NB/T 11282—2023 中高成熟度页岩油钻井工程设计 Drilling engineering design for medium and high maturity shale oilICS 75.020 CCS E 13 2023 05 26发布 2023 11 26实施 I NB/T 11282 —2023目 次 前言…………………………………………………………………………………………………………… Ⅱ 1 范围 ……………………………………………………………………………………………………… 1 2 规范性引用文件 ………………………………………………………………………………………… 1 3 术语和定义 ……………………………………………………………………………………………… 1 4 设计原则 ………………………………………………………………………………………………… 2 5 设计资料准备 …………………………………………………………………………………………… 2 5.1 地质资料 …………………………………………………………………………………………… 2 5.2 工程资料 …………………………………………………………………………………………… 2 6 设计内容 ………………………………………………………………………………………………… 2 6.1 井眼轨道 …………………………………………………………………………………………… 2 6.2 井身结构 …………………………………………………………………………………………… 3 6.3 钻井设备 …………………………………………………………………………………………… 3 6.4 钻具组合 …………………………………………………………………………………………… 3 6.5 钻头选型与钻井参数 ……………………………………………………………………………… 4 6.6 轨迹控制 …………………………………………………………………………………………… 4 6.7 钻井液 ……………………………………………………………………………………………… 4 6.8 固井、套管及水泥环完整性 ……………………………………………………………………… 4 6.9 井控 ………………………………………………………………………………………………… 6 6.10 施工措施 …………………………………………………………………………………………… 6 6.11 环境保护 …………………………………………………………………………………………… 6 7 设计执行 ………………………………………………………………………………………………… 6II NB/T 11282 —2023前 言 本文件按照 GB/T 1.1—2020 《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的 规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由能源行业页岩油标准化技术委员会（ NEA/TC 39）提出并归口。 本文件起草单位： 中国石油集团工程技术研究院有限公司、北京石油机械有限公司、中国石油集 团油田技术服务有限公司、大庆油田有限责任公司、 中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司、 中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司、中国石化胜利油田有限公司、中国石油集团西部钻探 工程有限公司。 本文件主要起草人： 汪海阁、查永进、卓鲁斌、米凯夫、王眉山、张宏源、常雷、欧阳勇、席传 明、陈明、纪国栋、李冰青、李继丰、吴彦先、周波、郭肇权、赵贺谦。1 NB/T 11282 —2023中高成熟度页岩油钻井工程设计 1 范围 本文件规定了中高成熟度页岩油钻井工程的设计原则、设计资料准备、设计内容、设计执行的技 术要求。 本文件适用于中高成熟度页岩油钻井工程设计编制。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件； 不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适 用于本文件。 