NB-T11154-2023干热岩钻井技术规范.docx

ICS01.040.27CCSF15NB中华人民共和国能源行业标准NB/T111542023干热岩钻井技术规范TechnicalspecificationforHDRwelldrilling2023-02-06发布2023-08-06实施国家能源局发布目次前言I1范围12规范性引用文件13术语和定义24总则35干热岩钻井工程设计46钻井设备选择与安装67钻井工艺78钻井液179测井2010井控2011固井2112完井2313井下复杂情况的预防与处理2414干热岩钻井工程质量2715工程技术报告与资料归档2916健康、安全与环保30附录A（资料性）钻井设计用表35附录B（资料性）水基钻井液抗温性评价方法37附录C（资料性）发泡液基液发泡性能，抗盐、抗钙（镁）与抗油污染性能试验评价方法.38附录D（规范性）干热岩钻井工程技术报告编写提纲39附录E（资料性）抗高温钻井液处理剂42参考文献43-i-A-刖百本文件按照GB/T1.12020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。本文件由中国石油化工集团有限公司提出。本文件由能源行业地热能专业标准化技术委员会归口。本文件起草单位：山东省鲁南地质工程勘察院（山东省地质矿产勘查开发局第二地质大队）、中国石油集团长城钻探工程有限公司工程技术研究院、山东省地勘局第二水文地质工程地质大队（山东省鲁北地质工程勘察院）、中国地质科学院水文地质环境地质研究所、中国地质科学院勘探技术研究所、河北省煤田地质局第二地质队（河北省干热岩研究中心）、中国石化集团新星石油有限责任公司、山东省地质矿产勘查开发局、中国地质大学（武汉）、中国石油大学（北京）、吉林大学、中国科学院武汉岩士力学研究所、北京泰利新能源科技发展有限公司、中国地质科学院探矿工艺研究所、河南省地质矿产勘查开发局第二地质环境调查院。本文件主要起草人：谭现锋、高清春、赵长亮、王贵玲、李宽、刘现川、康凤新、段隆臣、王景广、黄中伟、赵丰年、胡大伟、马春红、战启帅、郭明义、叶弘宇、周策、王天放、孙立伟、张召峰、夏泊泄、王勇军、范存章、张云、陈莹、卢玮、罗光强。本文件为2023年首次发布。干热岩钻井技术规范1范围本文件规定了干热岩钻井工程的钻井工程设计、钻井设备选择与安装、钻进方法、钻井液、测井、井控、固井、完井、井下复杂情况的预防与处理、钻井工程质量、工程技术报告与资料归档、健康安全与环保等相关技术要求。本文件适用于为勘探开发干热岩资源而进行的钻井工程设计、施工和过程管理。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。GB/T5005钻井液材料规范GB6067起重机械安全规程GB6722爆破安全规程GB/T11615地热资源地质勘查规范GB/T39800.1个体防护装备规范第1部分：总则GB/T16950地质岩心钻探钻具GB50194建筑工程施工现场供电安全规范Q2004-2005地质勘探安全规程AQ/T9006企业安全生产标准化基本规范DZ/T0227地质岩心钻探规程DZ/T0260地热钻探技术规程NB/T10097地热能术语NB/T10704地热井钻前工程和设备安装技术规范SY/T5216石油天然气工业钻井和采油设备钻井取心工具SY/T5217金刚石钻头SY/T5374.1固井作业规程第1部分：常规固井SY/T5412下套管作业规程SY/T5466钻井工程及井场布置技术要求SY/T5480固井设计规范SY/T5483常规地层测试技术规程SY/T5547螺杆钻具使用、维护和管理SY5724套管柱结构与强度设计SY/T5964钻井井控装置组合配套、安装调试与使用规范SY/T6415油气井录井资料质量评定规范SY/T6592固井质量评价方法SY/T6692随钻测井作业技术规范SY6952.1基本应变设计的热采井套管柱第1部分：设计方法T/CMASOOOl绿色勘查指南3术语和定义下列名词和定义适用于本文件。