[CS 75.020
备案号：11600—20M03
中华人民共和国石油天然气行业标准SY /T 6543.1-2INI3
欠平衡钻井技术规范
第1部分：设计方法
Specification for wnderhalanced drilling technology --Part 1: Methods for design
2403 -03-18 发布
国家经济贸易委员会
2003-03-18实施
规范性引用文件
术语和定义
欠平衡销指方式分类
对地质设计的要求
久平衡钻开方式选择
欠平衡压差设计
井身结构
大半衡钻升设备
井场布局与据环流投.
站具组合
[2井口及井控装置
13欠平衡钻并垂数设计
14钻井流体选择的报原则…
15防火，防爆，防疏化氢安全设计16久平衡钻井纳人钻井工程设计目
阴录A（规范性的录）油凝下程数握衣挤式附录B（资科性附录）
附求℃（规范性附录）
阴录（资料性附泵）
父平街钻井方式选择
气体、等化钻井计算公式
欠平衡钻升水力参数设计格式
SX/T 6543+1-2003
SY/T 6543.1—2003
Y/T6543—2003次微钻技术规范》分为部分：—第1部分：设计力法！
一第2部分：并口压力控制装量及地间转置配备要求：第3部分：上艺施工规程，
本部分是SY/T6543—2D03的第【部分，本部分的录A，附承（为规范按附录，所录、对录D为资籽性附录，本郝分内石油钻井工强专业标准化委员会提出并出，本部分起草单位：性利术油管理局站儿工艺卵究院。本部分主要起草人：陈永明、燕修良、1树汀，杨俊择范围
欠平衡钻井技术规范
第1部分：设计方法
SY/6543,1-2003
本部分规宽！久平演站井设计的内容及原测：其他粘并工程设计内容（诸如套管设计、宣并设计等）不包括在本部分内，
本部分适用于交平衡钻并设计。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过SY6543的本部分的用而感为本部分的多款：凡后注日期的引用文件其随后所有的烤改单（不包搭勘误的内容)成修订版均不适用于本部分，给面，鼓册根据本部分达成办议的各方酬究是否可快用这些义件的抵新版本，凡量不载口频的引用文件，其最新版本适用于本部分。SY5了93含雍油气出案全钻井作法SY5225一1994不汕与天熟气销开、并发、储运防火防爆安全生产筛理规定SY.T6228一1996准气井钻井及整井作业职业安全的推存作法SY/T6276：1997石油大燃气T业链象、安全与环境首理年系SY/1'6426-1999钻并井控技术规程3Y6543.2--2003欠平衡钻井按个规范第2部分：井1压力控制装受及地面装置配备要求3术语和定义
下列术语和定义适用于SY/T6543的本部分。3.1
欠平街衡帖井underhalanced drilling是打估流体的循环压力低于地层孔索压力，并将流人并内的地层流怀循环到地面进行心效控的情况下所达行约站并，
干空气钻井dryalrdrilline
用干空气作为钻非流体所进行的站井，简称穿气装井（adrilig）：3.3
氯气钻井nttrngendrilling
用氯气作为钻并放体所进行的结并，3.4
天鼎气钻井muatunalgatdrilling同无然气作为站井流体所进行的能升。3.5
雾化井 nist drillimg
可少水和陀录剂在压缩气林进人钻样之前洋人到气流中作为钻井液所进行的钻井，3.6
泡沫钻井foamdrilling
用泡速作为钻产流体所逃行的钻开。SY6543.1—2003
充气钻井液钻井gasftied|aeraled）nuiddrining用钻非践利气体的祝合动作为计计流依进行创钻并，的称充气计。3.8
液相欠平衡钻井lowmndkerhalankeddruirge月液相钻并凝所进行的欠平菌钻井。3.9
不压并起下钻站井nb.drling
使用不压升起下钻装置（emubhingunit）或逆续油管装置（xied tubingunit）的欠平衡销井。3.10
泥浆焖钻井mrockcopdriLng
长环空洋人重码的流体（所谓的泥奖惜）后，关闭环空，节流时，面轻筛钻井液通过针具进人地层，实现边漏边估的一种站并右式，3.11