GB/T 31033 石油天然气钻井井控技术规范 GB/T 39139.1 页岩气 环境保护 第1部分 ： 钻井作业污染防治与处置方法 NB/T 10121 钻井液对页岩抑制性评价方法 NB/T 14009 页岩气 钻井液使用推荐作法 油基钻井液 NB/T 14010 页岩气丛式井组水平井安全钻井及井身质量控制推荐做法 NB/T 14012.2 页岩气工厂化作业推荐作法 第2部分 ： 钻井 NB/T 14019 页岩气水平井钻井工程设计推荐作法 NB/T 14026 页岩气水平井地质导向技术要求 SY/T 5234 钻井参数优选基本方法 SY/T 5333 钻井工程设计格式 SY/T 5431 井身结构设计方法 SY/T 5435 定向井轨道设计与轨迹计算 SY/T 5467 套管柱试压规范 SY/T 5480 固井设计规范 SY/T 5724 套管柱结构与强度设计 SY/T 5731 套管柱井口悬挂载荷计算方法 SY/T 6396 丛式井平台布置及井眼防碰技术要求 SY/T 7377 钻井液设计规范 3 术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。2 NB/T 11282 —20234 设计原则 4.1 直井钻井工程设计按照 SY/T 5333 的规定执行。 4.2 水平井钻井工程设计（以下简称工程设计）在执行 SY/T 5333 、NB/T 14019 要求的基础上，分 析地质甜点和工程甜点资料、邻井钻完井资料，统筹考虑地质 —工程因素进行一体化设计。 4.3 工程设计以有利于提高单井控制储量和产量、提高综合效益为目标。 4.4 井身结构、固井设计 满足储层改造和油气开采等工艺要求。 4.5 工程设计中提出废液、钻屑等废弃物的处理措施与安全环保要求。 4.6 同一个平台宜进行统一设计，并进行防碰计算与设计。 5 设计资料准备 5.1 地质资料 5.1.1 应收集井位设计、钻井地质设计提供的资料。 5.1.2 应收集以下储层相关地质资料 ： a）地应力分布情况、地层裂缝、断裂分布 ； b）储层及上下地层岩石力学参数、钻井参数响应特征 ； c）储层空间展布特征 ； d）提高甜点钻遇率的关键地质导向指标。 5.1.3 应收集以下地质图件 ： a）储层甜点平面展布图 ； b）岩性柱状图 ； c）储层、标志层及相邻地层的局部测井曲线、录井曲线、钻井响应曲线。 5.2 工程资料 5.2.1 邻井已完钻井的钻完井报告、测试与投产效果资料。 5.2.2 已压裂的邻井压裂资料。 5.2.3 已压裂井套损及井筒完整性资料。 5.2.4 多套含油层系时页岩油水平井波及范围内相邻油气层的井位分布与开发生产资料。 6 设计内容 6.1 井眼轨道 6.1.1 轨道模型、轨道设计方法、参数计算按照 SY/T 5435 的规定执行。 6.1.2 评估不同造斜点、不同造斜方向、不同调整方位策略、井眼曲率等对摩阻扭矩、施工工艺、施 工效率的影响，按安全、经济原则优化井眼轨道。 6.1.3 造斜率选择应符合工具造斜能力及采油工具、完井管柱、套管柱的通过能力要求，有利于提高 施工效率。 6.1.4 轨道设计时应分析储层深度可能出现的上下偏差大小及对入靶带来的影响，设计轨道时留有调 整余地，必要时可设计导眼井。 6.1.5 丛式井轨道设计应统筹设计地面井口与目标靶区的对应关系，系统进行各井的三维立体设计， 防碰技术要求按 SY/T 6396 的规定执行。3 NB/T 11282 —20236.1.6 轨道设计时宜避开穿过断层等容易发生套管损伤的区域。 6.2 井身结构 6.2.1 直井段、斜井段井身结构设计系数按照 SY/T 5431 的规定执行，水平段钻井液密度设计值应 在地层孔隙压力梯度的基础上附加抽汲压力系数，抽汲压力系数（ Sgw）计算见公式（ 1）： Sgw=Sg×H/Hv ……………………………………… （1） 式中 ： Sg——直井抽汲压力系数，无量纲 ； H——井眼测量 深度，单位为米（ m）； Hv——垂直井深，单位为米（m ）。 6.2.2 对于地层条件复杂、安全密度窗口窄的井，井身结构及钻井液密度应依据沿设计井眼轨道的三 压力剖面预测结果进行设计。 6.2.3 按有利于水平井安全、经济、高效施工，有利于保证固井质量，提高井筒完整性原则，综合地 层必封段、现场设备条件、钻井风险、建井周期和成本进行优化设计，井眼尺寸应符合储层改造和生 产作业的需求。 6.2.4 井身结构设计的约束条件、设计方法、井眼与套管间隙选择、水泥返高设计，按照 SY/T 5431的规定执行。 6.3 钻井设备 6.3.1 丛式井组钻井宜优先选用电动钻机，钻机宜配备顶部驱动装置，顶部驱动装置宜配备扭摆 系统。 6.3.2 钻机二层台指梁内钻杆排放量应满足最大井深时钻杆排放需求，钻机最大允许钩载的 80%应 满足钻井施工过程中最大上提负荷需求。 6.3.3 宜强化机泵条件，提升高压管汇系统承压能力，适应高泵压、大排量等钻井参数强化要求。 6.3.4 丛式井平台设计钻机应配备快速移动装置，并配备相应的循环管路、动力连接系统等配套 设施。 6.3.5 宜设计网电驱动的钻机配套方案，采用网电驱动时除停电应急备用动力系统外，可适当减少柴 油发电机组动力系统配置。 6.4 钻具组合 6.4.1 钻具组合应符合井身质量测量