XX省XX市小口徑井下觀測井鉆井項目施工方案XXXX工程有限公司二0二0年十一月33TOC\o"1-5"\h\z.工程概況3基本情況3鉆遇地層3設(shè)計編寫依據(jù)4.工程施工準(zhǔn)備4機構(gòu)和人員4主要設(shè)備和儀器5.鉆井施工設(shè)計5井場布置5井身結(jié)構(gòu)7鉆具組合8鉆頭及鉆進(jìn)參數(shù)8鉆井液設(shè)計8取芯技術(shù)措施9復(fù)雜情況的預(yù)防與處理措施10固井質(zhì)量保證措施12.鉆井施工進(jìn)度計劃12.井口地層柱狀圖14.■■■.基本情況XX省XX市小口徑井下觀測井鉆井項目屬于XXXX項目,經(jīng)費來源于表1-1基本數(shù)據(jù)表井名1#井井別小口徑井下觀測井井型直井地理位置構(gòu)造位置彭山-眉山新生代槽地井位坐標(biāo)北緯（N）東經(jīng)（E）海拔m設(shè)計井深200m開孔層位侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組目的層位設(shè)計完鉆層位侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組鉆探目的①鉆孔深度2200米、孔斜W3度；②采用0108（外徑）探礦無縫鋼管金屬套管成井；③成井為干井，并采用水泥翻漿固井。完鉆原則鉆井深度不低于200米，且進(jìn)入完整基巖不低于20米，實際完鉆井深可視井下地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)整。鉆探要求①取完整基巖巖芯20米；終孔孔徑不小于①115mm巖芯直徑不小于①63.5mm終孔深段200米。②井身質(zhì)量要求：孔斜W3度。錄井要求地層柱狀圖、套管安裝說明鉆遇地層經(jīng)過對該區(qū)地質(zhì)資料分析整理，預(yù)測鉆遇地層為：①第四系全新統(tǒng)（Q4ai）：松散沉積物，以粘性土為主，表層為耕植土，底部為風(fēng)化土，預(yù)計厚度15米左右；②侏羅系蓬萊鎮(zhèn)組J3P）：以棕紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，偶夾砂巖、泥灰?guī)r。設(shè)計編寫依據(jù)XXXX省區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造剛要工程技術(shù)要求和規(guī)范性文件(1)《小口徑井下觀測井鉆井技術(shù)要求》；(2)《地質(zhì)巖芯鉆探規(guī)程》(DZ/T0227-2010)；(3)《地質(zhì)勘探安全規(guī)程》(AQ2004-2005)；(4)《鉆井工程設(shè)計格式》(SY/T5333-2012)；(5)《鉆井井身質(zhì)量控制規(guī)范》(SY/T5088-2008)；(6)《鉆前工程及井場布置技術(shù)要求》(SY/T)；(7)《中華人民共和國環(huán)境保護法》；(8)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》。.■■■■■■機構(gòu)和人員機構(gòu)保障為保證工程順利完成，四川名陽巖土工程有限公司成立現(xiàn)場項目部，負(fù)責(zé)鉆井隊完成鉆探作業(yè)和套管成井作業(yè)。組織保障(1)建立健全完善的工作制度，確保一線生產(chǎn)。