1、煤層氣水平井地面開發(fā)工程CLH-05H井鉆井工程設計 項目單位審批意見:目錄1.設計依據 .11.1地質設計要求 .11.2地層壓力預測 .51.3鄰井實鉆情況調研 .51.4淺層氣、有毒有害氣體提示 .52.技術指標及質量要求 .62.1井身質量要求 .62.2固井質量要求 .62.3錄取資料要求 .63.工程設計 .73.1井下復雜情況提示 .73.2地層可鉆性分級預測 .73.5鉆具組合 .163.6鉆井液 .183.7鉆頭及鉆井參數設計 .203.8油氣井控制 .223.9固井設計 .243.10各次開鉆或分井段施工重點要求 .313.11空氣鉆進 .333.12完井設計 .343.1

2、3鉆井進度計劃 .344. 健康、安全與環(huán)境管理.354.1 基本要求364.2 健康、安全與環(huán)境管理體系要求364.3 關鍵崗位配置要求364.4 健康管理要求364.5 安全管理要求374.6 環(huán)境管理要求395上交資料要求426附則426.1 鉆井施工設計要求426.2 特殊施工作業(yè)要求421. 設計依據1.1 地質設計要求1.1.1構造名稱：鄂爾多斯盆地東緣離石鼻狀構造南翼1.1.2地理及環(huán)境資料1.1.2.1井口坐標：縱 (X) ：4149776m，橫(Y) ： 19484171m1.1.2.2磁 偏 角： -4.65 ( °) ；磁傾角： 56.03 ( °)

3、；磁場強度： 53.73 T1.1.2.3地面海拔： 1001m1.1.2.4構造位置：鄂爾多斯盆地東緣離石鼻狀構造南翼1.1.2.5地理位置：山西省柳林縣賈家垣鄉(xiāng)下龍花垣村西北約500m1.1.2.6測線位置：1.1.2.7氣象資料（預計施工期內，本地區(qū)的風向、風力、氣溫和大風雪、汛期等情況）：本區(qū)地處中緯度高原地區(qū)，屬暖溫帶大陸性季風氣候，受季風影響，一年內四季分明：冬季寒冷干燥少雪，春季干旱多風少雨，夏季炎熱雨量集中，秋季較為溫涼濕潤。該區(qū)年平均氣溫介于6.5 11.3 ，歷史最高氣溫37，歷史最低氣溫-24.8 ， 7 月最熱，平均氣溫23.7 ，一月最冷，平均氣溫-7.9 。多年平均

4、降水量為 518.8mm。氣象、水文：預防狂風、暴雨天氣發(fā)生，請注意收聽、收看當地氣象預報，隨時了解天氣變化。1.1.2.8地形地貌及交通情況：柳林區(qū)塊位于晉西黃土丘陵地區(qū)， 屬黃河中游黃土高原的東部。 地勢東高西低，整個地面均被黃土覆蓋，被后期河流侵蝕得支離破碎，溝壑縱橫。屬于暖溫帶半干旱、干旱草原灰褐土地帶。柳林區(qū)塊水系屬于黃河水系。黃河延綿流經區(qū)塊西側。此外，還有多條小型溝谷，多為季節(jié)性水流。柳林項目區(qū)塊內交通以公路為主， 主要以太原軍渡公路為主干線， 北通方山、臨縣，南抵中陽、交口，西經柳林、于軍渡過黃河進入陜西省吳堡縣；區(qū)內南北向1通道的交通條件較差。柳林區(qū)塊內的鐵路為孝柳支線， 從

5、南同蒲介西支線孝西車站向西經汾陽、中陽、離石到柳林，全長 116 公里，國家二級線路標準，設計年運輸能力740 萬噸。1.1.3地質要求1.1.3.1鉆井目的：煤層氣生產井， 建設中聯煤層氣有限責任公司柳林區(qū)塊煤層氣產能。1.1.3.2設計井深： 1580m1.1.3.3井別：開發(fā)井井型：多分支水平井1.1.3.4目的層位：二疊系山西組3+4#煤1.1.3.5完鉆層位及完鉆原則： 完鉆層位：山西組（ P1s） 完鉆原則：與直井連通后完成4000m煤層進尺1.1.3.6完井方法： PE管完井2、 等油 層壓 斷 示高 ， 提、 層 況層 水 情氣 、 雜淺 氣 復向 ）°層走 （地角

