【石油天然气行业标准(SY)】 常规钻进安全技术规程

中华人民共和国石油天然气行业标准SY 5272-91
常规钻进安全技术规程
1991-07-19 发布
中华人民共和国能源部
199i-12-01实施
主题内容与适用范围
中华人民共和国石油天然气行业标常规钻进安全技术规程
SY 5272-91
本标准规定了石油及天然气钻非工程常规钻进作业过程中的开钻前检查、钻进、接单根、起下钻、换钻头、钻水泥塞、钻开油气层等方面的安全技术规程。本标谁适用于陆地钻开作业。浅海钻片作业也可参照使用2引用标准
GBJ232—82电气装置安装工程施工及验收规范GB 897888
污水综合排放标准
GB 309682
城市区域环境噪山标准
SY 5048-84
SY 5198-87
SY 517287
SY 531388
SY 5369-88
石油钻机用190系列柴油机安装、操作和维护规程钻具螺纹指
首并下部钻具组合设计推荐方法钻并工程常用名词术语
石油钻具使用与维护
SYn 5225-87
石油与天然气钻升、开发储运防火防爆安全管理规定SY 533388
3开钻前检查
钻井设计格式
开钻前应巾施工监督单位组织钻井队和有关部门专业人员，对道路、开场、设备安装质量、销井设计、通讯，片场安全防护设施及环境保护措施进行金面检查、验收，3.1道路
3.1.1必须满足在整个建井周期内人型运输车辆和特殊作业车辆的安全行驶要求。3.1.2无道路的地区（如沙漠、森林、草原、海滩）的探井可修筑能满足通行条件的简易道路。3.2井场
3.2.1并场的有效使用面积不小于表1的要求（不包括并场附属设施的下地面积），表1
钻机级别
井场面积，m
中华人民共和国能源部1991-07-19批准长座，m
宽度，m
1991-12-01实施
SY 5272-91
3.2.2并至并场边缘的坡度为0.5%～1.0%。并场的排水性能良好，基础四周应用混凝上封闭。方井底部应有排水措施。
3.2.3并口位置必须符合地质设计要求。3.2.4场位置应符合下列条件，否则应移动并位：1.片场边缘应距铁路、10kV以上高压中路及具它永久性设施不少丁50mb.并口距居民往宅不少于100m。3.2.5并场布置应考虑风频、风向。并架人门方向尽量朝南或朝东。3.2.6开场设备应根据地形条件和钻机类型合理布置，利1操作和管理：3.3设备安装
3.3.1钻机设备安装质量技术要求3.3.1.1升架及底座安装质量技术要求：非架底座的上平面允许水平偏差应+3mm；a.
b.塔形架底座装后四个柱角的顶板应在向平面内，平面度公差为5mm；对角线尺寸离小10mm;
c．并架立柱组装后的直线公差不超过0.5／1000；d，并口导管预埋时必须垂直，非架底座中心对扌眼中心的同轴度偏养为工10mm；e.转盘中心与天车心的同轴度偏差应小十20mm;f.转概转台平面对天车全眼心线的亚直度偏差应小于3mIm；g纵绳应符合GB1102的规定，绷绳抗拉强度应大于绿载荷的2.5倍，铺固力不小于l00kN.
3.3.1.2传动系统安装质量技术要求：a传动系统底座的乎-面度公差应小丁3mm；b。采用万向轴联接时，安装误差其法兰端面平面度小」lmm，柴油机力向轴倾斜度为3，5\，钻片策方向轴倾斜度为5°～8°；c.采用法联接时，平行度安装误差小于1mm，同轴度安装误差小于0.5mm；d。采用带传动和链传动时，两传动轮应在同·一垂直平面内，带传动平行度安装误差小于3mm.链传动同轴度安装误差小于2mm；e。单根三角胶的张紧度按两皮带轮的中心距下垂尺寸来计让算，每米小于15mm，测力应垂凸两皮带轮的中心，力的小应符合表2的规定；表2
三胶型号
f单根链条的张紧度按两链轮间链条的下垂尺寸算，水平传动链条应小于两链轮间切线长度的2%～3%，爬坡链条应小于切线长度的2%：g采用气离合器联接时，同轴度误差为1.0～1.5mm、未充气离合器问隙为2～3mm；h.绞车的刹车与刹车快的问隙应均匀，通常为6mm。3.3.1.3循环系统安装质量技术要求：钻并泵应安装在间一水平面，平面偏差为3mm；a.