3.1干热岩（HDR）hotdryrock不含或仅含少量流体，温度高于180C,其热能在当前技术经济条件下可以利用的岩体。来源：NB/T10097,2.1,43.2干热岩型地热资源HDRthe11nalresources在当前技术经济条件下，可从干热岩岩体中开采利用的热能。3.3干热岩钻井HDRdrilling以勘探或开发干热岩型地热资源为目的而实施的钻井工程。3.4干热岩井HDRwell为勘探或开发干热岩型地热资源，按照一定的施工方式在地层中钻成的井眼。3.5开采井productionwell用于将在干热岩岩体内经过换热后的换热工质从干热岩岩体内开采至地面的井。来源：DZ/T0260,4.2.1,有修改3.6注入井（回灌井）reinjectionwell用于将换热工质注入（回灌）至干热岩岩体的井。来源：DZ/T0260,4.2.1,有修改3.7干热岩井井身结构HDRwellborestructure干热岩钻井井径、下入井内套管直径、水泥固井随井深变化的层次。井身结构要素包括各井段直径与深度，以及下入套管的规格与深度、水泥封固的长度等。3.8干热岩复合钻井HDRCompounddrilling干热岩钻进过程中通过地表转盘或顶驱驱动钻杆柱和井底动力钻具给钻头提供扭矩或冲击功来实现高效碎岩的钻井工艺。3.9干热岩高温钻井液HDRhigh-temperaturedrillingfluid在干热岩钻井过程中，钻井液耐温能力应不低于井底静止温度，以其多种工况来满足钻井工作孔壁稳定需要，在高温和循环条件下具有良好和稳定的流变性、滤失性、抑制性、润滑性、悬浮携渣性能的循环流体的总称，包括高温水基钻井液、油基钻井液、复合基钻井液及含气循环介质。3.10高温钻井液冷却系统High-temperaturedrillingfluidcoolingsystem为实现干热岩高温井段安全高效钻进，对井下返回的高温钻井液进行快速降温且能确保钻井液在合适的温度下保持稳定性能的钻井液冷却系统。3.11高温固井High-temperaturewellcementing在干热岩钻井的套管柱与井壁的环状空间注入耐高温的水泥浆液使之固结封闭的工艺过程。4总则4.1 基本要求4.1.1 应充分搜集利用已有资料，在区域地质调查、遥感解译、地球化学、地球物理勘查等工作基础上，按照勘探与开采相结合的原则进行钻井工程设计。在规模开采的井田区宜以开采目的进行钻井工程设计。4.1.2 干热岩钻井，施工前应进行钻井工程设计，审查批准后方可进行钻井施工。4.1.3 干热岩井井口和井径应满足取样、测井、完井、压裂和监测及开发等工艺和设备要求。4.1.4 应采用安全、高效、绿色环保的钻完井技术。4.2 干热岩井类型干热岩井类型包括勘探井、勘探开采井、开采井和注入井（回灌井）及监测井。勘探井一般为直井，多用于基本地质情况不明、勘探风险很大的地区，了解勘探区有关地层结构、厚度、埋藏深度、地温梯度、裂隙发育程度以及断裂构造等情况，为干热岩型地热资源评价和开发利用奠定基础。通常采用能满足做简单抽水试验、物探综合测井、放射性测试和岩石力学物理指标测试等要求的小井径取心钻进。一勘探开采井一般为直井和定向井，多用于通过对勘探区进行地球物理勘探、资料收集和综合分析后，认为具有干热岩型地热热储的形成条件的地区，但还有某些重要资料有待查明，布设的勘探与开采结合的钻井。般井径要求较大，根据所要探求的地质问题，可分段采取少量岩心。开采井一般为直井、定向井和水平井，多用于已经发现了干热岩型地热资源，并且控制了其范围，以开采干热岩型地热资源为目的的地区。在干热岩岩体分布范围内按照合理的井距、井径钻井，由于干热岩热储层的空间分布位置等都比较明确，对录井工作的要求低，一般不需要取心。一注入井（回灌井）一般为直井、定向井和水平井，多用于在干热岩型地热资源开发利用过程中。为使换热工质注入地下干热岩岩体并进入热储层而实施的钻井，换热工质在运移过程中完成与干热岩岩体的热交换，通过开采井运移至地表转变为高温高压的水蒸气流驱动涡轮机产生电能或直接用于供热。