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GRM

中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/GRMXXX-2023

水平井井眼清潔定量化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)指南

Themanualofquantitativemonitoringandevaluationforholecleaningofhorizontal

well

【征求意見(jiàn)稿】

2023-**-**發(fā)布2023-**-**實(shí)施

中關(guān)村綠色礦山產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布

水平井井眼清潔定量化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)指南

1范圍

本文件規(guī)定了水平井井眼清潔定量化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置、巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置校

驗(yàn)、監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)和記錄文件等。

本文件適用于水平井井眼清潔定量化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文

件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適

用于本文件。

Q/SY160鉆井施工作業(yè)HSE管理要求

Q/SY1862元素錄井技術(shù)規(guī)范

SY/T5974鉆井井場(chǎng)設(shè)備作業(yè)安全技術(shù)規(guī)程

SY/T5225石油天然氣鉆井、開(kāi)發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)防火防爆安全生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語(yǔ)和定義

下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

1.1

井眼清潔定量化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)QuantitativeMonitoringandEvaluationforHoleCleaning

鉆井過(guò)程中，對(duì)巖屑返出率、摩阻扭矩、掉塊、元素和脆性指數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，綜合分析定量評(píng)價(jià)井

眼清潔和井壁穩(wěn)定狀態(tài)。

1.2

巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置ManagedPressureDrillingOperation

安裝在振動(dòng)篩處，實(shí)時(shí)測(cè)量返出巖屑重量的裝置。

1.3

巖屑返出率CuttingRecoverRate

實(shí)際返出巖屑體積與理論返出巖屑體積的比值。

1.4

整米巖屑返出率CuttingRecoverRateforOneMeter

以1m為單位間隔的實(shí)際返出巖屑體積與理論返出巖屑體積的比值。

1.5

立柱巖屑返出率CuttingRecoverRateforOneStand

以立柱為單位間隔的實(shí)際返出巖屑體積與理論返出巖屑體積的比值。

1

1.6

累計(jì)巖屑返出率CumulativeCuttingRecoverRate

從監(jiān)測(cè)井段開(kāi)始井深到結(jié)束井深的實(shí)際返出巖屑體積與理論返出巖屑體積的比值。

4巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置

4.1裝置組成

裝置宜由架體、電器控制系統(tǒng)、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和稱重機(jī)構(gòu)組成，稱重機(jī)構(gòu)宜設(shè)于翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上方，電

器控制系統(tǒng)應(yīng)與機(jī)架整合，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)通過(guò)氣缸聯(lián)動(dòng)稱重機(jī)構(gòu)傾倒巖屑，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)應(yīng)通過(guò)氣缸連接

和驅(qū)動(dòng)。巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置稱重機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。

圖1巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

1-防飛濺擋板；2-控制箱體；3-翻轉(zhuǎn)氣缸；4-氣缸翻轉(zhuǎn)臂；5-稱重轉(zhuǎn)臂；6-稱重機(jī)構(gòu)；7-稱重料斗；

8-翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；9-機(jī)架；10-翻轉(zhuǎn)軸承；11-線纜收納箱；12-機(jī)架支腿；13-升降支腿；14-調(diào)高螺栓

圖2巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置稱重機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖

5-稱重轉(zhuǎn)臂；7-稱重料斗；13-升降支腿；15-稱重傳感器

2

4.2安裝與工作環(huán)境

4.2.1巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置尺寸應(yīng)與現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)篩尺寸相匹配，每臺(tái)振動(dòng)篩應(yīng)獨(dú)立安裝巖屑返出量監(jiān)測(cè)

裝置。

4.2.2巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置供電電源應(yīng)為直流電壓24V±1V。

4.2.3巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置供氣氣源應(yīng)為0.4MPa~0.8MPa不間斷空氣源。

4.2.4巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置室外工作環(huán)境溫度宜為-20℃～60℃。

4.2.5巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)水平放置。

4.2.6巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置防火防爆應(yīng)按SY/T5225執(zhí)行。

5巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置校驗(yàn)

5.1重復(fù)性校驗(yàn)

重復(fù)性校驗(yàn)時(shí)，裝置應(yīng)處于工作狀態(tài)，在相同環(huán)境條件下，選擇最小、中間、最大秤量重量樣

本，在秤板中心、四角進(jìn)行不少于5次重復(fù)測(cè)試，并按公式（1）計(jì)算重復(fù)性誤差，計(jì)算結(jié)果應(yīng)小于

1%。

n

（xx)2

i1

RSDi1100%……………（1）

(n1)x

式中：

RSD——重復(fù)性誤差，用百分?jǐn)?shù)表示；

n——測(cè)量次數(shù)；

xi——第i次測(cè)量值；

x——n次測(cè)量的算術(shù)平均值；

i——進(jìn)樣序號(hào)。

5.2偏載誤差校驗(yàn)