b．钻片菜吸人管径应大于泵液端吸人管尺寸：吸入管应安装过滤器、档板阀和缓冲器；高长管汇必须进行刚性固定；
d。钻并录空气包的充气压力应调整在钻井泵7.作压力的1／3；SY 5272 91
心水龙带与架之间应有足够的距离，并应采取防止水龙带打扭的措施，水龙带与立管相接部分要有正常的弯曲半径，水龙带的最小弯曲半径应符合表3规定表3
水尼带内把直径
最小湾曲半径
63.5~76.2
钻仪表固定应有避震和减振借施。其安装位置不得妨碍可钻观察井1操作视线。3.3.1.5供给系统安装质量技术要求：钳：油罐和水罐位置应有适当压头：输油罐的进出应安装流量计；油、水，气输送管线安装后应用空气进行试压，试验压力为其输送压力的1.25倍，稳压3min，不允许有渗漏。
3.3.2动力柴油机安装参照SY5084第-章的规定。3.3.3其他辅助设备安装质量应符合关规定。3.3.4电气装置安装应符合GBJ232中第·七篇“低电器”、第十篇“抖线装置”，第十-篇“电缆线路”、第“篇“IkV及以下架窄配电线路“、第f篇“配线丁作”、第←四篇“电器照装置”、第万篇“接地装置”等的有关规定。3.4钻井设计
3.4.1钻并设计格式必须符合SY5333的规定要求。3.4.2开钻前必须有经过审批的钻拆设计：3.5通讯
3.5.1非场通讯设施应符合有关规定。3.5.2必须满24h与生产指摔机构的正常通讯联络。3.6安全防护
3.6.1非场防火消防器材的配备应衔金SYn5225中9.3.2.4的舰定。3.6.2机械，电机设备的所有传动、转动部分必须装好护罩并固定牢靠。3.6.3钻机提引系统的制动、防硼装置必须灵敏、可靠。3.6.4并场照明设施和电路安装应符合SYn5225中2.2.1，2.2.6，2.2.7的要求。3.6.5地处海滩、河滩的井场，在洪、潮汛季节应修筑防洪防潮堤坝和采用其它相应预防措施，经安全防汛部门认可底方能施工。3.6.6井场火源，易燃易爆物源的安企防护应符合SYm52252.2.3～2.2.7的要求。3.67井队半要岗位人员必须持有操作合格证，其他人员必须经过安全技术教育合格后才能上岗个人安企防护用具必须完好，1.岗必须穿戴齐全。3.6.8升架天车台、二层台、立管台、钻台、机房、泥浆等周围必纳安装护栏，梯子必须有扶于。
3.7环境保护
3.7.1：非场应配备污水处理装置和污水储存坑（罐）。污水排放必须达到GB8978和当地政府规道的排放标准。
37.2油、气放喷管线出口应避开居民任宅、森林、经济作物区和其他重要设施。3.7.3工业垃圾、钻屑．牛活污物的排放，应有适当的收集容器利处理措施，3.7.4并场应配备足够的钻井液储备罐（池）、池（罐）应做到不跨不漏。居氏区和饮用水源×50m内必须用金属钻非液储罐，
3.7.5并场有毒物品应单独储存，设有明品标志区别，并专人保和发放，SY 5272-91
3.7.6在城镇及居民区附近钻井，非场机器噪音控制应符合GB3096的规定。3.7.7在平原，森林、耕地处的片场完止后应按规定恢复地貌。4钻进
4.1第一次钻进
是指埋设导管府，下表层套管前的第一次钻进，41.1鼠洞的位置、鼠洞管的斜度与出露钻台高度，应有利于方钻杆的起放和摘挂水龙头操作便。各型钻机的鼠管安装技术婴求见表4。表4
钻机级别
距并口距离、m
2.2 ~ 2.5
4.1.2开孔钻头直径与导（套）管直径配合尺见表5。表5
钻头直径
导（套）管直径
(0174)
(012号)
4.1.3第：-次钻进并眼要直，人并钻具必须符舍SY5369要求的质量标准，4.1.4第一次钻进开始，控制钻压不超过钻链柱质量的60%鼠洞管斜度：
mm(in)
346-311
(13—12h)
273~245
(10%~%）