一监测井可为直井、定向井或水平井，多用于干热岩型地热资源在勘探、开采及停采阶段，用于连续记录水位、温度、压力、开采量、注入（回灌）量和蒸汽比例等，并定时取样分析工质化学组分和同位素值的钻井。基于此井取得的数据来判断热储温度、压力、工质化学组分含量及资源量的动态变化，为干热岩型地热资源的可持续开发利用与管理提供科学依据。4.3井身结构4.3.1干热岩井身结构的设计宜综合考虑钻井工程的顺利进行和节约成本，且应满足不同阶段对勘探、测试、压裂、开发与监测的要求。4.3.2 应根据干热岩井类型、地质条件、完钻井径及深度、钻完井工艺方法、钻井设备等综合因素确定。设计井身结构时，一般宜预留1级2级口径。4.3.3 勘探井和监测井完钻井径一般不小于122mm,勘探开采井一般不小于152.4mm,开采井和注入井（回灌井）完钻井径一般不小于215.9mm,具体完钻井径以满足地质要求和完井要求为准。4.3.4 常用干热岩钻井井身结构见表1。表1常用干热岩钻井井身结构（500OIn以浅）开次井径mm套管直径mm一开660.4(26in)508.0(20in)二开444.5(171sin)339.7(133gin)三开311.l(121in)244.5(95gin)四开215.9(8,2in)177.8(7in)或139.7(5'4in)五开152.4(6in)114.3(4,sin)注1：井身结构应根据钻遇地层、设计井深、完钻井径综合调整。注2:勘探井井身结构设计宜综合考虑后期的开采利用。注3:开采井最后开套管，应满足后期压裂作业和开采要求。5干热岩钻井工程设计5.1 设计要求干热岩钻井工程设计除应满足DZ/T0260地热钻探技术规程的规定外，还应满足以下要求：a） 钻进工艺选择应满足安全、高效、绿色环保的原则，并有利于保护干热岩储层、避免或减少对干热岩储层的污染：b） 钻井平台高度应满足安装井控装置要求；c）钻井液性能应有利于在高温工况下保证钻井过程顺利、安全、高效，钻井液及相关措施应符合环保要求；d） 套管强度须满足高温工况下固井和压裂作业要求：e） 井控设计中井口装置.、防喷器组、地面循环系统等耐温级别和额定工作压力应不低于预测工作温度和预测的最高地层孔隙压力，钻井装置上的液气分离器处理能力应满足井控的要求；f） 应优先选用环保节能装备和材料；g）有关内容宜以图表形式表述，设计用表参见附录A;h）设计和实际情况不符时，应及时申请设计变更并报批。5.2 设计内容5.2.1 前言5.2.1.1工程概况项目来源、钻井编号、钻井类型、井口坐标、设计井深、设计目的层、钻井目的及任务；地理位置、交通位置、气象、自然灾害、周边环境、周边建筑物抗震设防等级等情况。5.2.1.2设计编写依据项目任务书/合同/地质设计、相关标准及规范等、相关技术成果及资料。5.2.2地质条件区域地质与水文条件、地质构造概况、地层概况、钻遇地层预测、放射性特征预测、地磁环境、取心井段要求、井温、热储层特征与储层改造预测、临井地层条件等。5.2.3钻井设备及场地布设钻机、平台、井架、泥浆泵等主要设备和技术参数；钻井液固控设备、井控与钻井液降温循环装置；施工场地面积，通水、通电、通路措施，场地平整要求；钻井平台搭建、设备安装及钻前准备。5.2.4钻井质量a）抽水试验和注水试验质量要求；b）高温工况下固井和完井质量要求；c）高温工况下测井、井内试验对钻井质量要求；d）储层保护质量要求；e）其他质量要求遵循DZ/T0260地热钻探技术规程相关要求。5.2.5钻井技术设计5.2.5.1井身结构各井段钻井井径及深度、套管直径、水泥返深：表层套管、技术套管、生产套管下入深度：裸眼或衬管成井井段；套管壁厚、钢级技术性能和扣形要求；衬管孔隙度、缠丝间距要求；定向（水平）井段轨道设计及压裂井段位置；各井段试验测试对井径的要求等技术要求。5.2.5.2钻井工艺各井段钻进方法、钻头类型、钻具组合、钻进参数及技术要求；取心井段与取心方法，取心钻具的配备、使用及操作要求。