SY/T 6920-2018 海洋钻井工程设计规范

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SY/T 6920-2018 海洋钻井工程设计规范

地质油藏设计基本资料包括: 地理位置; 地质分层及岩性描述; 地层倾角数据; 构造特征; 储层特征; 流体性质; 地层孔隙压力、地层破裂压力、地层塌压力; 地温梯度; 井位坐标;

井深; 目的层深度; 靶点数据; 完钻原则; 地震剖面; 浅层气顶部和底部深度; 地层评价计划和资料录取要求; 完井、生产和弃井要求。

3.2.6相关专题研究资料

获取相关专题研究资料,内容包括: 地层强度及可钻性; 地层破裂压力和塌压力; 地应力分布规律; 井壁稳定性。

DB11T 1304-2015 森林文化基地建设导则SY/T 69202018

4.1.1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,应制订 应对预案并编制应急计划。 4.1.2应避开航道、水下电缆和光缆、海底管道、海底隧道、水下弃物和军事禁区等特殊区域。 4.1.3应与钻井装置的能力相匹配。 4.1.4应遵循成本低、难度小、进尺少的原则

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70OMPa,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。 4.2.3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。 4.2.4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,其锚泊系统能力应满足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。钻井装置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。若存在以前作业的桩靴印时,应分 析其对本次就位作业的影响,并制订预防钻井装置滑移的措施。 4.3.3根据作业海域水文资料情况及钻井装置结构,核算精就位最小安全距离。 4.3.4坐底式钻井装置应制订预防冲刷淘空和滑移的措施

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5浮式钻井装置应设计最大偏移允许值,锚泊式钻井装置还应设计起抛锚方式及作业程序、最 连长度、锚方位、锚链张力试验要求和预张力值。

4.4.1丛式井槽口布置和钻井顺序

4.4.1丛式井槽口布置和钻井顺序

4.4.1.1宜将水平位移小的井、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集中进行表层作业时,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隔水导管或表层套管段进行集中作业时,应制订合理的作业顺序,以降低窜槽风险。 4.4.1.6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定向并轨道设计

按照SY/T5435的要求进行设计。

4.4.3从式并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入情况等。进行碰撞风险分析,若邻井井 眼轨迹数据精度不能满足要求时,应复测邻井轨迹。 4.4.3.2对邻近井进行防碰扫描,防碰计算方法应遵循SY/T6396。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进行防碰风险分析并制订应急计划。对于设计分离系数小于1.5的井,应制订防碰控制措施。

4.5并身结构和套管设计

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(易垮塌、易漏失、易缩径等 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同一裸眼井段中不宜有地层压力相差较大的油(气、水)层。 4.5.1.3地层压力系统复杂的井,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

4.5.2.1 导管的结构设计应满足SY/T6558的要求。 4.5.2.2 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。 4.5.2.3 根据土壤力学数据和结构分析结果,确定导管最小人泥深度。 4.5.2.4 导管结构分析采用与实际结构等效的三维计算模型,且应考虑结构与周围介质之间的相互作用。 4.5.2.5 确定导管的下入方式。

拥定导管的下人方式。 导管环境载荷按以下要求计算: 生产平台上导管的环境载荷重现期与生产平台一致:

生产平台上导管的环境载荷重现期与生产平台一致

平台上导管的环境载荷重现期与生产平台一致

SY/T 69202018

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。 4.5.2.7 导管以下各层井身结构设计按照SY/T5431的规定进行。 4.5.2.8 套管柱结构设计和套管强度校核按照SY/T5724的规定执行。 4.5.2.9 根据硫化氢、二氧化碳等腐蚀环境、条件,选择套管材质并制订防腐措施。 4.5.2.10技术套管鞋宜置于致密或低渗透性的地层中。 4.5.2.11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。 4.5.2.12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。 4.5.2.13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 预测并制订减少套管磨损的措施。 4.5.2.14高温井、深水井和热采井套管设计应考虑温度的影响

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,选择钻买(包括钻头尺寸、钻头类型 和切削齿参数、保径等),制订钻头使用计划,并推荐相应的钻压、转速和排量等钻井参数

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/T5088和SY/T5619的规定

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。 4.8.3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 密度附加值可参照GB/T31033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,钻开油气层前应储备能将1.5倍井筒容积的钻井液按设计密 度提高0.20g/cm以上的加重材料。 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

4.9.1依据地质设计、入井流体配伍性试验、作业目的和邻井固并资料进行固并设计。 4.9.2设计各个井段固井的水泥类型、水泥浆密度、水泥浆流变性、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窜功能。 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筛之间的套管长度不宜少于20m

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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,并制订固井作业的技术措施、详细程序和应急计划。 4.9.8 确定固井质量检测方法。

根据地质油藏专业要求,结合并身结构、各并段潜在作业风险,明确测井并段、测井项目与测

根据井眼清洁要求和井筒所能承受的最大环空当量循环密度,按照SY/T6613的推荐作法或通 过专业软件设计水力参数,计算环空返速、循环压耗、钻头水功率、钻头喷嘴喷射速度,优选泵排 量、钻井液性能、钻具组合、钻头喷嘴类型、钻头喷嘴尺寸和数量

