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NB／T 10886-2021 煤矿采空区地面钻井作业规程.pdf

华人民共和国能源行业标

NB/T 108862021

煤矿采空区地面钻井作业规程

天然砂砾石垫层施工方案NB/T108862021

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本文件按照GB/T1.1一2020《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。 本文件由能源行业煤层气标准化技术委员会（NEA/TC13）提出并归口。 本文件起草单位：山西蓝焰煤层气集团有限责任公司、煤与煤层气共采国家重点实验室、华新燃 气集团有限公司、山西蓝焰控股股份有限公司、中国石油大学（北京）、山西蓝焰煤层气工程研究有 限责任公司、北京泛陆洋能源技术研究所。 本文件主要起草人：王宇红、李国富、杨昌永、张遂安、何庆宏、郭盛强、李俊峰、米百超、陈 云涛、曲铭、王森、闫泊计、王龙伟、常凌霄。

本文件按照GB/T1.1一2020《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。 本文件由能源行业煤层气标准化技术委员会（NEA/TC13）提出并归口。 本文件起草单位：山西蓝焰煤层气集团有限责任公司、煤与煤层气共采国家重点实验室、华新燃 气集团有限公司、山西蓝焰控股股份有限公司、中国石油大学（北京）、山西蓝焰煤层气工程研究有 限责任公司、北京泛陆洋能源技术研究所。 本文件主要起草人：王宇红、李国富、杨昌永、张遂安、何庆宏、郭盛强、李俊峰、米百超、陈 云涛、曲铭、王森、闫泊计、王龙伟、常凌霄。

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煤矿采空区地面钻井作业规程

本文件规定了煤矿采空区（关闭矿井/废弃矿井）剩余煤层气（煤矿瓦斯）地面抽采钻井作业的 钻前准备及验收，井身质量要求，钻井施工作业，井控要求，井下套管作业，健康、安全与环境管理 （HSE）要求，钻井完井交接验收和钻井工程资料汇交要求等内容。 本文件适用于煤矿采空区、关闭矿井、废弃矿井的剩余煤层气（煤矿瓦斯）地面抽采井的钻井 作业。

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 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件， 于本文件。 GB8978污水综合排放标准 GB/T31033石油天然气钻井井控技术规范 GB/T315372015煤层气（煤矿瓦斯）术语 GB 39800.1 1个体防护装备配备规范第1部分：总则 DZ/T0250 煤层气钻井作业规范 SY/T5088 钻井井身质量控制规范 SY/T5089 石油天然气钻井日报表 SY/T5247 钻井井下故障处理推荐方法 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/T5678 钻井完井交接验收规则 SY/T5954 开钻前验收项目及要求 SY/T5974 钻井井场、设备、作业安全技术规程 SY/T6202 钻井井场油、水、电及供暖系统安装技术要求 SY/T6276 石油天然气工业健康、安全与环境管理体系 SY/T 6543 欠平衡钻井技术规范 SY/T6586 石油天然气钻采设备钻机现场安装及检验

GB/T31537一2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 1

煤矿采空区 coalminegoaf

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采煤过后的空间。本文件煤矿采空区包括生产矿井的采空区、关闭矿井的采空区、废弃矿井的采 空区。 [来源:GB/T31537—2015,7.3.1] 3.2 关闭矿井theclosurecoalmine 由于政策原因或其他原因被关闭的煤矿。 3.3 废弃矿井theabandonedmine 由于煤炭资源枯竭或其他原因被废弃的矿井。 3.4 采空区地面抽采grounddrainagefromthecoalminegoaf 从地表施工钻井抽采采空区剩余的煤层气（煤矿瓦斯）资源。 3.5 采空区井goafwell 为抽采煤矿采空区剩余煤层气（煤矿瓦斯）资源而在地面施工的钻井。 3.6 采场上三带threetopbandsinstope 开采煤层上方，根据岩层沉降和破碎特点划分的三个典型范围，包括弯曲下沉带、裂隙带和垮 落带。 [来源：GB/T31537—2015,7.3.4] 3.7 采场"横三区”threelateralzonesinstope 煤层回采工作面前方煤体，在开采方向上根据地应力分布状态划分的3个典型区域，包括原始应 力区、应力集中区和应力卸载区。 [来源：GB/T315372015,7.3.8]