5.2.5.3钻井液各井段钻井液类型、性能要求，钻井液维护与管理，钻井液降温措施，防漏与堵漏措施，防缩径与防掉块措施，井控措施，储层保护措施，绿色环保等措施。5.2.5.4完井工艺根据钻井地层、储层保护与改造、开采和回灌以及监测等要求确定完井工艺。包括储层（目的层）的完井方式；各井段套管串结构设计和强度设计：各井段下套管技术和工程措施；各井段水泥浆及隔离液设计；各井段注水泥设计。高温段注水泥固井设计应满足高温固井和压裂施工工艺要求。5.2.5.5井控装置各井段井控装置及安装要求，防喷和放喷工具及使用要求，井控技术措施和工程措施。5.2.5.6完钻井口装置钻井交付要求，完钻井口装置及安装要求。5.2.5.7井下复杂情况的预防及处理对各井段施工重点提出要求，对可能出现的井内事故及复杂情况、工程风险提出预防与处理措施.5. 2.6职业健康与应急处理预案钻前钻后、钻井、完井、试验测试、压裂等过程中的绿色勘查和职业健康措施、应急处置预案（包括井口防喷及套管磨损、井控、井漏、井塌、卡钻、高温、腐蚀及有毒有害气体等）。6. 2.7工程预算预算编制依据、编制方法、预算总表和明细表。6钻井设备选择与安装6.1 设备选择6.1.1 根据干热岩型地热资源地质情况、设计井深、完钻井径、井身结构、钻进工艺方法、井口装置和井控装置安装要求以及压裂设计等条件，综合选择钻机、泥浆泵、井架及平台等钻井设备，3000m以深的直井或定向井，宜配备顶驱，以准确控制钻进参数、提高井下复杂情况的处理能力。6.1.2 根据钻机的类型、井身结构、钻井工艺和绿色环保施工要求选择钻井液固控及冷却系统，冷却系统的处置能力应满足高温工况下钻井液循环要求。6.1.3 根据预期井口压力及安装套管的尺寸选择井口防喷器及配套管汇系统，其额定压力应大于预测井口压力的1.5倍。6.1.4 井控装置和钻井液降温装置应配置齐全，除井口装置、井控管汇外，还应配备钻具内防喷工具、井控监测装备、液气分离器、除气器等。6.1.5 其他钻井设备选择遵循DZ/T0260地热钻探技术规程相关要求。6.2 井场布设与设备安装7. 2.1井场布设8. 2.1.1井场修建井场修建除满足DZ/T0260地热钻探技术规程的规定外，井场还应满足后续测井、固井、压裂、开发、监测等阶段性作业的设备安装要求。9. 2.1.2井场布置井场布置应符合职业健康和绿色环保施工等要求。6.2.2设备安装6.2.2.1井架的安装和起落井架安装和起落应符合AQ20042005地质勘探安全规程和DZ/T0260地热钻探技术规程的要求。6.2.2.2钻机安装钻机安装应符合AQ20042005地质勘探安全规程和DZ/T0260地热钻探技术规程的要求。6.2.2.3钻井液循环及冷却系统安装a）应满足钻井施工各种工况特别是高温工况下的作业工序、循环流量、压力及高温安全防护要求；b)上浆罐、钻井液搅拌罐、储液罐、喷射加料斗安装应方便钻井液配制和有利于泥浆泵供液，振动筛等固控装置的布设应有利于除泥、除砂、降温、运渣。6.2.2.4安全设施安装安全设施的安装除应满足DZ/T0260地热钻探技术规程的规定外，还应加装防烫伤保护装置及安全警示标示、标牌等。6.2.2.5电气设备及电气系统安装电气设备的安装应符合AQ20042005地质勘探安全规程和DZ/T0260地热钻探技术规程的规定。6.2,2.6动力机组的安装动力机组的安装应符合AQ2004-2005地质勘探安全规程和DZ/T0260地热钻探技术规程的规定。6.2.2.7泥浆泵及管汇安装泥浆泵及管汇安装应符合DZ/T0260地热钻探技术规程以及SY/T5466钻井工程及井场布置技术要求等相关规定，泥浆泵和管汇还应满足耐高温和易冷却要求。6.2.2.8固控系统安装固控系统的安装应符合DZ/T0260地热钻探技术规程以及SY/T5466钻井工程及井场布置技术要求等相关规定。6.2.2.9防喷装置安装防喷装置的安装应符合SY/T5964钻井井控装置组合配套、安装调试与维护和NB/T10272地热井口装置技术要求等相关规定。6.2.2.10综合录井仪的安装与连接综合录井仪应满足耐高温和高温工况下稳定性要求，安装与连接参考录井仪安装使用说明。