4.1.5执行定深测斜制度，对易斜地层应采取满眼钻县或钟摆钻具纠合等控制托斜措施。4.1.6用减振器以减轻跳钻的危害，提高钻头和钻具的使用寿命。4.1.7钻液性能及其使用管理应符合钻并设计要求4.1.8钻进中应根据井下情记变化和地面设备、仪表采集的信息变化，分析判断，及时采取相应措施，实现安全钻进。
4.1.9钻达下表层套管深度应及时进行测井和固井等作业，4.2再次钻进
指封固表层套管后的各次钻进。4,2.1再次钻进前必须先安装好并口装置，片找正天车、转盘和井口巾中心，固定牢靠。4.2.2钻完固井水泥塞，再次恢复钻进，应对套管来取保护措施：：在钻链末出套管鞋前，钻压不超过钻链质量的60%，转盘速度采用低转速；b、技术套管下入较深、再次钻进井段较长的井，应在钻杆柱上加橡皮护箍4.2.3钻具组合应满足喷射钻并和防斜打直井技术要求，符合SY5172有关规定4.2.4使用PDC销头和喷射钻头-应根据实际情况，每次钻进进尺不超过500m或纯钻进时间不超过401进行短程起下钻，起出长度应超过新钻进井段，以防缩径卡钻。4.2.5钻井液的选择：
a，必须使用优质钻并液：其性能应符合钻非设计要求和有关规定；b，应按照地质设计提供的地层孔隙压力，选择钻井液密度，并根据随钻监测的地层压力值及时SY 527291
调整，油层附加0.05g／cm，气层附加0.07g／cmc，对长段泥岩地层，应进行矿物组份分析：并依此选择具有相应抑制性的钻非液体系。d．钻开液必须进行净化处理，按钻开设计要求控制屑含。固控设备配备应行搬动筛、除器和除泥器（或清洁器）。Www.bzxZ.net
e.钻井液性能应能满足测井、测试要求、除特殊高矿化度钻并液体系外：钻井液滤液的电阻率值应符合测并要求。
4.2.6钻进中应根据片内情况变化（钻速、钻片液性能、钻屑性能、钻井液体积和进出流量等）和地面设备运转、仪表信息变化，判断分析异带情说，及时来取相成处理措施。4.2.7新牙轮钻头人非开始钻进时应采用轻压（10~20kN）、适当转速（50~60r/min）钻进0.2~1.0m或10～30min，再逐渐增至正常钻压和转速，禁止加压启动转盘。4.2.8新金刚石钻头人并开始钻进时，应在钻头接触井底前0.5～1.0m先开大排量清洁底，然后采用轻压（10~20kN）、适当转速（40~50r/min）钻进0.5~1.0m或10~30min，再逐渐恢复到正带钻压和转速
4.2.9钻进中出现下列情况之一时应终止钻头使用：。钻头在井底工作有异常，如突发性跳整、钻速突降、转盘扭矩增人等，经处理效b钻头在井底1作止常，似钻头经济曲线率变化超过充许范围：.钻井泵菜压突变，已判断为循环短路、钻头喷嘴脱落或堵塞d发生严重溜钻。
4.2.10使用金刚行钻头时井底必须无金属落物：不允许用金刚钻头眼。4.2.11
长井段的划眼或扩眼时应采用铣齿牙轮钻头。如用镶齿钻头划眼时，转速应控制在60r／min以下。
4.2.12钻具在内静止时间不得超过3min，防止粘附卡钻4.2.13安全钻达下技术（油层）套管深度后，应根据钻井设计要求，及时进行测片、固井等其他竹业。
5接单根
5.1接单根前应作好单根和井口「其、材料的检查准备。5.2御方钻杆必须用双吊钳（或动力吊）旋松螺纹后，再用转盘低速（10～12r／min）卸开螺纹。不允许只用单吊钳转盘冲肺松元螺纹，5.3采用小鼠洞接单根时：必须用吊钳按规定力矩旋紧连接螺纹，操作时应注意防止单根和方钻杆的连接螺纹退松。
5.4接单根时必须有防落物人并措施5.5接好单根和方钻杆连接螺纹后，应先开建立常循环，才能下放钻柱恢复钻进，6起下钻
61起下钻前应按照操作闵位专责分工，作好仪表：工！、器材和安全防护设施的检查，井口操作必须有防落物人并措施
6.2起钻前应根据并眼条件、机械钻速、钻拆液性能和地质录资料要求，充分据环洗井，清洁井筒.