6、）°傾 （述描性巖性 面巖 剖質 巖層比灰 厚 對觸砂砂厚對淺 巨 和粉粉巨和與， 分接觸色 質，分巖巖 劃合觸接灰 泥 巖劃泥砂 位整接合、 、 砂位質8層不合整巖 巖0層K域度1整砂為為泥 砂 K域粉區(qū)角色細為區(qū)為部 為 層、呈灰 色 部為層底 ， 地組、灰 底， 地巖；巖覆泥巖砂下子色淺；巖覆盒紅、層砂下色砂中與石紫色互中與灰細色。 上由灰厚色。為色白層層 伏部與等白層部灰灰志土 下上巖不灰志上、狀標黃 與中泥呈狀標中色層比西 為 煤，山 段 m遇 井 )鉆 的 深區(qū)層垂 。煤（m井0#9本46 .+54計3厚5預 組6層 5厚 巖等 砂 。不 細 層巖 色 煤砂灰#4細深+3

7、色 與 色灰 巖 黑與 泥 為巖 色 部泥 灰 底色 黑 ，灰 灰 層部深 下 互為 ， 厚部 層 等上 互 不深56674218垂 m1455層段水氣油層組上石盒子下石盒子山 西 組及層分質統(tǒng)更 新 統(tǒng)上統(tǒng)下統(tǒng)分地質地系第 四 系二疊系4.1.界新 生 界上古生界13性物層儲述描要簡性巖型類述層儲描要簡 井 段 m層儲5層.地1.1垂（黑及、煤巖色泥黑色夾黑主灰為、巖灰泥。深質帶炭條色煤縫裂-隙孔669555組西山41.2 地層壓力預測1.3 鄰井實鉆情況調研1.3.1鄰區(qū)鄰井調查了鄰井CLH-04H、CLH-04V，實鉆鉆遇地層依次為第四系、上石盒子組、下石盒子組、山西組、太原組。1.3.

8、2鄰井井身結構情況CLH-04H一開用 311.2mm鉆頭鉆進，在鉆至井深 33.00m 處發(fā)生井漏，由于鄰井也漏失較重，加深鉆進至井深 237.20m 結束，下 244.5mm套管至 236.7m，固井水泥返至地面；二開用 215.9mm鉆頭鉆至 735m，下 139.7mm套管至 733.4m；三開用 120.7mm鉆頭鉆至 803.5m 與直井連通。1.3.3根據地質設計提示和該區(qū)已有鉆探及試測試結果，本區(qū)地層為欠壓地層壓力。本井施工時做好地層壓力監(jiān)測，及時調整好鉆井液性能，做好井控工作，防止井噴、井漏事故發(fā)生。1.3.4該區(qū)鄰井調研情況柳林區(qū)塊煤層氣鉆井遇到的復雜情況主要為井漏、坍塌的

9、問題，如CLH-03H、CLH-04H等井在鉆井過程中地層漏失，鉆井液只進不出。本井鉆進時，應注意預防井漏，控制好井眼軌跡，確保順利鉆進煤層。1.4 淺層氣、有毒有害氣體提示根據柳林區(qū)塊已鉆井資料，證實不存在淺層氣及有毒有害氣體，推測本井所處區(qū)域不存在上述氣體。52. 技術指標及質量要求2.1 井身質量要求最大狗腿度連續(xù)兩個點不超過13°/30m，平均造斜率8.67 °/30m，煤層鉆遇率大于 90%。2.2 固井質量要求開鉆鉆頭尺寸井段套管套管水泥封人工井測井固井質尺寸下深固井段底深度次數mmm項目量要求mmmmm一開311.20230 244.5229.5地面 2302