4.1.1采空区地面抽采井钻前准备包括道路修建、井场布置、设备摆放及安装、钻井工程准备等 内容。 4.1.2道路修建应能承受施工作业各型车辆的通行，并使道路正对井场大门。 4.1.3井场布置根据采空区井钻井施工作业和抽采作业的要求，并考虑到降低钻井成本的需要，井场 面积一般为30m×40m，如果在井场建增压设备，井场面积可适当加大。 4.1.4设备摆放和安装的程序按各型钻机要求进行，应做到“平、稳、正、全、牢”。 4.1.5钻井工程准备按4.1.5.1～4.1.5.6执行。 4.1.5.14 钻井工程设计书必须在开钻前送达钻井队，并制订钻井施工技术措施，全面进行交底。 4.1.5.2 准备符合规定的各类钻井工具、仪器、仪表和器材。 4.1.5.3 检查好钻具、各类配合接头，配套打捞工具。 4.1.5.4 作好下井钻具的丈量和记录。 4.1.5.5 准备好各种生产用原始记录表格、报表。 4.1.5.6按技术要求调校仪表，保证灵敏、准确；高低压管线、油水管线按规定试压合格，保证灵

4.1.1采空区地面抽采井钻前准备包括道路修建、井场布置、设备摆放及安装、钻井工程准备等 内容。 4.1.2道路修建应能承受施工作业各型车辆的通行，并使道路正对井场大门。 4.1.3井场布置根据采空区井钻井施工作业和抽采作业的要求，并考虑到降低钻井成本的需要，井场 面积一般为30m×40m，如果在井场建增压设备，井场面积可适当加大。 4.1.4设备摆放和安装的程序按各型钻机要求进行，应做到“平、稳、正、全、牢”。 4.1.5钻井工程准备按4.1.5.1～4.1.5.6执行。 4.1.5.14 钻井工程设计书必须在开钻前送达钻井队，并制订钻井施工技术措施，全面进行交底。 4.1.5.2 准备符合规定的各类钻井工具、仪器、仪表和器材。 4.1.5.3 检查好钻具、各类配合接头，配套打捞工具。 4.1.5.4 作好下井钻具的丈量和记录。 4.1.5.5 准备好各种生产用原始记录表格、报表。 4.1.5.6按技术要求调校仪表，保证灵敏、准确；高低压管线、油水管线按规定试压合格，保证灵

通，无跑、冒、滴、漏现象。 4.1.6钻井循环介质准备按4.1.6.1～4.1.6.3执行。 4.1.6.1监测钻井循环介质的各种仪器配套齐全，性能良好。 4.1.6.2准备足够量的钻井循环介质，性能达到设计要求。 4.1.6.3各种符合要求的处理剂一次到位。

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4.2.1采空区井钻井工程的钻前验收内容包括井场布置、设备安装、钻井工程准备、HSE等。 4.2.2开钻验收项目参照SY/T5954进行验收，不符合要求的要限期整改，经整改达到规定标准后 才能开钻。

5.1.1钻井深度：钻达设计井深或完钻要求井深，以转盘面至井底，校核后钻具实长为准的钻井深度。 5.1.2全角变化率应符合表1规定

表1采空区地面垂直井井身质量要求

注：本表中参数的计算参照SY/T5088进行

5.2.1固并质量总体要求

5.2.1.1固并质量应达到地质工程设计要求，并能经受合理的地应力考验，满足正常情况下的采空区 瓦斯地面抽采需要。 5.2.1.2简单地层二开井身结构的采空井，仅对一开进行固井，二开采用裸眼完井方式；复杂地层三 开井身结构的采空井，除裂隙带不固定，裂隙带以上固井作业，水泥浆返高至地表。 5.2.1.3固井施工前，取现场水对设计使用的水泥按油井水泥及其试验方法的国家标准进行水泥 式验。试验内容包括稠化时间、滤失量、强度和流变性能实验等。48h水泥石抗压强度必须大于 14MPa，稠化时间满足施工要求，控制最小漏失量。 5.2.1.4表层套管固井必须用水泥车，G级水泥固井，水泥浆必须返出地面，否则从井口反挤。套管 要居中，替浆量要准确，严禁替空，不许有活动及窜漏等现象。