(2)配有完好的通訊設(shè)備，確保信息暢通，能隨時掌握生產(chǎn)動態(tài)，實現(xiàn)生產(chǎn)指揮的有效性和及時性，確保甲方指令和生產(chǎn)信息及時準(zhǔn)確到位，并及時向甲方匯報工作進(jìn)度和生產(chǎn)動態(tài)。(3)項目部每周不定期召開一次工作會議，解決生產(chǎn)技術(shù)、管理中出現(xiàn)的問題，相互交流，總結(jié)經(jīng)驗，提高整體管理水平和生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)。(4)技術(shù)保障以項目部為基礎(chǔ)，施工現(xiàn)場有工程技術(shù)管理人員，做到開鉆有技術(shù)交底，完井有工作總結(jié)。施工中檢查井隊嚴(yán)格按設(shè)計和技術(shù)措施執(zhí)行，對生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題及時解決，指導(dǎo)井隊安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆井。主要設(shè)備和儀器(見表2-2)表2-2主要設(shè)備、鉆具和儀器配備表類別序號名稱規(guī)格/型號數(shù)量產(chǎn)地設(shè)備狀況鉆井1鉆機XY-2B鉆機1重慶探礦機械廠完好2鉆井液泵BW1501衡陽探礦完好3鉆桿XJ50230m重慶探礦機械廠完好4測斜儀BZE-MR測斜儀1北正偉業(yè)完好5井架三腳鉆塔1重慶探礦機械廠完好.■■■■■■井場布置鉆場地基場地鉆機地基作硬化處理，基臺規(guī)格必須與鉆塔鉆機類型配套一致，鉆機底盤與基臺木必須用螺絲連接牢固，不能使用腐朽或斷裂的基臺木。井場道路井場內(nèi)地基應(yīng)能滿足重載車輛、吊車的安全通行作業(yè)，井場場地有足夠的抗圖3-1井場布置示意圖圖3-1井場布置示意圖圖3-1井場布置示意圖圖3-1井場布置示意圖壓強度，必要時鋪一層片石。鉆場排水良好鉆場面積按600m2進(jìn)行安全設(shè)置，功能區(qū)劃分合理，井場布置圖見圖3-1。孔身結(jié)構(gòu)根據(jù)地質(zhì)技術(shù)要求、設(shè)計井深、完井井徑、鉆井地層條件等因素，擬采用2開井身結(jié)構(gòu)，設(shè)計數(shù)據(jù)見表3-1，井身結(jié)構(gòu)示意圖見圖3-2。表3-1井身結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)表開鉆次序井段(m)地層鉆頭尺寸(mm)套管尺寸(mm)套管下深(m)備注10?15第四系①130①127過完整基巖3m具體井深根據(jù)地層及施工情況而定215?205蓬萊鎮(zhèn)組①115①108203m具體井深根據(jù)地層及施工情況而定圖3-2井身結(jié)構(gòu)示意圖一開井段完成后，及時下放①127mm井口套管，并用黏土或混凝土坐好井口，防止孔口垮塌和便于鉆液循環(huán)。鉆具組合根據(jù)井身質(zhì)量控制要求和金剛石繩索取心規(guī)程，擬采用鉆具組合見表3-2。表3-2各井段鉆具組合設(shè)計表序號井段m鉆具組合備注.開0?15①130mm合金鉆頭十①127X6巖心管4m+①127巖心管接頭+主動鉆桿開10?100①115mm金剛石鉆頭（鋼件芽楞鉆頭）+①116mm擴孔器十①108X6外管4.5m+主動鉆桿鉆頭及鉆進(jìn)參數(shù)根據(jù)鉆遇地層的巖性特征，各井段鉆頭選擇及鉆進(jìn)參數(shù)見表3-3。