平街衡压差umderbalancedpresurefferenttat是指某位的地层我除压力与井眼压力之整，也叫负压差。3.12
泡质量fouly
是指沟沫的气推体!分数（fmrt:），4欠平衡钻井方式分类
4.1气相欠乎衡钻井，主要包括：a）下空气霜川：
b）氮气钻并：
大就气钻儿：
4.2气滤两排欠平衡钻井，包括：月）雾化钻；
泡沫钻井：
c）充气钻井液钻步，接者气力式分有；1）诺汗气：
2）资生管注气：
3）桐心管注气：
4）连续油管座气。
4.3凝相大P衡钻开。
5对地质设计的喜求
5.1开发共
5.1.1提供滴气微类型，久平截非计段的分尺地层压力系数：地表温度和地流梯度：5.1.2根据泊气层保护内要求，促供储层尝右铭层流体的性质及敏感性评价资料，用于计或迟择保护油气晟的钻井液：
5.1.3提供估算地层流位产量的准费1数据，产以数括用丁也面处理设备的配罩及相流齐方设变模。
5.1.3.1油并参更附录A的表A.1。2
5.1.3.2气并费见附录A的表A.2
5.1.3.3其他油气凝类型要提供池、气、水的产见数据。5.2探井
提供地层压力领测剂而、地层统体类型我测结事及舒井试油资料。6欠平街帖井方式选撑
6.1洗拌欠平衡新并方次前，应对欠平衡拓升升段进并萨后定性分所，SY/T6543.1—2003
2枣据地层压力系数，确定钻井流林类型和久乎衡第片方式的一股此则季见附求B十表B.1..3火平函筑并方式的选择与所解决的写贴或成用对象有关，患见附录乃中的表乃.2.6.4次平衡新升方式的选择应考虑设备和技术能力。，5欠平衡站井方式的送择应专虑地层产出的流体，能否在地面进行安全，经济的处理：6.0在同11川中，不限于使用，种欠平衡钻井方式。典出气体钻并转化减客化井或由姿化站井转化成泡述站井。
了欠平衡压差设计
7.1欠平衡压差大：苓，小于孔鼠压力与跑层竭压力之差。7.2欠平衡压差设计要考虑地面处理票统的处理能力：7.3欠平衡压差设计要考虑靠转控制头或施转防喷器的源定动压，对气井过行液科欠平衡钻并过尤龙变注蕊，
了.4报相久+欲并次平衡压禁要设计得小一些、一般收0.7MPa-1,有了.5气体和落化错井久平衡压差不作持孔改计。7.心沟沫刊充气估寸欠平谢氏差可设计得人一些，组要蒙顾共壁稳定和地面处理系统的处望能方。充气钻并欠采微压差一般在1.70MPa一3.5MPa的范国内。7.了对十水半并井，东平衡压差设计应确保整个水平段处于欠平衡状态，8井身结恂
8.1为了满少油气层减害而采用欠平济钻井时，故术套节下深应尽置接近欠平衡铝并的日的，&.2十充气针乎，应考虑并眼尺寸能否满足粘并体当量循环密度的要求。9欠平街黏井设备
欠平衡销升设备做SY/T6543.2的要求配备。10井场布周与循环流程
其频布片惩环统翟参见SYT6543.2.指基组合
11.！转盘铂并时，实选用六与结杆或三方钻杆。11,2方钻村虚停用上、下旋塞。11.3钻挂中至少成接个钻艮止回阀，11.3.1对」各种火平衡钻并，底部（！3之「应接个止回阅11.3.2对于液相欠平衡钻升，除定升、水平并外，可在估注L再技一个权人式上回凋，投入克止已题净效在高定式正可阅之
11.3.3研充气时，止钻生的：部按个具Ⅱ巨两：工以一钻柱中间接若十个新其止叫期，阻止3
SY/T6543.1—2003
两相流分离。
11.3.4要迅行不压井起下站作业时、应安装能泄压的止回阀，1.3，5对丁水平升，底部钻具组个接水平井要求设计，底部使用的正回阅放受以不影彩响测斜为原测。
11，1欠平衡钻并片段使用斜台肩钻杆，不压川起下钻作业应全部使用斜台向钻杆：1.5如兴带要反循再作业或原钻杆测式，应在站链三接个按人式旁逆阳。12非口及井控装量
并口及计控装需按SY6543.2的要求设，13平衡钻井参数设计
13.1气体钻井
13.1.1气体钻井主要足设计接带岩眉贴需夏的最小气体流量，采用A：培方法，计算公式参见附录%
13.1.2ARel方法模计的气降流量可能假小，在选择气休设备所：额定流量要选择人一些，13.1.3通过考患岩解下沉递度的设计法，由于影因获较务，需要多剂流专载件设计13.1.4立选挥[AL审范系列的站，不应使用EX站头：国序钻井协会nteetionakoxiationdLeilingLrtora）内英文范13.2募化钻井
