4抑制水化、膨胀
为防止泥页岩及煤储层中粘土颗粒水化分散，膨胀剥落，造成煤储层伤害，可使用钾基系列优质制井液。
5降低钻井液密度，实行平衡或近平衡钻井
使用无粘土或少量粘土优质钻井液，使用好固控设备除去有害固相，保持低密度。 6切力和动塑比
适当的切力和动塑比，有利于携带悬浮钻屑，有效清洗井眼，降低激动压力和对煤储层的伤害。
7国内煤层气井常用钻井液匹配参数见表3：
表3 煤层气井钻井液匹配参数
密度 性能 g/cm 指标 1.03～1.08 3塑性粘度MPa.s 15～20 中压失水ml <9 固相含含砂量% 量% <4 <0.3 粘土含pH值 量% l～5 8～8.5 泡沫(包括充气、泡沫)作为钻井循环介质钻煤层气井，实现欠平衡或近平衡钻井，有利于减少对煤储层的污染，参照有关标准进行设计。
气体(包括空气、氮气)作为钻井循环介质钻煤层气井，实现欠平衡或近平衡钻井，有利于防止对煤储层的污染，参照有关标准进行设计。
3.6 钻柱设计
钻柱设计包括钻头、钻铤、钻杆、扶正器以及井下钻具组合的选择和设计，根据煤层气井的特殊性，具体要求如下：
3.6.1 钻头
要在综合考虑地层类型、钻头成本、钻井成本、水力参数及钻机成本的基础上，合理选择和设计煤层气井钻进钻头，确保高质高效。一般采用三牙轮和PDC钻头，取心钻头应一次达到设计井径。
3.6.2 钻铤 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：
式中：ρc－钻铤的密度，g／cm3；
ρm－钻井液的密度，g／cm3。
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l0％左右。
3.6.3 钻杆
常用Ф127mm钻杆，取心时选用钻杆内径应≥94mm以满足绳索式取心器内筒通过。
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。通常采用螺旋式扶正器。
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
必须满足地质设计要求，同时要经济。
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。 内应力设计应考虑套管试压、压裂等特殊作业的情况。
煤层气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。
SY/T 5618规定的要求。
水泥封固段的生产套管都应下扶正器。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。
3.7.2 固井施工设计
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／cm3； hd－煤层深度，m；
ρc－最大水泥浆平均密度，g／cm3。； 式中：ρc－最大水泥浆平均密度，g／cm3；
Fd－煤储层破裂梯度，kPa／m； hw－煤层气井垂深，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。
3.8 取心设计
T=KH计算值，从出井口到煤心装罐完时间小于10min。 其中：T－提升时间(min)；
K=0.02min/m； H为井深(m)。
3.8.3 取心钻具组合 用组合：
Ф190.5mm（Ф215.9mm）取心钻头+Ф89mm绳索式半合管取心工具+Ф127mm钻杆(内径≥94mm)+133.3mm方钻杆。
组合：Ф118mm(或Ф95mm)取心钻头+Ф118mm(或Ф95mm)扩大器+Ф90mm绳索式半合管取心工具+同径绳索取心钻杆。
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 煤层段 钻压 kN 20～50 转速 r／min 40～50 排量 L／s 6～8 4 钻前准备及验收
4.1 钻前准备
煤层气井钻前准备包括井场布置、道路修建、设备安装、钻井工程准备等内容。 4.1.1 井场布置准备