表3-3鉆井參數(shù)設(shè)計表序號層位井段m鉆頭數(shù)量（只）鉆壓kN轉(zhuǎn)速r/min排量L/s泵壓MPa1表層0?15①130mm合金鉆頭23?560?15090?1500.2?12蓬萊鎮(zhèn)組15?205①116mm金剛石鉆頭106?8350?62090?1501?2.5鉆液設(shè)計鉆液性能總體要求（1）鉆井液應(yīng)能保證鉆井工作的順利進(jìn)行。（2）選用低失水、低摩阻、抑制能力強的鉆井液。（3）遇易水化膨脹、坍塌，應(yīng)加強鉆井液的封堵防塌能力。（4）對易漏地層井段，轉(zhuǎn)換鉆井液時應(yīng)提前添加防漏材料，減少鉆井液漏失。(5)施工中以壓穩(wěn)不漏不涌為原則調(diào)整好鉆井液密度。鉆井液配方根據(jù)小口徑金剛石取芯鉆井工藝井壁環(huán)狀間隙小、轉(zhuǎn)速高的特點，結(jié)合鉆井深度、地層情況，各井段鉆井液配方如下。一開井段(0?15m),采用低固相鉆井液體系清水+3?4%鈉膨潤土+0.1%純堿+0.1%CMC+0.5%?0.6%NH#PAN+0.5%潤滑劑。(2)二開井段(15?205m),采用無固相鉆井液體系清水+0.2%純堿+0.5%CMC+0.02%PHP+0.03%聚丙烯酸鉀+0.5%潤滑劑。鉆井液配制技術(shù)準(zhǔn)確了解處理劑性能參數(shù)、作用機理、使用方法、配伍情況,根據(jù)地層需要確定鉆井液的各項性能指標(biāo),嚴(yán)格按照配制程序、方法進(jìn)行操作。(1)嚴(yán)格計量。(2)分別溶解。應(yīng)特別注意處理劑的物理、化學(xué)特性,配制過程應(yīng)采用分別溶解的方法,避免相互制約而造成溶解緩慢或不溶解。(3)依次加入。在鉆井液配制過程中,應(yīng)按照分散、增稠、增黏、潤滑、絮凝的方式或根據(jù)處理劑的要求依次加入。(4)性能調(diào)整。必須要通過調(diào)制進(jìn)行性能調(diào)整,以滿足功能體系的需要。(5)充分?jǐn)嚢琛?6)做好詳細(xì)的配制記錄,總結(jié)經(jīng)驗。取芯技術(shù)措施取芯工具開、二開：均選用單管金剛石全面鉆進(jìn)取芯鉆具或鋼件芽楞鉆頭不取芯全面鉆進(jìn)。取芯鉆具的檢查調(diào)整鉆具外管必須平直，每米彎曲度才0.3mm,經(jīng)常檢查鉆桿的平直度及接手絲扣情況，用卡尺檢驗接手磨損度，磨損嚴(yán)重的，更換成新接手。取芯過程注意事項（1）準(zhǔn)確判斷鉆具是否到底。通過計算時間，觀察泵壓表變化，聽孔底聲音，手觸接鉆桿等來綜合判斷。避免因內(nèi)管不到底總成打“空管”。（2）巖芯堵塞時應(yīng)立即起鉆取芯，不可上下竄動鉆具或繼續(xù)加壓，否則不僅加大巖芯的磨損，同時也加大鉆頭內(nèi)徑的磨損。（3）控制提鉆間隔。通過取出的巖芯直徑變化判斷鉆頭內(nèi)徑的磨損，保證巖芯順利進(jìn)入巖心管并保證采取率。通過觀察泵壓的變化及進(jìn)尺效率來判斷鉆頭底唇面及水口的磨損，加大提鉆間隔的同時合理使用鉆頭。（4）合理控制提、下鉆速度，有利于孔壁穩(wěn)定。（5）使用潤滑油和絲扣油，保證鉆桿外壁及絲扣的良好潤滑，減少井壁摩擦阻力。（6）防斜及減少鉆桿折斷：換徑導(dǎo)正是防止井斜及鉆桿折斷的關(guān)鍵因素，所以鉆進(jìn)中套管要下正直，套管要固定穩(wěn)固，換徑時要使用導(dǎo)向。