132.1确定地面计人我盘和地法*被量，体注人量（水，发泡剂和既扇剂）是0.26L/9~0.871./
13.2.2根括总液量计算拟机械速，算公式琴见除求C，经：成视减必折带改添性产生总险然乐距汽岩间的祖城的道。13.2.3计算气举岩屑和液体的总机械钻速，计算公式参尺用录（%13.2.4将总机械钻理代人Anzel计算公式，确定气床注人流盘。13.2.5等化粘井的气体流量比（下）空气钻并高35%--40%，13.2.6按多相洗设让时，需要多租液专习软件进行设计计算，13.2.7个选评1A义空气站并系列的估头，不成他用L站头13.3泡沫钻升
13.3.1池法销所属采用相流专用软件设计气体范用液体流具：13.3.2波体流一般征0.63L/3-1.261.79的范图，13.3.3非11的流袜质减不大于0.9？：查则成设门控制回压；井底的池沐质且至少应为0.5，以人了0.65为佳
13.3.4产气量、产水通影范纤量：用专用软件议计时应输人拒应闪效诺。13.3.5环空返速应能满足携岩的要求。336算择14空销升系列的款实，应使用实，13.4充气钻井
13.4.1主要是设计液殊流量气体流母，应满足如下要求：一充气销井液当量循坏密度小十地层乐力当量钻井凌案度：要求能成钱术要求，态最好是率流，资高聘岩效：钻火处的体积流里要测足动力钻具的工作要求13.4.2充气钻井处于静正境制区村，可要式（1）确定气激比，1
式中：
0.0008A-e.-(p-)
3.458 × 10-41,la5
1.156 x10F点
Pp2 - ± 0.0098aepd
标准状态下的气液比：
予深，单位为米(m)：
0.009thhpipr
寄生管的深度，单位为米（m)5
绝对地而生小，单位为兆焰（MPa）（无四压时，为0.10125P）；p：酬拟的绝对井眼静柱压力，单位为兆帕（MPa)；平均环空温度，单笠为开（K)：T
预期的充气钻井轻平均质，单为克每立甲米（m：液相密度，单位与克每立方厘（un）式12用打注气，式（3）乐压上录生管注气，更确的要采用多相流专用软件设计SY/T 6543.1—2003
13.4.3究气钻非处丁麻附控制区时：应使月条相流专用软件设斗族体注减和气体流量，13.4.4钻头选型及其他钻井参数设计与常规钻并相同：13.5雍相欠平菌钻邦
13.5.1液相次平衡结井主要是设计钻井液密度，按式（4）设让。'm
式中：
统非波密度，单依为点每方所米（）Fm
地层小，单位为兆帕（MP）
大平衡压并，单位为兆披（VIPa)环空压桃，单为兆（：
您医，单优为兆忙（MI)：
乘速，单使为来（）、
案流时，环空正耗按式（5）计管，式中：
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PM=(D- D,(D, + DJI-免费标准vv99.net
塑性粘度单位为怕秒（mPa\9)：钻柱【杆或键】长滤，单位为米【排品，单位数升每段（：
井径，单位为亲米（mn）：
钻左[钻杆或柴键）外径、中位为毫来（)。离淡时、环空乐耗按式（6）引算。Paf
(Ph - D.)tD. + D, + (D.. D.)(4)
SY/T6543.1—2003
式中：
,—原限俏，单位帕（1%).
13.5.2钻头选型效其仍剂片象数议计一常规估相同、14钻井流体选择的一搬原则
14.1粘井流体变型选择
按欠平衡估升方式选择询定钻井流体类型。14.2钻井流体的气相选择
1.2.1钻并流体的气析主要是空气、氮气和人然气，14.2.2空气土家在充气、弹化、泡沫钻井中使用，用丁提尚机械钻速等不易发牛燃烧的消形、14.2.3有油气产山的情记下，从安全上考虑应选择效气。充气针升当油作为嵌相时，成用氯气作气，
14.2.4天然气只有在气额可以利情识下才能使用。14.2.5空气利氧气据全使用时，靠气度要求低于临界液度。临界游典按下或计算：0,:(10.35-1.68lg2)×10-2×100%式中：
).氧气临界液度：
——绝对力，单位为兆帕(MPa)
14.2.6气托选择时，一定注意址层产出气中的硫化氢含，当注人气述的氧气泄度为5%（藏氮气、脱须空气）对，燃燃气硫化氛含盘人于或等十7.5%寸，就达到了起爆限：靠化烹浓度小千克等丁5%时、尽安全的.