10、20/合格二開215.9230660 168.3658.5270660650/合格2.3錄取資料要求2.3.1錄井要求錄井方法常規(guī)錄井井 段 (m)二開井段三開 井底鉆井參數連續(xù)測量連續(xù)測量氣體參數/連續(xù)測量（ 1 點/1m）巖屑1 包 /1m鉆時1 點 /1m1 點 /1m鉆井液參數1 點/20m（鉆井時每1 點 /50m（鉆進時每班至少兩班至少兩次）次）鉆井液槽面觀察實時觀察、記錄。鉆遇氣測異常、復雜巖性、鉆循環(huán)觀察根據工程、地質需要井參數異常、水平井眼鉆時（鉆速）變化等特殊錄井項目/2.3.2隨鉆測井自三開開始采用LWD無線隨鉆測井，測井項目包括自然伽瑪、類電阻信號值、井斜、方位、立管壓

11、力、井底壓力、鉆速；井段：三開后連續(xù)測量，比例1： 200。6三開特殊井段可使用MWD無線測斜儀代替 LWD無線隨鉆測井，無測井參數。3. 工程設計3.1 井下復雜情況提示地質分層井深復雜情況提示備 注（垂深） m第四系0145防塌、防漏上石盒子組426防塌、防漏、防卡下石盒子組516防塌、防漏、防卡山西組（）587防塌、防漏、防氣侵3.2 地層可鉆性分級預測地層井 段可鉆性級別（垂深） m第四系014523軟 中軟上石盒子組42634中軟下石盒子組51634中軟山西組（）58723軟 中軟從地層可鉆性評估結果及鄰井實鉆資料對比可以看出：上石盒子組山西組煤層段地層，適合使用抗研磨性強、保徑的鉆

12、頭。73.3 井身結構3.3.1井身結構示意圖CLH-05H井組井身結構示意圖83.3.2井身結構設計數據表套管下環(huán)空水泥井 深鉆頭尺寸套管尺寸套管下入開鉆次序mmmm入深度漿返深m地層層位mm一開230311.2 244.5上石河子組229.5地面二開660215.9 168.3山西組658.5270三開1580130.2 110PE管山西組1280不固井3.3.3井身結構設計說明套管尺寸開鉆次序設計說明mm一開前圓井用 311.2mm 牙輪鉆頭，鉆至井深約230m（實鉆地層不漏失一開244.5 為準），下 244.5mm表層套管，封固地表疏松層、礫石層，以及上部漏失層。下入深度約 229.

13、5m，固井水泥返至地面。用 215.9mm鉆頭，預計#煤層頂界以上1.0m 完鉆，深度約3二開168.3660m，下入 168.3mm技術套管固井，注水泥封固至井深270m。用 130.2mm鉆頭，保持在 3#煤層中鉆進，鉆進至井深 721m三開110.01580m后完鉆，下入 110mmPE管。與直井連通，鉆至井深93.3.4井身軌跡設計L1 井眼井深井斜方位垂深南北坐標東西坐標狗腿度井斜變化率mdegdegmmmdeg/30mdeg/30m00127.7700000366.580127.77366.580000660.5885127.77564-110.81438.678.67721.38

14、90.1127.78566.6-1481912.522.52821.3890.1127.78566.43-209.27270.0300956.3890.08159.28566.21-316.47349.277-0.00150090.08159.28565.43-824.93541.5800L2（ L1）井眼井深井斜方位垂深南北坐標東西坐標狗腿度井斜變化率mdegdegmmmdeg/30mdeg/30m98090.08159.28566.16-338.56357.6300107090.07180.28566.04-426.64373.517-0.00150090.07180.28565.48-8

15、56.63371.4100L3（ L1）井眼井深井斜方位垂深南北坐標東西坐標狗腿度井斜變化率mdegdegmmmdeg/30mdeg/30m81890.1127.78566.42-207.2267.370083890.1121.78566.39-218.6283.799-0.0084890.1121.78566.37-223.87292.290086890.1125.78566.34-234.98308.916094890.1125.78566.2-281.76373.8100110890.0888.45565.94-328.01524.037-0.00155090.0888.45565.33

16、-316.03965.870010L4（ L3）井眼井深井斜方位垂深南北坐標東西坐標狗腿度井斜變化率mdegdegmmmdeg/30mdeg/30m111090.0888.45565.93-327.96526.0300121590.0763.95565.79-303.1627.237-0.00154090.0763.95565.38-160.38919.2100L5（ L3）井眼井深井斜方位垂深南北坐標東西坐標狗腿度井斜變化率mdegdegmmmdeg/30mdeg/30m94390.1125.78566.2-278.84369.750096390.1131.78566.17-291.3638