5.2.2.1套管鞋位置应尽量靠近覆岩裂隙带最大发育高度上10m。表层套管口

.2.1套管鞋位置应尽量靠近覆岩裂隙带最大发育高度上10m。表层套管口袋小于1m

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5.2.2.2设计水泥返高应返高至地表，不得有窜漏现象。

5.2.3.1套管柱试压应于声幅测井合格后（表2），进行套管试压。试压压力不超过套管抗内压屈服强 度的80%。30min内管内压力降幅不超过0.5MPa为合格。 5.2.3.2套管规格严格按设计要求选用，如有变动必须经甲方同意。对现场使用的套管必须有厂家提 供的各项性能指标数据，并且均达到套管强度要求，提供套管检验合格证书。 5.2.3.3套管柱试压介质与井内介质相同或用清水。冬季试压井口部分的液体应换成柴油，以防影响 式压效果。 5.2.3.4固并质量不合格的井，必须采用补救措施，经补救达到上述要求的视为固并质量合格

表2水泥胶结质量评价标准

6.1钻进作业工序及技术要求参照SY/T5974规定的基本原则进行钻进施工作业。 6.2钻井钻进要求按6.2.1～6.2.4执行。 6.2.1采空区地面钻井前应制订采空区钻井作业具体安全措施，严格执行安全钻井制度。 6.2.2进入采空区覆岩裂隙带前，应更换氮气作为钻井循环介质，空气压缩机、制氮机、增压机的供 气量可根据设计的钻井直径、使用的钻杆直径及确定的上返速度按照公式（1）进行计算：

式中： Q—供气量，单位为立方米每分钟（m/min）； D一钻头直径，单位为毫米（mm）； d一钻杆直径，单位为毫米（mm）； v—干氮气钻井排渣通道的氮气上返速度，单位为米每秒（m/s），取值范围15m/s～25m/s； k一—考虑漏失及涌水情况的系数，取值范围为1.0～2.5。 .2.3供气压力：供气压为潜孔锤工作压力、孔内沿程压降、克服水位以下的水柱压力之和。无水 井时，供气压力稍大于潜孔锤工作压力；在水位以下地层钻井时，可按每百米钻井深度递增1.2M 先取。一般为 0.7MPa、3.0MPa。可按照公式(2）计算 :

p=O+pm+p+p水

P 空气压力，单位为兆帕（MPa）； Q 每米干井深的压力降，单位为兆帕每米（MPa/m），一般为0.0015MPa/m； Pm一 管道压力损失，单位为兆帕（MPa），Pm=0.1MPa～0.3MPa；

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P水钻井内水柱压力，单位为兆帕（MPa)。 6.2.4采空区井钻进过程中，要在井口安装甲烷感应器，掌握井口甲烷浓度范围，当钻井中可燃气体 含量持续超过3%，应停止钻井作业，并制订安全钻井措施。 6.3采空区井钻进至采空区裂隙带时，要严密监测监控氮气循环介质的变化情况，当气体设备不能 满足施工要求时停止钻井作业。 6.3.1现场必须使用合格计量监测仪器。 6.3.2认真填写实测的钻井循环介质班报表、日报表。 6.4钻遇井下复杂情况和事故的处理，参照SY/T5247的规定进行处理。 6.5钻井井史按6.5.1和6.5.2执行。 6.5.1钻井井史内容如下：