14.3站井流体的液相选择
14.3.1雾化，范沫钻井的液树主要是水、发泡剂鸥腐拥等。14.3.2液机久平御钻片用水、盐水、轴、油基钻并液、求基粘并液等液相钻井液。14.3.2.1版价钻被应与储尽岩石、流忙具有良好的配伍性，满尼浦气层保扩的要求，14.3.2.2应其有既可的并境赖定性能。14.3.2.3钻井液要与产出的储层流体相弃，钻井液粘查合适，欧止水一泊、气钟孔状物的形成，以利十地心洲汽分离，
14.3.2.4使月元固相消消流体作为液相实并滤。14.3.2.5地尽产气时，宜适当提高粘度，控制气体滑脱速度14.3.充气站非没的基浆文使用低粘度被体，如水、热水、乘油、原油等无网料站井液关具有良好的配抚性和稳定并整壮能。
14.3.4压并液成与储层岩石、流体具有良好的配压性。15防火，防烟，防硫化氢安全计15.1成配置台毒气体检滤仪，左钻台十下，操动拿、激证雄等疏化氧易聚积场所进行监测，并安表工业排风机，防业有承成可燃气淋盈票：15，2牛产张年人配会龄事门具，另配一定数望的公用所专面其和药品，并做到人人会使用，会继护、公检件：
15.1如果地而处用票统不能用录安全处理硫化氢，在发期避化点后，文即格止欠平衡评业，史批硫化氢浓，并\压力人小等，灵取有效业措施，化气浓度超过20m%/m时，必须压稳他层：15.4点火装置成距非11下风向75m以上，距各仲设施小于50m15.5产与消欧队，医院误标联系、以备紧急情况时谢。5
Sr/T6543.1—2003
15.6其他按SY/T6436—1999，SY5087-03.SY5225--1994，$Y/T6228—1996，$Y/T6276—1997的就乐执行，
I欠平衡钻并井钠入钻井工格设计16.1效估并工保设计格式所包含的内容，如并身结构、欠平衡钻力设备，钻只站构等，应写人刘应的销并工程设计格式中：
16.2在站非工程改计格式平新塔加欠平辆销并工艺设计·管16.3增加井场布局与循坏流程图，16.4久平衡销并水为释数设计与常规钻井不局，其倍式参附录1D欠平衡钻井的预填纳人钻并工程设计预算！16.5
5Y/1 6543.1-2003
附录A
[现范性附录】
油藏工程数拓表格式
A.1计剪汕层产量的油T限数据衣见表A.1.表 A,1、计算油层产量的油藏工程数据表层段
项龄北员，近期地品
玉方系效压力系激
添避率
A.2算午展产量的附就1.7数据表见本A.2.表A,2
原始地层
正力系效
近刻地
主大年放
油密度
mlau; gremz
计算气层产量的油藏工程数据表静透率
孔酸度
-nP:l-x
溶矫气
气体柜
第系激
采油抬数
1(J·MFa.m)
娱合达
蛇系效
对密度
附源！
(资料性附录）
文平衡钻井方式选择
B.1处平衡钻井流忙的密度范用见表B.1.表B.1欠平衡帖井体的密度范围
欠北衡站井南带
充气钻井液
B.2欠平衡站并应用与力式送择见表B.2。容度
U.UD12--0.012
0.012·0.036
D.036--).84
F.2--2.28
表H.2欠平衡粘并应用与方式选择大南钻井的源因
钻坚使岩层时，新速低
钻上右层时，发生循环近失
钻上混右层时，安4玉其卡钻
钻软硬的括网油截用，出现
地层提客
站带压储原时，发生地层恒告
粘前上残壶层时，发牛活环谢
失或地层按古
钛高压储层时，小现地层拟实
山现循环温失
1）空气；
所运的六世衡钻井方式
2）募，并收内有少量地层水成人别：$Y午6543.1—2003
久平都站节方式
气相次平衡话井
舞化学井
袍深垢升
充气钻升
液相欠钻井
（3）泡法。并内有大量地层求仪入，晚并限显受冲他，取升有径较人时：（4）率气宽不券气，大判度书或水平并，上止产迎时（0）气销井液，如乐解速商（出石遂度浜索宁）或行在水敏性页岩时：（2）泡，如果井眼稳定时
（I）充忽钻井波，大然气产出、北式定使客对地面处现乘统时：（2）充气钻升液，充大然气产出、且使H升式地制处现系经时：（3）泡涨，肌既乐小低，且地层好嫂时（1）无氧快本就益更原油：
9）钻托注人，典层孔球压小盘，b：管信人，地层凡压够高日是斜十水十，需要用常MTY私（或）新井马达：
：）临时弃学批注人，地品孔！力中等，质要教高均气快注人量：）站和怖对套管杜注人、地品孔除！力限丘（）毒要校高的气许注人量，用来封地面系统。
2》放速，求尽正力识低，百月可用下出地面至统的液相交平资销井（若可能凸有服性气体，使用密专处理系统时）源相尔中资钻井（著无醒件气体，使用正心地面处理采源时）不压关出下钻钻并（若可能含统，到采用封范面景洗）泥将呢柴卡，法面压方超过14MP，有放气体产出，小并腰时MW能然量（Mourrcmtwhicxillirz）的文雄写
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