进行入并管柱极限工况下的摩阻扭矩计算 根据计算分析结果制订相应的措施。

4.13.1根据取心要求和地层岩性,优选取心 取心钻头和取心钻进参数。 4.13.2明确井眼准备、取心工具的检查、下钻、树心、取心钻进、割心和起钻等作业要求

4.13.1根据取心要求和地层岩性,优选取心工

1根据SY/T6845的要求进行弃井设计,确定注水泥塞的数量、位置、长度,桥塞种类、数 封位置,水泥塞、桥塞的试压要求,各层套管的切割深度。 2制定弃井施工程序并绘制弃井示意图

4.15.1 并口装置

4.15.1.1根据地层孔隙压力、地层温度、地层流体性质和井身结构选配井口装置,绘制井口装置示 意图。 4.15.1.2套管头和油管四通的技术要求应符合GB/T22513的规定,套管头和油管四通的额定工作压 力应不小于预测的最高地层孔隙压力。 4.15.1.3存在浅层气或者地质情况不清时,导管上应安装分流系统。分流系统的放喷管线应为通径 不小于254mm的硬管,且平直地延伸至外安全区域并按要求固定。 4.15.1.4海洋钻井装置井控系统配置及安装应满足SY/T6962的要求。 4.15.1.5使用复合钻柱时,闸板防喷器应设计适合不同钻杆尺寸的变径闸板

4.15.2.2防喷器组试压周期要求

在陆地动员前进行预试压; 每次井口装置和防喷器组安装后; 钻开油气层前; 正常钻井作业期间,不超过14d试压一次; 每次节流、放喷后; 现场维修、更换防喷器配件后。 15.2.3套管柱试压应按照SY/T5467的规定进行。

4.15.3并控技术要求

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4.15.3.1进行井控风险分析,制订井控安全措施。 4.15.3.2明确各个施工阶段的井控技术措施,井控装置的使用、井控作业、溢流的处理和压井参照 SY/T6426的相关规定。 4.15.3.3压力控制钻井应在地层条件、井下工具和地面装备能力满足要求的井中进行

4.16.1明确钻井作业中压力监测方法和要求,提出钻遇异常压力地层的处理措施。

对于灰岩地层的探井宜进行地层完整性试验; 一对于开发井,可选择进行地层完整性试验。 4.16.3丛式井钻井设计中,应根据需要确定相邻注入井的停注、泄压及同层生产井的停产或限产要 求。无邻井参考压力数据时,宜对邻井进行压力测试或测算。

4.17.1设计钻前准备作业、各个并段的作业、弃并作业的施工程序,明确关键作业的风险并制订控 制措施。 4.17.2对于特殊工艺、技术、工具和设备的使用,应做出详细作业程序、施工步骤、安全措施、质 量要求、注意事项和特殊要求。特殊工艺主要包括: 钻井基盘安装技术; 一水下井口技术; 泥线悬挂技术; 一水下井口回接工艺技术; 导管喷射下人工艺技术

执行SY/T5088的规定。

4.18.2钻并液质量指标

18.2.1明确目的层段钻井液密度与设计密度的最大允许偏差值。 18.2.2明确目的层段钻井液最大的API滤失量,高温高压井应规定最大的高温高压滤失量。

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4.18.3固并质量指标

4.18.3.1明确水泥浆密度与设计密度的最大允许偏差值。 4.18.3.2明确水泥浆的最大API滤失量。 4.18.3.3套管环空水泥返高要求: 最上部油层顶部以上150m; 最上部气层顶部以上200m; 稠油热采井应返至井口。 4.18.3.4油层套管内人工井底深度应满足测试或生产要求。 4.18.3.5固井质量评价方法执行SY/T6592的规定

4.18.3.2明确水泥浆的最大API滤失量。

4.18.4取心质量指标

按照SY/T5593的规定执行。

4.19.1制订钻井作业进度计划。 4.19.2 制订作业材料计划。 4.19.3 结合待钻井的特点制订安全、环保控制措施。 4.19.4 对重大作业进行安全风险分析,制订应急计划

添加钻并装置就位方案、定向并设计、 钻开液设计、 固并设计、丛式并钻并作业并眼碰撞应急计 划等必要的支持文件作为钻井工程设计附件

5设计书内容框架和格式要求

5.1海洋钻井工程设计书内容框架参见附录B 5.2海洋钻井工程设计书格式参见附录C。

5.1海洋钻井工程设计书内容框架参见附录B。

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附录A (资料性附录) 槽口分布示意图

图A.1槽口分布示意图

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包括平台名称、平台中心坐标、平台井数、井别、井型、槽口分布、槽口间距、平台总井深、平 均井深、目的层位、钻井装置、深度零点、转盘海拔、平均水深、就位要求等。

