规程第14部分：注塞、钻塞

SY/T5618套管用浮箍、浮鞋

SY/T5619-2018定向井下部钻具组合设计方法

SY/T5678钻井完井交接验收规则

SY/T5724套管柱结构与强度设计

SY/T5954开钻前验收项目及要求

SY/T5964钻井井控装置组合配套、安装调试与使用规范

SY/T5974钻井井场设备作业安全技术规程

SY/T6276石油天然气工业健康、安全与环境管理体系

1

DB34/T4381—2023

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

井眼轨迹welltrajectory

井眼轴线的空间位置。

[来源：GB/T28911—2012，9.4.1]

落鱼fish

落入井内的管具和仪器等。

[来源：GB/T28911—2012，13.6.1]

鱼顶fishtop

落鱼的顶部。

[来源：GB/T28911—2012，13.6.1.2]

随钻测井loggingwhiledrilling

随钻测量地质参数。

[来源：GB/T28911—2012，9.6.13]

方位角closureazimuth

以井眼轴线上某点的正北方位线为始边顺时针旋转到该点井斜方位线所转过的角度。

[来源：GB/T28911—2012，9.2.3]

三段式轨迹buildandholdtrajectory

自井口开始，依次为直井段、增斜段、稳斜段的井眼轨迹。

[来源：GB/T28911—2012，9.4.1.5]

五段式轨迹build-hold-and-dropandholdtrajectory

自井口开始，依次为直井段、增斜段、稳斜段、降斜段、稳斜段的井眼轨迹。

[来源：GB/T28911—2012，9.4.1.6]

双增式轨迹double-hold-buildtrajectory

自井口开始，依次为直井段、增斜段、稳斜段、增斜段、稳斜段的井眼轨迹。

[来源：GB/T28911—2012，9.4.1.7]

稳斜段holdsection

井眼轨道上井斜角保持不变的井段。

[来源：GB/T28911—2012，9.4.1.3]

增斜段buildsection

井眼轨道上井斜角逐渐增大的井段。

[来源：GB/T28911—2012，9.4.1.2]

2

DB34/T4381—2023

地质导向钻井geo-steeringdrilling

利用随钻测井和随钻地层评价技术，引导钻头准确钻达预定的目标地层的钻井方式。

[来源：GB/T28911—2012，9.5.6.4]

定向井directionalwell

设计的目标点与井口不在同一铅垂线上的井。

[来源：GB/T28911—2012，2.2.2.2]

水平井horizontalwell

井眼进入目的层时井斜角接近、等于或大于90°并在目的层中延伸一定长度的定向井。

[来源：GB/T28911—2012，9.1.7]

分支井multilateralwells；multi-branchwells

同一井口设计有两个或两个以上井底的井。

[来源：GB/T28911—2012，9.1.3]

闭合距closuredistance

井眼中心线上某点至井口所在铅垂线的距离。

[来源：GB/T28911—2012，9.2.5]

工具面toolface

造斜工具本体轴线与造斜力作用方向线构成的平面。

[来源：GB/T28911—2012，9.5.13]

滑动钻进slidedrilling

钻柱不旋转，依靠井底动力钻具带动钻头旋转的钻进方式。

[来源：GB/T28911—2012，7.1.1]

复合钻进compounddrilling

钻柱和井下动力钻具同时驱动钻头工作的钻进方式。

[来源：GB/T28911—2012，7.1.2]

钻井液drillingmud

钻井过程中用以满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。

[来源：GB/T28911—2012，11.1.1]

下部钻具组合bottomholeassembly

钻头之上主要用于控制钻头前进方向的包括各种特殊钻具在内的那段紧靠钻头的一段钻柱。

[来源：GB/T28911—2012，6.2.8]

悬空侧钻sidetrackingoffbottom

造斜工具提离井底的情况下侧向钻进到地层中的工艺过程。

3

DB34/T4381—2023

[来源：GB/T28911—2012，9.5.10.3]

侧钻sidetracking

在已钻的井眼内，从井壁一侧钻出新井眼的工艺过程。

[来源：GB/T28911—2012，9.5.10]

井眼曲率boreholecurvature

表示井眼轴线弯曲程度的参数。表述方法有两种：全角变化率和狗腿严重度。

[来源：GB/T28911—2012，9.2.16]