6.3 工具与材料准备应根据钻井工程设计及高温钻井要求准备工具与材料。6.4 开工检查a)对施工井场的主体钻井设备、钻井液循环及冷却系统、附属设备进行检查；b)对施工井场的人员安全防护装备、安全防护设施，应按相关安全规范要求进行检查；c)对施工井场的钻井液化学材料、废渣、废液和生活垃圾的放置与处理方案的合理性，堆放场地、容器的容量等进行检查。7钻井工艺7.1钻井工艺选择7.1.1根据干热岩型地热资源赋存地层岩性、井温、井场条件、钻井设计技术要求、设备及施工条件等因素选择安全、环保、高效的钻井工艺，可参照表2综合考虑确定。表2常用钻井工艺表循环方式碎碎方式循环介质钻井工艺适用条件及特点转盘（或顶驱）回转钻井工艺适用地层范围广水基钻井液“转盘（或顶驱）+螺杆”复合钻井工艺井底温度低于200*C,可提高机械钻速“转盘（或顶驱）+涡轮”复合钻井工艺井底温度高于200C的深井中正循环回转钻进清水转盘（或顶驱）回转钻井工艺适用于正常地层压力的稳定地层，适应温度高水基钻井液“转盘（或顶驱）+螺杆”复合钻井工艺适用于正常地层压力的稔定地层，且井底温度低于200水基钻井液“转盘（或顶驱）+涡轮”复合钻井H艺适用于正常地层压力的稳定地层，井底温度高于200C的深井中；综合成本较高空气、雾化、一次性泡沫转盘（或顶驱）回转钻井工艺适用于正常地层压力的程定地层，不含水或含水很少，机械钻速较高；适应温度高“转盘（或顶驱）+螺杆”复合钻井工艺适用于正常地层压力低的稔定地层，不含水或含水很少，机械钻速高；适应温度高可循环泡沫转盘（或顶驱）回转钻井工艺适用于低地层压力、对钻井液护壁性有要求的地层：适应温度高回转冲击钻进水基钻井液冲击回转钻井工艺适合于硬度高、研磨性强的地层中全面钻进：机械钻速较高，适应温度受冲击器的限制清水冲击回转钻井工艺适用于正常地层压力的稳定地层，硬度高、研磨性强的稳定地层中全面钻进：适应温度受冲击器的限制空气、雾化气动潜孔锤冲击回转钻井工艺适用于正常地层压力且硬度大、研磨性强的稳定地层，机械钻速极高；适应温度受冲击器的限制反循环回转钻进清水气举反循环钻井工艺地层压力低、易漏失的稔定地层：适应温度受双壁钻具密封材料的限制7.1.2软至中硬地层，宜采用喷射钻井工艺。7.1.3无流体或含少量流体的硬岩，宜采用空气潜孔锤钻井工艺（含雾化钻井工艺、空气泡沫钻井工艺）。1.1.4 易漏失的稳定地层，宜采用气举反循环钻井工艺。1.1.5 易漏失的不稳定地层，宜采用可循环泡沫钻井液钻井工艺。1.1.6 条件具备时宜优先考虑喷射钻井和多工艺复合钻井工艺。7. 2取心钻进8. 2.1取心钻具干热岩取心工具主要分为常规取心工具和特殊取心工具，可根据地层岩性和取心要求按表3选择,其中常规取心工具可依据SY/T5216钻井取心工具的规定选择。表3取心工具及适用条件取心工具类型取心工具名称适用条件常规取心工具自锁式取心工具中硬至硬地层取心加压式取心工具松软或破碎地层取心特殊取心工具大斜度井、水平井取心工具适用于井斜度245°井段取心定向取心工具可取出有方位标志的岩心，以确定地层参数绳索取心工具中硬至坚硬地层取心，适用于勘探井或探采结合并取心7.2.2取心钻头取心钻头可依据干热岩型地热资源钻遇地层和钻探设备及钻进工艺进行选取，火成岩和变质岩地层一般选用PDC钻头、孕镀金刚石钻头；花岗岩地层应选用孕镶金刚石钻头或表镶金刚石钻头。宜按表4选择。表4取心钻头钻头类型适用条件硬质合金取心钻头软至中硬地层钻进取心聚晶人造金刚石取心钻头地层软硬变化频繁的地层钻进取心表镶金刚石取心钻头均质的中硬至硬地层钻进取心孕镶金刚石取心钻头硬至极硬地层钻进取心金刚石复合片取心钻头软到中硬地层钻进取心注：取心钻头根据工程要求，按GB/T16950、钻头。SY/T5216选择，也可根据需要选用或设计、制造其他类型的取心7.2.3钻进技术参数可根据钻遇地层、选择的钻井工艺和井径、井深，遵照相应操作规程和使用手册执行。