钻井井史内容如下： a）地质设计； b）基础数据表； c）主要钻井设备配套表； d)井身结构； e）钻具组合； f）钻头与水力参数表； g）钻井循环介质性能； h）时效分析表； i）测斜记录； j）钻头使用记录； k）钻时记录； 1）各次开钻井口装置图和完井井口装置图； m）井身结构图； n）井径记录； o）套管强度计算（生产套管）； P）下人井内套管（油管）记录； q）固井记录； I）井内事故及复杂情况； s）钻井生产进度分析图表； t）钻井日志； u）钻井工程技术总结。 2钻井井史内容参照SY/T5089，由现场钻井工程师使用蓝黑或碳素墨水填写。填写要求实事求 数据准确，字迹工整清晰。

6.5.1钻井井史内容如

a）地质设计； b）基础数据表； c）主要钻井设备配套表； d)）井身结构； e）钻具组合； f）钻头与水力参数表； g）钻井循环介质性能； h）时效分析表； i）测斜记录； j）钻头使用记录； k）钻时记录； 1）各次开钻井口装置图和完井井口装置图； m）井身结构图； n）井径记录； o）套管强度计算（生产套管）； p）下人井内套管（油管）记录； q）固井记录； r）井内事故及复杂情况； s）钻井生产进度分析图表； t）钻井日志； u）钻井工程技术总结。 钻井井史内容参照SY/T5089，由现场钻关 数据准确，字迹工整清晰断。

7.1.1为保证采空区井的安全钻进，防止煤储层和煤系地层中的游离气聚集造成液柱压力失去平衡而 造成井涌、井喷，参照GB/T31033执行。 7.1.2采空区钻井作业前，要求所有上岗人员熟悉防火制度，并组织防火演习。 7.1.3采空区井钻井作业时要严格执行坐岗观察制度，以及时发现溢流现象和井涌，并立即采取措施 控制处理

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7.1.4并控操作人员必须持井控操作上岗证上岗。

原则上须安装液压防喷器。

则上须安装液压防喷器。

8.1.1套管现场验收，参照SY/T5396进行，不合格和手续不全者必须整改。 8.1.2下套管作业规程，按SY/T5412规定的作业规程精心细致组织施工。

8.2.1表层水泥浆返至地面。 8.2.2生产套管固井应采用水泥浆密度不大于1.6g/cm3、抗压强度大于14MPa的空心微珠水泥固井。 水泥返高至地表。 8.2.3为保证全井平均水泥浆当量密度不超过最大水泥浆平均密度可采用变密度固井。 8.2.4固井作业要有甲方指派的监理进行现场监督，注灰要均匀，水泥浆密度要稳定

8.3.1.1安装放喷气的并需进行表层

8.3.1.1安装放喷气的井需进行表层套 营柱试压在注水泥结束24h后进行。 8.3.1.2技术套管和生产套管试压武汉某项目地块四期景观工程二标景观工程施工组织设计.doc，应在注水泥浆24h～48h后内进行。

试压方法为： a）用井口试压工具连接井口试全井套管柱、井口； b）试压介质采用清水或管内循环介质； c）采用水泥车或其他专用试压设备。

9健康、安全与环境管理（HSE）要求

9.1健康、安全与环境管理培训及管理体系

9.1.1采空区钻井施工队伍必须经过HSE培训，关键岗位要持证上岗。钻井队要设立 和健康、安全员。 9.1.2执行国家和当地政府有关健康、安全与环境保护法律、法规的相关文件。 9.1.3采空区钻井健康、安全与环境管理体系、组织机构、管理程序和警示标志，参照SY/T6276 SY/T6543中相应章节内容执行，

9.1.1采空区钻井施工队伍必须经过HSE培训，关键岗位要持证上岗。钻并队要设立 理 和健康、安全员。 9.1.2执行国家和当地政府有关健康、安全与环境保护法律、法规的相关文件。 9.1.3采空区钻井健康、安全与环境管理体系、组织机构、管理程序和警示标志，参照SY/T6276 SY/T6543中相应章节内容执行。

知名房企新建造技术成套工法1.0成品保护标准做法NB/T108862021