偏載誤差校驗(yàn)時(shí)，裝置應(yīng)處于工作狀態(tài)，試驗(yàn)載荷應(yīng)為秤量最大載荷的1/3，依次在秤板中心與

四角測(cè)量，計(jì)算偏載誤差，各角點(diǎn)示值與中心點(diǎn)的示值之差應(yīng)小于1kg。

5.3校驗(yàn)周期

5.3.1上井前應(yīng)在基地對(duì)裝置進(jìn)行重復(fù)性校驗(yàn)、偏載誤差校驗(yàn)。

5.3.2每次裝置重新安裝后應(yīng)進(jìn)行重復(fù)性校驗(yàn)、偏載誤差校驗(yàn)。

5.3.3裝置連續(xù)運(yùn)行10d后應(yīng)進(jìn)行重復(fù)性校驗(yàn)、偏載誤差校驗(yàn)。

6監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)

6.1巖屑返出率監(jiān)測(cè)

巖屑返出重量應(yīng)利用巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，應(yīng)通過(guò)環(huán)境校正計(jì)算巖屑返出率，巖屑返

出率計(jì)算方法見(jiàn)附錄A。

6.2摩阻扭矩監(jiān)測(cè)

摩阻扭矩監(jiān)測(cè)應(yīng)利用錄井監(jiān)測(cè)的實(shí)際大鉤載荷，與理論大鉤載荷計(jì)算值對(duì)比。

6.3掉塊監(jiān)測(cè)

3

采集返出巖屑中巖石掉塊時(shí)，可按角狀、板狀和碎片狀分類，填寫(xiě)巖石掉塊監(jiān)測(cè)記錄，見(jiàn)附錄

B。

6.4元素和脆性指數(shù)監(jiān)測(cè)

返出巖屑元素含量變化監(jiān)測(cè)應(yīng)按Q/SY1862執(zhí)行，，應(yīng)計(jì)算礦物脆性指數(shù)，填寫(xiě)巖屑元素?cái)?shù)據(jù)記

錄，見(jiàn)附錄C。

6.5評(píng)價(jià)方法

6.5.1井眼清潔評(píng)價(jià)流程見(jiàn)圖3。

圖3井眼清潔評(píng)價(jià)流程圖

6.5.2當(dāng)發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常，井眼出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，填寫(xiě)巖屑返出監(jiān)測(cè)異常預(yù)報(bào)，見(jiàn)附錄D。

7記錄文件

4

記錄文件應(yīng)包括下列內(nèi)容：

a）記錄數(shù)據(jù)：巖石掉塊監(jiān)測(cè)記錄，見(jiàn)附錄B，巖屑元素?cái)?shù)據(jù)記錄見(jiàn)附錄C，異常預(yù)報(bào)見(jiàn)附錄D。

b）水平井井眼清潔定量化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)報(bào)告，見(jiàn)附錄E。

c）水平井井眼清潔定量化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)成果表，見(jiàn)附錄F。

8質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、職業(yè)健康安全

8.1作業(yè)單位進(jìn)入作業(yè)井場(chǎng)，工作人員應(yīng)按規(guī)定穿戴勞保防護(hù)用品。

8.2施工作業(yè)應(yīng)制訂環(huán)保、防火、防爆應(yīng)急預(yù)案。

8.3施工人員作業(yè)安全應(yīng)按SY/T5974執(zhí)行。

8.4質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)、職業(yè)健康安全和應(yīng)急管理制度應(yīng)按Q/SY160執(zhí)行。

8.5巖屑返出量監(jiān)測(cè)裝置定期開(kāi)展安全技術(shù)評(píng)估。

8.6巖屑掉塊觀察分析后，應(yīng)實(shí)施不落地處理。

5

附錄A

（資料性）

巖屑返出率計(jì)算方法

A.1理論巖屑體積可按下式計(jì)算：

πd2(1+θ)