B.2地质油藏基本数据

包括地理位置及区域位置、沉积特征、构造特征、地层倾角数据、地质分层表、油藏特征、井位 数据、勘探/开发要求、风险提示、地层的压力部面等

包括邻井事故及复杂情况统计、注水井情况统计、生产井情况统计等

包括槽口分布图、定向井(包括水平井及分支井)数据表、井眼轨迹投影图、水平井和水平分支 井轨迹投影图、钻井顺序(一开钻井顺序、二开钻井顺序、三开钻井顺序、四开钻井顺序等)、定向 井轨道设计(各井段钻具组合、轨迹控制要求、完井相关要求)、防碰设计(防碰扫描、有防碰风险 井情况统计表、碰撞风险井技术措施)。

B.5井身结构和套管设计

包括井身结构设计依据和原则、井眼与套管程序、 并身结构示意图、套管强度校核等。

B.6钻头选型和钻井参数设计

地层岩性分析及钻头选型、钻头计划表、钻井参

包括各个并段的钻具组合及使用要点。

包括钻井液基本要求、各井段钻井液体系及主要性能、钻井液密度设计曲线图、各井段钻井液 维护方法、储层保护措施、加重钻井液材料茶 型及现场最少储备量

包括各层套管固井参数设计 各层套管固开施程序 套管扶正器加放要求。 B.10水力参数设计 包托共明注注计等一水十台

包括井眼清洁计算、水力参数计算、工程措施

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包括取心要求、取心工具及钻头选择、钻并取心参数设计、取心作业程序和注意事项。

包括录并要求、测并项目要求,

包括地层测试计划和要求。

包括地层测试计划和要求。

括弃井要求、弃井作业程序、弃井示意图

包括井口装置设计的依据和要求、历次开钻井口装置示意图、套管和套管头试压、防喷器组 试压、试压周期要求、井控技术要求。

包括随钻压力监测要求、待钻井邻井处置要求、邻井承压能力试验数据、地层承压能力试 地层承压能力试验程序。

生身质量、钻并液质量、固并质量、取心质量。

包括动复员时间、迁装时间、同类井单并作业时间、同类并单并作业进度计划曲线、钻并计划息 时间。

包括各次开钻的材料、弃井材料。

包括各次开钻的材料、弃井材料。

B.22主要作业安全风险分析

包括拖航及钻前准备、钻遇复杂地层、固井作业、井控作业、硫化氢防护、热工作业、钻开 锚泊定位、浅层地质灾害、吊装作业、水下系统及遥控潜水器(ROV)作业、台风、冰冻、 和船舶运输等。

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B.23健康安全环保要求

包括基本要求、环保要求、承包商作业管理、钻进作业安全措施、丛式井防碰现场技术措施及要 求、起下钻及短起下钻作业安全措施、预防卡钻的措施、预防井眼扩大的措施、预防井漏的措施、预 防出现新井眼措施、浅气层安全措施、防硫化氢措施、平台冬季安全作业部署、避台及防台措施、防 喷要求与井控措施。

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C.2.1钻井设计的目录层次编排清楚,目录中的章节一般编排到第二级。 C.2.2中文字体采用宋体,英文字体采用TimesNewRoman。 C.2.3“目录”采用小二号字加粗,字间距空六格,居中;目录内容采用小四号字,一级标题左对 齐,二级标题缩进两个字符对齐。

C.2.1钻井设计的目录层次编排清楚DB32/T 4041-2021 大气综合排放标准.pdf,目录中的章节一般编排到第二级。

C.3.2钻井工程设计正文:

第一级标题 1××××××××(左对齐) 第二级标题 1.1 × × XXX (左对齐) 第三级标题 1.1.1 × (左对齐) 第四级标题及以后标题 1) 2) XXX (1) (2)

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1.5倍行距,段前段后0磅,首行缩进2字符。标明“注: 字,每条注意事项以项目符号区分。 示例: 注: C.3.5页眉和页脚:从目录开始有页眉,页眉左侧标注公司标志;右侧标注公司名称,公司名称采 用五号宋体。页脚从目录开始,左侧标注“××油田(××一××一××平台)钻井工程设计”;右 则标注页码(第××页共×××页),页码从目录开始按阿拉伯数字连续编排,采用五号字。 C.3.6图表: a)正文中的插图具有鲜明性,避免与列表及文字表述重复。插图中的术语、符号、单位等同正 文表述所用保持一致。插图及列表的大小不宜超过页边距。 b)插图居中,附注文字采用五号字加粗,采用阿拉伯数字分章节连续编号标注在插图的下方。 c)列表居中,边框采用实线,外边框宽度1.5磅,内边框宽度0.5磅,行高0.6cm,单元格居中 对齐。表格内文字采用五号字。附注文字采用五号字加粗,采用阿拉伯数字分章节连续编号 标注在列表的上方

[1]GB/T31033石油天然气钻井井控技术规范 [2]SY/T6426钻井井控技术规程

GB/T31033石油天然气钻井井控技术规范 SY/T6426钻井井控技术规程

JGJ/T 453-2019 金属面夹芯板应用技术标准(完整正版、清晰无水印)SY/T 69202018

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