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原则。可用下列公式计算所需钻铤长度： L=Wb/（f×Wc）
L——钻铤长度，m。 式中：Wb——设计的钻压, Kg。 Wc——空气中每米钻铤的重量， Kg/m。 f——浮力系数，无量纲，可用下式算得： f=(ρc-ρm)/ρc
式中：ρc——钻铤的密度，g/cm 3 。
ρm——钻井液的密度，g/cm 3 。
注：考虑实际钻井摩擦力、反弹力、井斜等影响，实际设计钻铤长度计算值应加大 10%左右。
3.6.2.2 确定钻压，要避免采用 1～2 次临界钻压之间的值。 3.6.2.3 钻进时，轴向拉、压应力中和点必须位于钻铤全长的 80％左右位置。
3.6.2.4 根据防斜打直技术要求，选用钻铤直径时，视具体情况，可采用“满眼”钻具，也可采用“钟
摆”钻具。必要时还能够采用变径稳定器甚至“随钻技术” 。 3.6.2.5 取心时，选用的钻铤内径应满足绳索式取心器内筒经过的
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要求。
3.6.3 钻杆 Q/CUCBM 0301-- 6
常见ф127mm 钻杆。 取心时， 选用钻杆内径应满足绳索式取心器内筒经过。 若小井眼钻进选用Φ63mm 或ф73mm 钻杆，小井眼取心选用ф89mm 钻杆。 3.6.4 扶正器
对于地层倾角大，软硬交错互层多的易斜地区。应采用扶正器，以实现“满眼”或“钟摆”钻进。 一般采用螺旋式扶正器。 3.7 固井工程设计 3.7.1 套管设计 3.7.1.1 套管串结构设计
3.7.1.1.1 参照 SY/T 5724 套管串结构设计标准。 3.7.1.1.2 套管串结构设计必须满足地质设计要求。 3.7.1.2 套管柱强度设计
3.7.1.2.1 参照 SY/T 5322 标准进行套管柱强度设计。
3.7.1.2.2 设计时要综合考虑内应力、挤应力、拉应力等三种应力及完井和增产作业的需要。 3.7.1.2.3 煤层气生产井，生产套管和技术套管应使用 API标准套管，表层套管可考虑使用 API限用套 管。
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3.7.1.3 套管柱附件要求
3.7.1.3.1 浮鞋、浮箍要满足 SY/T 5618 规定的要求。 3.7.1.3.2 扶正器的数量参照 SY/T 5334 规定的方法进行计算。 3.7.1.3.3 完井深度在 1000m 以浅的煤层气直井， 生产套管在目标层上下范围内每二根套管至少装一只
扶正器。 完井深度在 1000m 以深的煤层气直井、 定向井和井径井斜大及方位急骤变化的井段要适当加密。 环空水泥返深处要加一只扶正器。 3.7.2 固井施工设计
3.7.2.1 煤层气井固井施工设计格式，参照 SY/T 5411 标准进行设计 3.7.2.2 水泥返高计算，可用下列方程式计算煤储层能够承受的最大水泥浆高度：
CH＝（Fd/10-ρm）×hd/(ρc-ρm) CH——最大环空水泥浆液柱高度，m. 式中：Fd——煤储层破裂梯度，kPa/m； ρm——固井时井内钻井液密度，g/cm 3 ；
hd——煤层深度，m； ρc——最大水泥浆平均密度 , g/cm 3 ；
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3.7.2.3 水泥浆密度计算方法 ρC=Fd/10-100Po/hw
式中: ρC——最大水泥浆平均密度，g/cm 3 ；
Fd——煤储层破裂梯度，kPa/m；
Po——固井时水泥浆流动压力和摩阻压降之和，MPa；设计时一般取 4—5MPa。
hw——煤层气井垂深, m 。 3.8 取心设计
3.8.1 为使煤心中气体损失量最小，应选用绳索式半合管取心工具取心，亦应保证岩煤心直径大于 60mm。
3.8.2 为减少煤心在起出过程中的气体损失量，提升时间限定为：井深 1000m 以浅，取心内筒从提心开
始至出井口时间小于 20min，从出井口到煤心装罐完时间小于 10min。井深 1000m 以深，取心内筒从提
心开始至出井口时间不大 0.02min/m×H (H 为井深,m)。 3.8.3 取心钻具组合
3.8.3.1 常规井径取心：φ215mm 取心钻头+φ178mm 绳索式半合管取心工具+φ177.8mm 钻铤（内径≥
95mm）6 根+φ127mm 钻杆（内径≥95mm）+133.3mm方钻杆。
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3.8.3.2 小井眼取心：φ118mm(或φ95mm)取心钻头＋φ118mm(或φ95mm)扩大器＋φ90mm 绳索式半合 管取心工具。
3.8.3.3 煤层顶、底板及煤层可采用 PDC 取心钻头、硬质合金取心钻头或金刚石取心钻头。
3.8.4 取心参数应结合现场实钻煤层特征具体制定，推荐参数见表 4。
表 4 煤层气井绳索取心施工工程参数 井段 钻压 kN 转速 r/min 排量 L/s
煤层段 20～50 40～50 6～8 非煤层段 40～60 60～65 10～15
4 钻前准备及验收
4.1 钻前准备
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煤层气有限责任公司企业标准煤层气钻井工程作业规程