7.2.4钻进操作要求7.2.4.1提钻取心操作要求提钻取心操作应符合DZ/T0227地质岩心钻探规程和DZ/T0260地热钻探技术规程的相关规定。7.2.4.2绳索取心操作要求绳索取心操作应符合DZ/T0227地质岩心钻探规程的相关规定。7.3全面钻进7.3.1钻具组合7.3.1.1钻井井径应满足下套管的需要，且能够为套铳作业、恻钻、套管开窗等处理孔内事故留有足够的空间。7.3.1.2钻铤直径应满足下套管的需要，且为套铳留足空间；钻铤长度可根据中和点法计算确定。7.3.1.34000m以深的直井及3000m以深的定向井，应进行钻柱强度和抗高温强度设计(参见附录表A.5)(>7.3.1.4宜设计采用随钻震击器及井底动力钻具；当选用井底动力钻具复合钻井工艺时，井底动力钻具的规格应与井径相匹配。7.3.1.5钻具组合宜采用防磨和随钻纠斜等措施，下部钻具组合中部分钻杆接头宜带碎岩功能.7.3.1.6 高温井段，应设计并使用内防喷工具。7.3.1.7 常用钻具组合规格尺寸见表5。表5全面钻进常用钻具组合规格尺寸钻头直径rm钻具组合2444.5钻头+6203mm钻铤+6177.8mm钻铤+6127mm钻杆311.1钻头+203mm钻铤+6177.8mm钻铤+127mm钻杆或钻头+177.8mm钻铤+159mm（或146mm）钻铤+小127mm钻杆241.3钻头+165mm（或177.8mm）钻铤+159mm（或146mm）钻铤+127mm钻杆或钻头+159mm（或146mm）钻铤+127mm钻杆+88.9mm钻杆215.9钻头+159mm（或146mm）钻铤+127mm钻杆+4>88.9mm钻杆152.4钻头+12Imm钻铤+88.9mm钻杆注：定向井段宜优先选用随钻监测、随钻纠斜的钻具组合。7.3.1.8 3.2钻头选择7.3.2.1金刚石孕镶钻头适用于硬到极硬、研磨性强的地层，宜配合井底动力钻具高转速钻进。7.3.2.2当井底温度大于150时，宜选用金属密封的金刚石钻头或牙轮钻头。7.3.2.3其他参考DZ/T0260地热钻探技术规程执行。7. 3.3钻进技术参数8. 3.3.1牙轮钻头钻进钻压以达到所钻岩石的破碎强度值为宜，并结合设备能力和钻具强度等安全因素合理选择。按钻头直径单位长度所需压力计算，在中硬以上岩层中钻进宜采用0.3kNmm0.4kNmm,在中硬以下地层中钻进宜采用0.IkN/mm0.3kNmm°转速以钻头外缘回转线速度达到0.8ms1.5ms为宜；钻遇严重破碎地层可降低到0.6ms以内；地层完整、硬度较低、钻井较浅、钻进时转速70rmin200rmin为宜，地层破碎、硬度较高、钻井深度大、井径大、转速30rmin60rmin为宜。泵量以满足钻井液上返速度0.lms0.5ms为宜，条件允许时取大值。使用空气钻进时上返风速以15ms25ms为宜。9. 3.3.2金刚石复合片钻头钻进钻压按钻头直径单位长度所需压力，以0.10kNmm0.49kNmm为宜。转速以60rmin3()0"min为宜。泵量以钻井液上返速度0.3ms0.7ms为宜。条件允许时，尽可能采用大排量。IO10. .3.3孕镶金刚石钻头钻进钻压按钻头底唇单位面枳所需压力，以0.5kNcm21.0kNcm2为宜。转速以钻头底唇面线速度1.5ms3.0ms为宜。泵量以钻井液上返速度0.3ms0.7ms为宜。11. 3.3.4液动潜孔锤钻进钻压在使用全面钻进球齿冲击钻头时，按钻头直径单位长度所需压力，中硬以上岩层钻进宜采用0.055kNmm-0.20kNmm;采用牙轮钻头时，宜选用常规网转钻进钻压的1/51/2。转速一般在30rmin60rmin。硬岩或强研磨性岩石，转速以307min45rmin为宜：对于裂隙发育的岩层和软塑性岩石，转速宜选用120rmin170rmin°泵压和泵量按产品使用说明选择。12. 3.3.5气动潜孔锤钻进供气量以满足排渣通道上的上返风速不低于15ms为宜。供气压力不低于孔内最大水柱高度时的启动风压与空气潜孔锤工作风压之和。钻压按钻头直径单位长度所需压力，宜采用0.06kNmm0.08kNmm°转速一般以20rmin50rmin为宜。