SY/T 6920-2018 海洋钻井工程设计规范

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SY/T 6920-2018 海洋钻井工程设计规范简介:

SY/T 6920-2018《海洋钻井工程设计规范》是中国石油天然气行业的一项重要标准,它主要规定了海洋钻井工程设计的基本原则、设计内容、设计方法、设计要求以及相关的安全、环保、节能等方面的技术要求。这项标准的制定和实施,对于保证海洋钻井工程的顺利进行,提高工程设计质量,保障人员安全,保护海洋环境,实现海洋石油资源的可持续开发具有重要意义。

具体来说,该规范涵盖了以下几个主要方面:

1. 设计原则:强调以安全、环保、经济、技术先进为设计指导思想,确保工程的可靠性和经济性。

2. 设计内容:详细规定了从钻井平台选址、钻井设备选型、钻井工艺设计、钻井液设计、井控设计、环保设计到施工组织设计等各环节的设计内容和要求。

3. 设计方法:引入了现代设计理论和技术,如系统工程、优化设计、可靠性设计等,提高了设计的科学性和有效性。

4. 安全、环保、节能要求:强调在整个设计过程中,必须始终考虑安全、环保和节能因素,确保海洋钻井工程的可持续发展。

5. 设计审查与验收:规定了设计文件的编制、审查、批准及工程验收的程序和要求,保证了设计质量。

这项标准的发布和实施,对于提升我国海洋石油钻井工程的科技水平,推动海洋石油工业的发展,具有重要指导意义。同时,也为国内外相关企业、设计单位和科研机构提供了权威的设计依据和技术指南。

SY/T 6920-2018 海洋钻井工程设计规范部分内容预览:

3.2.1区域环境资料

区域环境资料包括: 区域海洋水文资料:

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环境温度; 台风、季风; 海洋生态敏感区生物分布; 海洋环保要求; 地震及其他自然灾害。

Q/GDW 11810.2-2018标准下载3.2.3邻井地质资料

3.2.4邻井工程资料

邻井工程资料包括: 钻井设计; 钻井井史; 专题研究报告 油气生产资料。

3.2.5地质油藏设计基本资料

地质油藏设计基本资料包括: 地理位置; 地质分层及岩性描述; 地层倾角数据; 构造特征; 储层特征; 流体性质; 地层孔隙压力、地层破裂压力、地层塌压力; 地温梯度; 井位坐标;

井深; 目的层深度; 靶点数据; 完钻原则; 地震剖面; 浅层气顶部和底部深度; 地层评价计划和资料录取要求; 完井、生产和弃井要求。

3.2.6相关专题研究资料

获取相关专题研究资料,内容包括: 地层强度及可钻性; 地层破裂压力和塌压力; 地应力分布规律; 井壁稳定性。

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4.1.1宜避开浅部断层、浅层气、古河道、海床陡坡和浅层水流等区域。对于无法避开的井,应制订 应对预案并编制应急计划。 4.1.2应避开航道、水下电缆和光缆、海底管道、海底隧道、水下弃物和军事禁区等特殊区域。 4.1.3应与钻井装置的能力相匹配。 4.1.4应遵循成本低、难度小、进尺少的原则

4.2.1钻井装置的综合提升能力应大于钻井设计的最大负荷的1.2倍。 4.2.2井控系统的额定工作压力应不小于预测最大地层孔隙压力,同时用于探井的井控系统额定工作压 力应不低于70OMPa,井控系统及配件的额定工作温度应满足预测最大井口温度和环境最低温度的要求。 4.2.3钻井装置作业能力应能满足所钻井井位的气象、海况、海底地貌和浅层地质等环境要求。 4.2.4选用自升式钻井装置时,其最大插拔桩能力应满足所钻井井位地质调查后计算的插拔桩深度要求。 4.2.5选用浮式钻井装置时,其锚泊系统能力应满足APIRP2SK的要求。