煤层气井coalbedmethanewell

以煤层气排采为目的的井眼。

水害治理井waterdisastercontrolwell

以治理矿井水害为目的的井眼。

API标准AmericanPetroleumInstitute(API)standard

美国石油协会标准。

PDC钻头polycrystallinediamondcompactbit

采用聚晶金刚石复合片作为基本切削单元的固定齿钻头。

钻柱drillingstring

自水龙头以下钻头以上钻具管串的总称。

4工程设计

设计步骤

钻井工程设计一般步骤如下：

a)井身结构设计；

b)井眼轨迹设计；

c)钻井设备优化组合设计；

d)钻柱及下部钻具组合设计；

e)钻井液设计；

f)优化钻井工艺技术；

g)井控设计；

h)固井工程设计；

i)随钻测量方案设计；

j)工序安排。

注：第（3）、（6）、（9）步在施工组织设计中根据工程实施的具体情况执行，第（7）、（10）步根据地质设计

和工程目的要求确定是否执行。

设计书格式

4

DB34/T4381—2023

4.2.1煤层气钻井工程设计书格式参照SY/T5333的规定执行。

4.2.2水害地面区域探查治理等钻井工程设计书格式参见附录A。

井身结构设计

4.3.1井身结构设计依据

井身结构设计的主要依据是地质条件、地质设计要求、完井方法、孔隙压力、水文地质条件、破裂

压力、生产力技术水平、井下采掘时空关系、钻探规程等。

4.3.2井身结构设计程序

4.3.2.1井身结构设计程序应按照自下而上的流程进行：

a)确定最优生产套管规格和下套管的深度；

b)确定套管结构和井身结构设计安全系数；

c)确定各开次的井径和井深；

d)确定各层套管、钻头的尺寸和水泥浆返高。

4.3.2.2实际设计中应根据具体地质条件综合考虑各方面的因素作相应补充和完善。

4.3.3井身结构设计原则

4.3.3.1井身结构应满足钻井、完井生产需要以及获取参数的需要。

4.3.3.2钻井工艺技术应有利于保护煤、水等自然资源储层。

4.3.3.3充分考虑到出现漏、涌、塌、卡等复杂情况的处理作业需要。

4.3.3.4宜简化井身结构。

4.3.3.5水平井水平段井径应满足抽排气或注浆要求。

4.3.3.6套管下深应确保套管隔离含水层。

4.3.3.7水平井段选择应满足钻进目的层位钻遇率的要求。

4.3.3.8平滑快速钻进。

4.3.3.9常规钻井井身结构宜采用表1和表2所示结构。

表1煤层气井常规钻井井身结构表

单位：mm

开钻程序钻头尺寸套管类型套管尺寸

一开ф444.5表层套管ф339.7

二开ф311.1技术套管ф244.5

三开ф215.9生产套管ф139.7

表2水害治理井常规钻井井身结构表

单位：mm

开钻程序钻头尺寸套管类型套管尺寸

一开ф311.1表层套管ф244.5

二开ф215.9技术套管ф177.8

三开ф152.4裸眼完井

5

DB34/T4381—2023

井眼轨迹设计

4.4.1井眼轨迹设计原则如下：

——满足工程目的的要求；

——满足下井管柱强度的要求；

——选择形状简单、轨迹顺畅等易于施工的轨迹；

——在不增加钻井难度前提下，减少钻井总进尺；

——设计参数的选取宜考虑到地质构造和工具特性等因素的影响。

4.4.2井眼轨迹设计条件有：地质设计给定的井口坐标和各靶点坐标，以及对轨迹设计的要求。

4.4.3宜采用中半径或长半径井眼剖面。轨迹可采用三段式、五段式或双增式轨迹。

4.4.4设计分支井井眼轨迹时还宜考虑以下问题：

——根据分支井眼侧钻方式的不同，确定分支井眼侧钻点的间隔距离及初始井深；

——裸眼侧钻点应选在岩性比较稳定的可钻性较好的地层，避开极硬、岩石研磨性强的地层；

——避免在易坍塌地层套管开窗，同时要防止套管扶正器和接箍的影响；

——靶点位移及水平段长度的设计，宜考虑主井眼的条件、目标层压力、能量以及煤层气流间的

相互作用等因素；

——井眼曲率设计宜考虑完井方式的要求，水害治理井的井眼曲率一般不超过10º/30m，煤层气

井的井眼曲率一般不超过6º/30m；

——若用斜向器开窗时，斜向器宜下在直井段或稳斜段；

——主井眼轨迹应简单，且主井眼和分支井眼连接处过流压差最小；

——应缩短分支井眼在井斜角45°～60°范