根据不同的井深、井径、地层漏失情况和地层岩性，确定使用空气泡沫的井段，并根据井深、井径和地层岩性特征计算出合理的空气注入量和相应的泡沫配方。13. 3.3.6气举反循环钻进沉没比（气水混合器埋入水下的深度与其至气水龙头顶端出口距离的比值）：一般气举反循环钻进沉没比应大于0.5。供气压力一般在0.6MPa以上。供气量在气水混合比为141.7,流体上返速度为3ms4ms时，气举反循环达到最佳排渣效果，一般供气量26m3min°气水混合器的位置以其以下至钻头的钻具长度一般为气水混合器沉没深度的25倍。钻压按钻头直径单位长度所需压力，以0.06kNm0.12kNm为宜。转速以40rmin80rmin为宜。7. 3.3.7喷射钻进泵压一般不低于13MPa。转速根据使用钻头而定。泵量应让钻井液在钻头喷嘴的喷射速度达到100m/s以上。7.4井底动力钻具复合钻进7. 4.1转盘（顶驱）+螺杆钻复合钻进8. 4.1.1工作条件主要包括：a）螺杆钻具适用于各种类型，不同密度的钻井液，包括淡水、盐水、油基钻井液、乳化钻井液、高黏度钻井液，使用螺杆钻具应控制钻井液含砂量小于0.3%;b）对于井底温度比较高的井段，应选用耐高温的螺杆钻具，宜按孔底钻井液循环温度来选择相应的耐温性能螺杆钻具；c）根据井径大小确定使用螺杆钻具的尺寸（见表6）o表6井径尺寸与螺杆公称外径对照表单位为mm井径尺寸螺杆公称外径井径尺寸螺杆公称外径149165120或127222241185172200140251270197或203200-2161592702892102162221722893112167. 4.1.2技术参数a）螺杆钻具的工作排量按螺杆钻具使用说明的范围选择；b）螺杆钻具的工作压力按螺杆钻具使用说明的范围选择（见表7）;c）转盘（顶驱）应采用低转速。表7螺杆钻具推荐钻压表单位为kN钻具型号推荐钻压最大钻压120/127/14049100159/16580160172/178/185100170197/203150200210/216/228/2441802203003302863005507.4.1.3操作要求a）入井前检查 检查螺杆钻具规格型号，记录系列号等相关数据； 检查丝扣、外观等有无损坏； 检查旁通阀是否工作正常； 如果是弯螺杆需检查其弯度及弯向是否与其标记方向一致； 丈量长度和内外径并做好记录； 仪器、定位接头入井前要进行校正。b）入井使用 定向前最后一趟钻应充分循环清洁井底，确保螺杆钻具一次到底； 螺杆钻具入井前要在井口进行试运转，并记录压降，如果压降不正常不应入井，不应带钻头试运转螺杆； 下钻时下钻速度应小于1.511s°遇阻时应开泵循环划眼，应视井下情况，间断转动钻具防止划出新井眼。在深井或井下温度高的井况中，下钻时要分段进行循环。不应顿钻或将钻具压在井底。c）钻进 下钻至距井底2m3m开泵循环，小排量循环正常后，排量逐步加大到推荐范围，记录此时空载泵压，然后缓慢下放到孔底： 在初始使用时，工作前两个小时钻压和排量控制在使用说明书推荐的80%以内，待钻具轴承等部件得到磨合后，再逐渐增加钻压和排量至额定值； 钻井过程中密切注意泵压变化，使钻具在额定压降范围内工作，防止憋泵； 弯接头或弯外管弯角大于1.5°时，不能采用复合钻进： 在钻速较慢时，注意活动钻具，防黏、卡钻具； 记录螺杆钻具的使用时间，不宜超过推荐使用时间，并注意观察上返钻井液中是否含破损橡胶，以判断螺杆定子是否损坏； 为防止螺杆砂卡，下放钻具速度不宜大于20ms,通过复杂井段、过砂桥时，应周期性开泵中途循环； 起钻前应充分循环冷却井筒，对于出现的多个较大的高温漏层，应实行逐个冷却，确保起下钻过程中的井下安全。d）空气螺杆钻进 由于空气螺杆的特殊性，到井底后先开泥浆泵，正常后再开空气泵，钻进结束后，先停空气泵，再停泥浆泵； 泥浆泵排量为301.s351.s,空气排量为50nfmin°如果携砂不好，可增加泡沫浓度或空气量； 定向钻进和扭方位时要校准钻压值，钻压控制在80kN以内，并保持稳定，防止由于钻压变化造成反扭角的不断变化而影响施工进程； 每钻完1个单根用螺杆进行划眼1次，以保证下一趟钻具顺利下入； 在钻遇硬地层及出现“台阶”进尺缓慢时，可采用转盘、螺杆交替复合钻进。