4.3钻井装置就位设计

4.3.1根据海底调查资料、天气、海况、井口区覆盖要求和悬臂梁能力核算结果等,设计钻井装置 向和就位精度。钻井装置向的选择应以作业季节的主导风向、流向为主,同时兼顾供应船的停靠、 直升机的起降、分流放喷管线和燃烧臂的位置、通信能力等因素。 4.3.2自升式钻井装置应设计升船气隙并计算插桩深度。就位导管架、生产平台或水下基盘,还应做 初就位、抛锚和精就位设计,并评估插桩对平台和导管架的影响。若存在以前作业的桩靴印时,应分 析其对本次就位作业的影响,并制订预防钻井装置滑移的措施。 4.3.3根据作业海域水文资料情况及钻井装置结构,核算精就位最小安全距离。 4.3.4坐底式钻井装置应制订预防冲刷淘空和滑移的措施

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5浮式钻井装置应设计最大偏移允许值,锚泊式钻井装置还应设计起抛锚方式及作业程序、最 连长度、锚方位、锚链张力试验要求和预张力值。

4.4.1丛式井槽口布置和钻井顺序

4.4.1丛式井槽口布置和钻井顺序

4.4.1.1宜将水平位移小的井、直井布置在内排槽口,位移大的井布置在外排槽口,并根据靶点方位 依次布井。 4.4.1.2外排槽口宜布置造斜点浅的井,内排槽口宜布置造斜点深的井,相邻井造斜点深度宜大于30m 4.4.1.3布置在外排槽口的井宜采用不低于布置在内排槽口的井的造斜率。 4.4.1.4集中进行表层作业时,宜先钻外排槽口的井,再钻内排槽口的井,最后钻直井。 4.4.1.5隔水导管或表层套管段进行集中作业时,应制订合理的作业顺序,以降低窜槽风险。 4.4.1.6绘制槽口分布图,图中应标注槽口号、槽口间距、井名、造斜点深度、井底井斜和方位、导 管尺寸、平台北与真北的方向和夹角、图例等信息。槽口分布示意图绘制格式参见附录A

4.4.2定向并轨道设计

按照SY/T5435的要求进行设计。

4.4.3从式并防碰设计和计算要求

4.4.3.1收集邻井资料,包括地层压力、断层发育情况、井眼轨迹数据、井身结构、套管下深和水泥 返高、生产管柱、井口油压和套压、环空油气和注人井的注入情况等。进行碰撞风险分析,若邻井井 眼轨迹数据精度不能满足要求时,应复测邻井轨迹。 4.4.3.2对邻近井进行防碰扫描,防碰计算方法应遵循SY/T6396。防碰扫描的判别宜采用分离系数 结合理论井眼中心距的方法进行,设计分离系数宜大于1.5。 4.4.3.3进行防碰风险分析并制订应急计划。对于设计分离系数小于1.5的井,应制订防碰控制措施。

4.5并身结构和套管设计

4.5.1.1根据地层孔隙压力、地层破裂压力、地层塌压力、特殊地层(易垮塌、易漏失、易缩径等 地层)、钻井工艺、完井要求和测试要求,设计井身结构和套管程序。 4.5.1.2同一裸眼井段中不宜有地层压力相差较大的油(气、水)层。 4.5.1.3地层压力系统复杂的井,应设计一层备用套管。 4.5.1.4套管设计应满足钻井、完井、测试、生产、修井、增产措施和弃置等作业要求

4.5.2.1 导管的结构设计应满足SY/T6558的要求。 4.5.2.2 根据导管强度、稳定性校核结果,确定导管直径、壁厚、钢级和接头类型。 4.5.2.3 根据土壤力学数据和结构分析结果,确定导管最小人泥深度。 4.5.2.4 导管结构分析采用与实际结构等效的三维计算,且应考虑结构与周围介质之间的相互作用。 4.5.2.5 确定导管的下入方式。

拥定导管的下人方式。 导管环境载荷按以下要求计算: 生产平台上导管的环境载荷重现期与生产平台一致:

生产平台上导管的环境载荷重现期与生产平台一致

平台上导管的环境载荷重现期与生产平台一致

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探井导管的环境载荷重现期在台风期或冰期取25年,其他情况取10年。 4.5.2.7 导管以下各层井身结构设计按照SY/T5431的规定进行。 4.5.2.8 套管柱结构设计和套管强度校核按照SY/T5724的规定执行。 4.5.2.9 根据硫化氢、二氧化碳等腐蚀环境、条件,选择套管材质并制订防腐措施。 4.5.2.10技术套管鞋宜置于致密或低渗透性的地层中。 4.5.2.11高压井、气井、含腐蚀性气体的井和高气油比井的生产套管,气举油井中底部封隔器以上 井段的生产套管,应使用气密封螺纹连接方式。 4.5.2.12深井、高温高压井、气井、高气油比井和大位移井的尾管悬挂器宜具有可回接套管的功能, 尾管悬挂器宜带有封隔器。 4.5.2.13模拟计算深井及大位移井钻井过程中的套管磨损,对套管剩余强度和套管寿命进行分析和 预测并制订减少套管磨损的措施。 4.5.2.14高温井、深水井和热采井套管设计应考虑温度的影响

4.6钻头选型和钻井参数设计

根据所钻地层特性和井段长度、结合邻井资料,选择钻买(包括钻头尺寸、钻头类型 和切削齿参数、保径等),制订钻头使用计划,并推荐相应的钻压、转速和排量等钻井参数

4.7.2钻柱设计应满足井眼轨迹控制、随钻测井和井下复杂情况处理的要求。 4.7.3直井、定向井钻具组合设计分别执行SY/T5088和SY/T5619的规定

4.8.1设计各井段钻井液体系、关键性能指标和维护要求。 4.8.2根据地层岩性和海洋环境保护要求,结合地质资料录取和钻井施工要求,选择钻井液体系。 4.8.3根据地层的压力预测研究结果,结合邻井实钻情况和钻井工艺要求,确定钻井液密度。钻井液 密度附加值可参照GB/T31033的规定。 4.8.4钻井液流变参数应进行软件模拟计算。 4.8.5对目的层井段的钻井液提出油气层保护的要求。 4.8.6对钻井液处理设备的配置和运行提出要求。 4.8.7设计加重材料的最少现场储备量,钻开油气层前应储备能将1.5倍井筒容积的钻井液按设计密 度提高0.20g/cm以上的加重材料。 4.8.8设计常规堵漏材料、解卡剂、除硫剂和提高pH值的碱性材料的最少现场储备量。 4.8.9对特殊控制指标和相应的试验仪器提出要求

4.9.1依据地质设计、入井流体配伍性试验、作业目的和邻井固并资料进行固并设计。 4.9.2设计各个井段固井的水泥类型、水泥浆密度、水泥浆流变性、稠化时间、抗压强度、滤失量, 制定水泥浆配方。封固气层井段的水泥浆应具有防气窜功能。 4.9.3设计各个井段水泥浆返高和附加量,固井水泥浆返高应能有效封固油、气、水层,同时满足弃 井时切割套管的要求。 4.9.4技术套管和生产套管中浮鞋和浮筛之间的套管长度不宜少于20m

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4.9.5确定水泥、添加剂、混合水、冲洗液和隔离液的类型和数量。 4.9.6 确定注水泥的工艺(内管、双塞或单塞、单级/双级、尾管等)。 4.9.7 进行注替排量的设计和固井施工压力的模拟,并制订固井作业的技术措施、详细程序和应急计划。 4.9.8 确定固井质量检测方法。

根据地质油藏专业要求,结合并身结构、各并段潜在作业风险,明确测井并段、测井项目与测

根据井眼清洁要求和井筒所能承受的最大环空当量循环密度《公路工程集料试验规程 JTG E42-2005》,按照SY/T6613的推荐作法或通 过专业软件设计水力参数,计算环空返速、循环压耗、钻头水功率、钻头喷嘴喷射速度,优选泵排 量、钻井液性能、钻具组合、钻头喷嘴类型、钻头喷嘴尺寸和数量

进行入并管柱极限工况下的摩阻扭矩计算 根据计算分析结果制订相应的措施。

4.13.1根据取心要求和地层岩性,优选取心 取心钻头和取心钻进参数。 4.13.2明确井眼准备、取心工具的检查、下钻、树心、取心钻进、割心和起钻等作业要求

4.13.1根据取心要求和地层岩性【内江市】《城市规划管理技术规定》(2015年),优选取心工

1根据SY/T6845的要求进行弃井设计,确定注水泥塞的数量、位置、长度,桥塞种类、数 封位置,水泥塞、桥塞的试压要求,各层套管的切割深度。 2制定弃井施工程序并绘制弃井示意图

4.15.1 并口装置

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