V理論=(h-h)…………………（A.1）

40

式中：

3

V理論—產(chǎn)生的理論巖屑體積，單位為立方米（m）；

d—井眼直徑，單位為米（m）；

—井眼擴(kuò)大率，無(wú)量綱；

h—起始井深，單位為米（m）；

—鉆達(dá)井深，單位為米（）。

h0m

A.2實(shí)際巖屑體積

A.2.1鉆井液吸附影響校正

當(dāng)鉆井液性能、地層發(fā)生變化時(shí)，撈取巖屑濕樣樣品進(jìn)行室內(nèi)稱重（W1）g，巖屑清

洗干凈烘干后稱重（W2）g，單位巖屑重量校正系數(shù)可按下式計(jì)算：

W

1……………（A.2）

W2

式中：

—巖屑濕樣品重量，單位為克（）；

W1g

—巖屑清洗烘干后重量，單位為克（）；

W2g

—巖屑重量校正系數(shù)，無(wú)量綱。

A.2.2鉆井液吸附影響校正

未測(cè)出細(xì)碎巖屑重量可按下式計(jì)算：

（）

M細(xì)碎屑巖=LGSQtm-QtMBT…………A.3

式中：

M細(xì)碎巖屑—未測(cè)出細(xì)碎巖屑重量，單位為千克每米（kg/m）；

—鉆井液密度，單位為千克每立方米（3）；

mkg/m

LGS—低固相含量，無(wú)量綱；

MBT—亞甲藍(lán)值，單位為千克每立方米（kg/m3）；

t—鉆進(jìn)每米時(shí)的循環(huán)時(shí)間，單位為分鐘每米（min/m）；

Q—鉆井液排量，單位為立方米每分鐘（m3/min）。

A.2.3實(shí)際巖屑體積可按下式計(jì)算：

6

h

iiQitiMBTi

V實(shí)際=LGSQt…（A.4）

iii

ih0cibi

式中：

—起始井深，單位為米（）

h0m;

h—鉆達(dá)井深，單位為米（m）；

—測(cè)量的每米巖屑重量，單位為千克（kg）；

—巖屑重量校正系數(shù)，無(wú)量綱；

—平均地層體積密度，單位為千克每立方米（）；

ckg/m3

LGS—低固相含量，無(wú)量綱；

Q—鉆井液排量，單位為立方米每分鐘（m3/min）；

t—鉆進(jìn)每米循環(huán)時(shí)間，單位為分鐘每米（min/m）；

MBT—亞甲藍(lán)值，單位為千克每立方米（kg/m3）；

—膨潤(rùn)土密度，單位為千克每立方米（）。

bkg/m3

7

附錄B

（資料性）

巖石掉塊監(jiān)測(cè)記錄格式

B.1巖石掉塊監(jiān)測(cè)記錄表格式見(jiàn)表B.1。

表B.1XXX井巖石掉塊監(jiān)測(cè)記錄表

巖石掉塊監(jiān)測(cè)

時(shí)間井深

備注

y/m/dm角狀板狀碎片狀總含量

%%%%

8

附錄C

（資料性）

巖屑元素?cái)?shù)據(jù)記錄表

C.1井巖屑元素?cái)?shù)據(jù)記錄表格式見(jiàn)表C.1。

表C.1井巖屑元素?cái)?shù)據(jù)記錄表

樣品深度時(shí)間

脆性指數(shù)備注

my/m/d

9

附錄D

（資料性）

巖屑返出監(jiān)測(cè)異常預(yù)報(bào)記錄表

D.1巖屑返出監(jiān)測(cè)異常預(yù)報(bào)記錄表格式見(jiàn)表D.1。

表D.1巖屑返出監(jiān)測(cè)異常預(yù)報(bào)記錄表

時(shí)間井深（m）層位

工況

風(fēng)險(xiǎn)類型

風(fēng)險(xiǎn)分析

建議預(yù)防措施

施工單位：報(bào)告人：

10

附錄E

（資料性）

水平井井眼清潔定量化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)報(bào)告

E.1水平井井眼清潔監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)完井報(bào)告內(nèi)容格式

E.1.1概況

包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、工程簡(jiǎn)況、地層簡(jiǎn)述、井身結(jié)構(gòu)、鉆井液以及隨鉆巖屑返出施工簡(jiǎn)況。

E.1.2水平井井眼清潔監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)內(nèi)容

按不同井眼編寫(xiě)水平井井眼清潔監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)服務(wù)總結(jié)。

每個(gè)井眼包括階段工程簡(jiǎn)況、鉆遇地層層序及巖性、監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)成果（參見(jiàn)附錄F）、

監(jiān)測(cè)異常分析與總結(jié)。

E.1.3結(jié)論與建議

E.1.3.1結(jié)論

包含井眼清潔狀態(tài)在縱向上的分布特征、監(jiān)測(cè)過(guò)程中對(duì)異常的原因分析等。

E.1.3.2建議

從降低鉆井風(fēng)險(xiǎn)、提高井眼質(zhì)量和建井周期的角度提供下步工作建議。