6.3起下钻应根据钻机载荷、钻栏质量、片眼条件，采用双吊卡或瓦操件，在井深人于1000m或大钩载荷大」300kN时：用双吊·卡加小方补心或用长钻杆瓦。6.4起下钻链必须间时使用提升短节（或提升接头）、卡瓦和安全卡比提升短节和钻链连接螺纹必须用吊钳（或动力吊钳）旋紧。安全下比应下在距卡瓦上部0.05～0.10m处。禁止用转盘旋卸钻链螺15
SY 5272-91
6.5钻只联结螺纹应按SY5369规定的最伟扭知值旋紧。应采用带有亢读扭矩仪的动力吊钳旋卸销具螺纹。
6.6连披钻具螺纹必须采用符合SY5198规定性能指标的润滑脂6.7螺纹连接前必须保持螺纹清洁完好。6.8起钻应定时定量向升内灌注钻井液。可采用白动平衡灌注装置或每起出3～5立柱钻其注入与起出钻具体积相当的液量。若灌不进时应接方钻杆循坏。6.9在油、、层部位及其以上200m井段必须降低提放钻具的速度，其值应不大f0.5m/s6.10下钻应采用限速措施。下钻大钩载荷超过300kN应挂上水刹车（或用电碰刹车制动)。6.11钻柱装有正回阀下钻时应定深度间钻其内灌入钻井液，每下500～1000m灌满一次，6.12起下钻在复杂卡阻升段应降低速度。阳卡载荷超过当时钻具恩重50～100kN时，要及时采取措施，彻底消除阻卡后才能恢复正常作业。6.13井下不正常或深升段下钻应根据情况分段进行循环钻井液。6.14钻具下完接方钻杆后，先开泵循环正常再转人正常作业。7换钻头
7.1上卸钻头应历吊钳和专用钻头装卸器。钻头螺纹先用人工引扣，再用吊钳旋紧，不得猛拉猛绷，防止损坏钻头。卸钻头先用吊钳旋松螺纹，再用转盘低速（10～12r／min）卸开。不得用转盘，鄉开螺纹。
7.2连接钻头螺纹必须用标准螺纹润滑脂，并按规定螺纹扭矩值上紧。7.3应根起出钻头磨损情况和使用效果，结合钻进岩价可钻性选择人升钻头类型和钻头1作参数，
“7.4牙轮钻头人井前必须检查钻头直径、轴承间隙、牙轮平面度、牙齿、连接螺纹质后、焊缝质量。喷射钻头应检查喷嘴安装质量和储油囊储油情况。7.5刮刀钻头人前必须检查钻头直径、连接螺纹质量、刀片高度差：合金块及刀片接质品、喷嘴质量等
7.6金刚石钻头入井前应检查钻头直径、胎休与钢体焊缝质量、金刚石或切削块烧结质量、水眼套安装质量和连接螺纹质基。
7.7出入井钻头应进行钻头直径检查，起钻头磨损严重时应及时采取划眼措施8钻水泥塞
8.1钻水泥塞宜用尖钻头或铣齿牙轮钻头，钻具结构可采用加重钻杆或加1～2柱钻链。8.2钻水泥塞和套管附件，钻示1.5～2kN/cm2，转速低于60r/min，并保持环空上返速度：244.5mm（9in）以上井眼不低十0.6m/s：244.5mm（9in）以下眼不低0.8m/s。8.3钻完套管金属附件后应采用强磁打捞器加钻具打捞杯清理开底。8.4钻水泥塞的钻小液应具有抗钙污染性能。8.5钻水泥塞出套管鞋后，应根据钻井设计费求：进行套管鞋地层被裂压力试验8.6钻完水泥塞恢复钻进，在钻饪未出套管鞋前应采取轻压（2～3kN/cm2），转速不超过60r/min，环空上返速度：244.5mm（9号in）以1升眼不低于0.6m／s；244.5mm（9in）以下井眼低于0.8m/s。