在使用转盘钻进时，转速控制在40rmin以内； 保证井底清洁，防止沉砂卡钻，井口应连接旋塞，防止测斜过程中发生钻杆内喷。e）维护保养 螺杆钻具起出后，应清洗干净，保养丝扣； 检查各零部件的安全性（各部位丝扣有无刺坏、本体有无弯曲变形、轴承有无磨损、橡胶有无破损等），做好记录，根据使用时间及螺杆钻具使用手册要求及时进行维修； 若暂停使用或长时间不用，应向螺杆内注入少量的机油以防腐蚀。7.4.2转盘（顶驱）+涡轮钻具复合钻进7 .4.2.1工作条件二般要求液密度不大于1.3gcm3,含砂量应小于0.3%。加重剂禁用铁矿粉，堵漏材料颗粒直径要求低于2mm。8 .4.2.2工作参数a）马达流量应根据说明书规定的马达流量以及钻井作业的要求，调整泥浆泵的参数（缸径、冲次等）。b）马达压降马达两端应有足够的压降来满足钻具所需要的输出扭矩。泵压（注入压力）太低或钻柱循环阻力太大将降低马达工作所需要的马达压降，从而使涡轮钻具不能正常工作。应确保泥浆泵性能和钻井液管线承压能力符合要求。c）扭矩为获得正常的工作扭矩，可通过观察指重表，在允许的范围内逐渐增加钻压，使钻具达到预期扭矩。d）钻压涡轮钻具在井下工作，应逐渐增加钻压使扭矩和转速达到最优数值，使马达最大限度地提供破岩性能，同时应控制钻压不能超过规定钻压，避免导致涡轮钻具滞动。7.4.2.3操作要求a）入井准备 涡轮钻具下井使用前，应进行细致的检查，确保下井后能正常工作； 下井前应确为新涡轮钻具或使用后经过正常维修的涡轮钻具。如果是旧的涡轮钻具再次下井，应仔细检查螺纹部位是否有松动的迹象，以及壳体是否有影响安全的腐蚀或划伤； 涡轮钻具入井前应在井口试运转，检查能否容易启动和螺纹连接有无渗漏。先单泵启动，泵压不超过1.5MPa2MPa。单泵不能启动时，可用双泵启动。要求运转平稳，无跳动。停泵时，应逐渐平稳减速直至停止转动。如遇突然停止，则说明轴承摩擦力矩过大，应重新进行试运转； 要用钻头装卸器安装钻头，应用链钳反时针旋转（俯视时旋向）涡轮钻具传动轴的轴头，以防止内部螺纹松扣。b）下钻 在连接钻柱的过程中，当涡轮钻具下入井筒后，不应开动转盘旋紧钻杆螺纹，以免涡轮钻具在井限中遭到破坏或松扣； 卜.钻速度应小于1.5ms,宜避免因井眼缩径、下钻速度过快、碰撞井底等原因造成涡轮钻具损坏： 在下放钻柱的过程中，若井段有阻碍泥浆通过旁通阀的现象或从环空溢出泥浆，应暂停下钻，待泥浆通过旁通阀灌满钻柱后再继续下钻。每下3040钻柱灌浆一次，灌满后要小排量（61.s81.s）顶通水眼并循环Imin2min; 遇阻钻压不能超过50kN,遇阻时可上下活动钻具尝试通过，上下活动钻具时不应猛砸。必要时开泵划眼，划眼排量为5.51.s左右： 接近井底时，应缓慢下放钻柱，防止由于顿钻而损坏涡轮钻具。下钻时，要避免把涡轮钻具全部放到井底，亦不能把较大的钻柱重力压在涡轮钻具上； 任何情况下开泵，都应安装钻杆滤清器。c）开动钻具 如果钻头已经位于井底，应首先提起0.5m左右（如果上一次提钻前钻井介质流量较小，导致井筒中沉淀钻屑太多，则应相应加大上提距离），使钻头离开井底，然后开动泥浆泵循环，反复多次上提下放钻柱，当立管压力相对稳定后记下立管的压力表读数，此读数为空循环压力； 钻进过程中，司钻应控制立杆压力稳定在一定范围内，以使钻压不变、扭矩基本稳定确保涡轮钻具在井底的正常工作。d）起钻起钻前钻井液循环一周以上，保证井底干净无沉砂。可用重浆压钻杆起钻。涡轮钻具在起钻过程中应保持足够通道确保能自动排浆。为防止井下形成负压抽吸及其他复杂情况，应控制好起钻速度。遇阻上提不超50kN,若无法通过应开泵倒划眼。遇卡时应征求现场工程师意见，确定解卡方案。套管内正常速度起钻，过套管头、封井器、套管鞋时均应低速通过。e）涡轮钻具拆卸与保养钻具起出转盘面，应先盖上井口，在清理钻头岩屑后用清水冲洗干净钻具并卸掉钻头