井场面积及布置应符合煤层气井钻井施工作业、压裂施工作业和排采作业等要求。一般1000m以浅的井场面积应为50m×35m；1000m以深的井场面积以50m×40m为宜。
4.1.2道路准备
道路修建应能承受施工作业各型车辆的通行，并使道路正对井场大门。 4.1.3 设备安装
设备的摆放和安装程序按各型钻机要求进行，要做到“平、稳、正、全、牢”。 4.1.4 钻井工程准备
4.1.4.1钻井工程设计书必须在开钻前送达钻井队，并制定钻井施工技术措施，全面
进行交底。
4.1.4.2准备符合规定的各类钻井工具，仪器仪表器材。 4.1.4.3检查好钻具、各类配合接头，配套打捞工具。 4.1.4.4作好下井钻具的丈量和记录。
4.1.4.5准备好各种生产用原始记录表格、报表。
4.1.4.6按技术要求调校仪表，保证灵敏准确；高低压管线、油水管线按规定试压合格，保证灵、通，无跑、冒、滴、漏现象。
4.1.5 钻井循环介质准备
4.1.5.1监测钻井循环介质的各种仪器配套齐全，性能良好。
4.1.5.2准备足够量的钻井循环介质，性能达到设计要求，一般一开准备50m3～60m3的粘土浆。
4.1.5.3各种符合要求的处理剂一次到位。 4.2技术交底
技术交底是完成最终钻井目的重要保障，。
开钻前的技术交底会应由钻井队全体人员参加，落实到班组等最小工作单位。 交底会上应由地质技术员通报地质任务、钻井目的和要求、完成目的的标志等；钻探技术员通报钻井各阶段的操作要领和注意事项，各阶段可能遇到的复杂情况及应对措施；机修技术员通报施工设备的工作状况，设备运转中可能出现的意外和应对措施；参加者共同讨论后由管理者牵头制定出施工方案和技术措施，后勤保障人员落实各项保障任务。
技术交底及检查落实应贯穿整个施工过程。 4.3钻前验收
安装完毕，钻前各项准备工作就绪后，井队必须严格进行验收。煤层气井钻井工程的钻前验收内容包括井场布置，设备安装，钻井工程准备，健康、安全与管理体系等。
开钻验收项目按开钻验收书格式内容进行验收，写出验收报告。验收合格后签发验收合格证书。不符合要求的要限期整改，经整改后达到规定标准才能开钻。健康、安全和环境管检查验收按照本标准第十章执行。
5 钻井施工作业
5.1 一开钻进
一开表土层钻进，要注意以下事项：
1)准备足够的堵漏材料，以保证施工的正常进行，防止井漏、垮塌； 2)作好井斜和钻井液监测；
3)以控制钻压手段防止井斜过大，以保证井眼垂直，下套管顺利；
4)钻井液密度、粘度要适当加大，确保井壁稳定；在有条件地区可采用低密度钻井液，实现一开快速完钻；
5)起钻、停钻中应经常观测井筒水位，防止井壁压力失衡造成井塌；
6)确认进入稳定的基岩后方可起钻下套管；一开完钻地层最好为未风化砂岩段中部。
5.2 二开钻进
二开钻进要注意以下事项：
1)做好钻头及钻进参数的优选工作，以提高钻进速度；
2)二开钻完水泥塞后要调整钻井液的PH值，调整过高PH值和Ca2+含量，充分发挥泥浆材料的作用；
3)开新井眼时，应采用稍低的压力，确保钻出一段高垂直度的井眼后再采用正常压力钻进；
4)确保钻头的给压不低于钻头的额定压力，可适当采用较高的压力和转速； 5)井斜监控要连续及时，确保井斜控制在设计要求的范围内，以保证后续施工的正常进行；
6)作好钻井液性能参数监测工作，及时调整钻井液性能，确保井内安全；
7)加强返出钻井液中各级岩屑等固相物的清理，确保入井钻井液中固相物含量低于6%，有条件时最好采用无固相或清水高效钻进；
8)充分发挥泥浆泵的作用，上水效率要高，上返速度适中，确保破碎过的岩屑及时返出井外，不经过二次破碎；
9)各班组的钻压、转速、泵量要保持一致，不产生突变；
10)当发现井斜有突然增大趋势时，应先采用加密测点去检测井斜变化，而不是盲目的采用轻压吊打的钻进方法；
11)钻遇储层时要发挥钻探、仪表、泥浆显示、岩屑录井等综合判层手段，避免错判、误判情况发生；
12)钻穿储层后要以正常的钻压、转速、泵量参数钻井，千方百计降低非钻进时间，减少储层浸泡时间，快速完钻；
煤层气钻井工程作业规程