17、5.349-0.0097390.1131.78566.15-298.02392.790099390.1127.78566.12-310.81408.1660107390.1127.78565.98-359.82471.3900117890.09152.28565.8-439.68538.337-0.00156090.09152.28565.2-777.84716.0200L6（ L5）井眼井深井斜方位垂深南北坐標東西坐標狗腿度井斜變化率mdegdegmmmdeg/30mdeg/30m99090.1128.38566.12-308.96405.800101090.1122.38566.09-32

18、0.54422.19-0.00102090.1122.38566.07-325.89430.5400104090.1126.38566.04-337.18447.0560112090.1126.38565.9-384.63511.4600123090.09100.71565.71-428.21611.457-0.00155090.09100.71565.21-487.7925.880011M1（ L6）井眼井深井斜方位垂深南北坐標東西坐標狗腿度井斜變化率mdegdegmmmdeg/30mdeg/30m111590.1126.38565.9-381.67507.4300113590.1132.3

19、8565.87-394.35522.889-0.00114590.1132.38565.85-401.09530.2700117090.1127.38565.81-417.12549.4560158090.1127.38565.1-666.03875.2400在二開造斜段，本井與鄰井 CLH-03H 的距離較近，最近距離約 7m。在施工前做好防碰預案，實鉆過程中，注意防止兩井相碰。123.3.5井身軌跡設計圖133.4 鉆機選型及鉆井主要設備本井選用 ZJ20 型鉆機，主要設備如下表：規(guī)格序 號名稱型號載荷功率數量備 注KNKW一鉆機ZJ2012003001二井架JJ120/31-A12001

20、絞車RG-2013003001提天車TC12512001三升游鉤YG13512001系統(tǒng)水龍頭四頂部驅動裝置TY-40A22502571五轉盤ZP泥漿泵3NB1300C9561環(huán)泥漿泵六系鉆井液罐370m 3統(tǒng)配攪拌器ZNJ7.57.57置普柴油機 1#PZ12V190B8821通柴油機 2#鉆機柴油機 3#TBD236V84331動力系統(tǒng)七頂驅發(fā)電機組電動柴油機鉆機交流變頻電機動力VFD房系統(tǒng)電機控制中心14序 號名稱型號發(fā)發(fā)電機 1#JF320八電發(fā)電機 2#TAD1642GE機組MCC 房鉆自動壓風機2V6.5/12機電動壓風機2V6.5/12九控氣源凈化裝置制

21、系剎車系統(tǒng)統(tǒng)輔助剎車震動篩 1#SSZS1/2震動篩 2#SSZS1/2固震動篩 3#十控除砂器ZQJ100X2系ZQJ100×10統(tǒng)除泥器除氣器ZCQ4.5/1離心機L40-D2加加重漏斗十一重電動加重泵裝置環(huán)形防噴器井閘板防噴器FZ28-35控四通ST28-35十二控制裝置FKQ3204-1G系司控臺統(tǒng)節(jié)流管匯壓井管匯儀鉆井參數儀表合康 D900十三器測斜儀儀CT-6000表規(guī)格載荷功率KNKW3204001212數量備注11111160m 3 /h1160m 3 /h1100m 3/h1100m 3/h1200 m3/h160 m3/h1100m3/h1111液位報警儀浮筒式十

22、四液壓大鉗ZQ162-50十五自動點火裝置十六液氣分離器ZQF760C150Kn ·m11150m 3 h15合組具鉆段井 m進鉆寸合合尺 m眼 m組組井具具序鉆鉆次15.鉆5.開33PDmm721根）63（×CDmm951+頭接01A4*036頭鉆mm2.113m0322.113開一根7*CDmm951+器正扶mm832+根1*CDmm951+根1P*DCmDN mmm 27915 根+5頭 1*接 PD0W1HmAm47*20314+頭 頭鉆 接m 0m 194.*51112A4 +6639.512開 段直二 上+根1*PDMNmm721+根1*CDMNmm561+頭接向定014P*D1m1m47+2） 1° 5.1根（ 51