做好測斜工作，井斜過大時要及時糾正。復(fù)雜情況的預(yù)防與處理措施根據(jù)已掌握的情況，可能會遇到井漏、地層破碎卡鉆、頁巖層坍塌縮徑等復(fù)雜情況。防井漏表層地層鉆進(jìn)時，地層成巖性差，巖性疏松，鉆井液容易發(fā)生漏失。對于裂隙型、裂縫型漏失：現(xiàn)場儲備了一定數(shù)量的堵漏材料，鉆進(jìn)中注意觀察鉆井液液面情況，一旦發(fā)現(xiàn)井漏，測量井漏速度，漏失速度小于10m3/h時，可加入1%的單向封閉劑隨鉆堵漏；如遇到裂縫性漏失(漏失速度在10?30m3/h)時，可加入3-5%復(fù)合型堵漏劑+1%單向封閉劑用小排量泵入井底后靜止堵漏，堵漏期間必須保持井內(nèi)灌滿鉆井液，同時向主管部門匯報，及時獲得下部施工方案。鉆進(jìn)中做到早開泵，晚停泵，接單根迅速，緩慢開泵，防止開泵過猛憋漏地層。(4)控制起下鉆速度按規(guī)定及時使用輔助剎車。井眼靜止時間過長，下鉆進(jìn)行分段循環(huán)，先啟動轉(zhuǎn)盤、小排量頂通后，再逐漸開至正常排量循環(huán)，防止因鉆井液靜止時間長靜切過大而憋漏地層，杜絕人為因素造成井漏。防卡鉆如因構(gòu)造破壞導(dǎo)致地層破碎，極易發(fā)生卡鉆，預(yù)防措施如下：(1)如發(fā)現(xiàn)巖心破碎，堅持短程提下鉆制度，每鉆完一根單根必須劃眼一至兩次。每鉆進(jìn)20小時短提一次，且與前次起鉆井段重復(fù)20m以上。(2)增加鉆液在井內(nèi)的循環(huán)時間，減少沉砂，如發(fā)生沉砂卡鉆，盡量建立循環(huán)，先小排量循環(huán)，然后逐步增大排量，同時調(diào)整鉆井液性能，活動鉆具解卡。(3)鉆具在孔內(nèi)靜止時間不得超過3分鐘，活動范圍3—5m,如遇特殊情況鉆具必須靜止或停泵，停鉆時間較長時，應(yīng)將鉆具提至安全井段，防止卡鉆。(4)在易吸水膨脹造成縮徑的地層鉆進(jìn)時，控制鉆液失水量，確保鉆液性能符合設(shè)計要求，為孔下鉆具安全提供保障。防坍塌該孔地層泥頁巖發(fā)育，極易造成坍塌，鉆進(jìn)過程中，采取以下措施：表4-1施工進(jìn)度計劃表12表4-1施工進(jìn)度計劃表12（1）減少上下鉆的次數(shù)和上下鉆時鉆具的速度，避免壓力激動造成地層坍塌。（2）堅持每次起鉆泥漿回灌制度，保持孔內(nèi)壓力平衡。（3）如坍塌嚴(yán)重時，應(yīng)及時向甲方匯報，調(diào)整泥漿體系及性能參數(shù)。固井質(zhì)量保證措施（1）下套管前自下而上進(jìn)行洗孔作業(yè)，直至孔內(nèi)返出清水。（2）下套管前將固井反向裝置與底部套管及不銹鋼管先在地面上連接固定，再依次下放套管；套管接頭采用涂抹高壓密封膠或纏繞棉絲涂抹油漆的方式以防止地層水滲入；套管高出地面的高度按照甲方要求留置。在下放套管的過程中，要求采用專用的套管固定座，防止套管滑溜，同時吊裝套管也必須采用專用的腦袋提放。套管下完后將①108mm套管與①127mm居中固定。（3）調(diào)制封孔水泥漿水泥漿調(diào)制采用42.5Mp普通水泥，水灰比0.4:1,可參入0.3的細(xì)砂；漿量控制可按照1.3的充盈系數(shù)配備，原則上以井口翻出濃漿為止。（4）注漿采用鉆桿連接反向固井裝置，由井底向套管外側(cè)反循環(huán)流動的方式高壓注漿，直至井口翻出濃漿。灌漿結(jié)束后檢查套管內(nèi)有無殘漿，否則就要吸干全部殘漿，保證井底清潔。（5）成井后井口采用混凝土坐牢套管并加設(shè)井