9钻开油、气层
9.1钻开油气层的准备
SY527291
钻升油气层前必须按钻设计要求和SYn5225规楚的有关内容逐项检查合格。9.1.1
9.1.2止防喷器和配套的井控系统应符合钻非设计要求，其压力等级应和地层压方匹配，防喷器芯了尺寸必须与并内钻其致。
9.1.3非控设备的安装质量必须满足油气层安全钻逃需要：防喷管线布局要考虑当地季节风向、居民区，道路和其他重人设施情况：应接出井口不少于75m，线弯度夹角小」120，每隔10～15m成打水泥基墩，用卡子固定年辑，9.1.4非口设备应定期来用堵寒器清水整体试压，作稳压检查。环形防喷器试压到额定下作压力的70%，节流压升管汇、闸板防喷露及其以下部件，试压到闸板防喷器额定工作压力9.1.5钻并队工作人员必须「解掌握儿控设计和升控安全操作规楚。钻非液性能符合设计要求，要有足够的钻片液加重剂和处理剂的储备。9.1.6
9.1.7各种井挖设备、专用工具、消防设施、电路系统配备齐全：运转正常，9.1.8落实关并程序、操作岗位和钻井队干部24h借班制度。队上岗人员必须具有并控操作证，9.1.9钻止队每个生产班要进行防喷井控演习，并达到规定的演习要求，9.2油气层正常钻进
9.2.1应配备方钻杆上、下旋塞阀和钻其止回阀。9.2.2钻进中应进行油层压力监测预报工作。遇到钻速突然加快，放室，并漏．整钻，跳钻，气测异带、油气水退示等情况，应立即停钻循环观察或关非观察。9,2.3钻开冲气层后，应根据显小情况逛行相应的短程起下钻。起下钻应控衛速度。起钻要及时灌满钻井澈、并校核灌注鼠。
9.2.4应定期进行开控装备检和并控防喷演习：检测演习频率不少下每月二次。每次起下钻应开美闸板防喷器一次。
9.2.5钻进中要专人观察和记录钻井液休积变化，发现溢流应按规定的关片程序迅速关非。关井压力不得超过控装备额定L作厉力、套管抗内强度，地层破裂压力者中最小值的0%，根据关力估确定重建非简平衡的压并液密度。9.2.6应定深、定时采集钻并数据和钻井液性能参数，发现油气显示应加密各种参数信息的采集。9.2.7
定期测试取得低冲数排量下的循环泵压，作为溢流并喷压开时计算错环压力的据。9.2.8冬季钻进、寒冷地区必须采取防冻措施，特别要防止防喷器系统及节流压井管汇冻结火灵。9.2.9严格执行发现和保护油、气产层措施和有关规定附加说明：
本标准出右油钻开工程专业标雅化委员会提出并叮口。本标准由四川石汕管理局钻非处负责起草。本标准主要起草人孙景淳。
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