页岩气钻井技术规程

1 页岩气野外地质调查技术规程

1 范围

本技术要求规定了页岩气地质调查的基本工作程序、工作方法、技术要求、安全环保措施、野外工作检查验收、野外地质调查报告编制等内容。

本技术要求适用于公益性、基础性页岩气野外地质调查，适用于页岩气基础地质研究、开发设计及报告编写；可以作为页岩气矿业权转让、区块评价的依据。

2 引用标准

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

SY 5615-93 石油天然气地质编图规范及图式 SY 5517-92 野外石油天然气地质调查规范

3 工作程序

公益性页岩气地质调查的基本工作程序包括三个阶段，即开展地质调查与研究的准备阶段、野外地质调查阶段及室内综合整理阶段。

a) 准备阶段

组织准备→收集与整理资料→野外踏勘→编制技术设计。 b) 野外工作阶段

地层剖面测制、观察及采样→路线走廊大剖面调查及采样→资料初步整理→样品初步整理→编写野外工作小结→野外验收。

c) 室内综合整理阶段

全面整理资料→综合研究→编制正式图幅、图件及报告→报告评审→资料汇交。

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4 前期资料收集与整理

4.1 资料收集内容

地形图、中-大比例尺的地质资料（区调报告及图件）、地面物探（重力、磁力、电法、地震等）及油气化探资料、遥感地质资料、重要钻井、测井资料、水文地质资料及相关测试分析资料。

4.2 资料整理与图件编制

a) 对收集到的全部资料应分门别类地加以整理，编制资料目录，建立资料档案。 b) 建立地质剖面与钻井资料卡片。

c) 编制调查区的地质调查程度图、综合地质草图、综合地层岩相柱状图、构造纲要图、含油气远景草图等图件，用作野外踏勘、设计编制和野外调查的指导和参考。

5 野外踏勘

踏勘的主要任务是了解工区的野外工作条件、施工条件及基本地质特征，检验已收集的资料，为工作方案的制定提供依据；同时了解工区的安全与环保条件，以便制定相应的安全与环境保护措施。

5.1 工作条件

了解工区的自然地理、交通、住宿、水源及食品供应等条件，以确定野外工作时间、交通工具、野外装备及基地安排等。

5.2 地质条件

了解工区的基本地质条件，确定野外地质调查的工作方法和工作部署方案。 a) 各类地质体的基本特征、分布及重要的接触关系； b) 主要地层单位的特征及其划分标志； c) 地质构造类型与复杂程度；

d) 岩层裸露程度、覆盖物类型、分布及厚度； e) 油气显示及分布。

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5.3 检验已收集的资料

a) 测量标志的分布与保存情况； b) 前人成果中存在的问题。

5.4 安全与环境保护

了解工区的不安全因素并制定相应的预防方案，确定劳保和安全措施，同时对野外地质调查与施工可能带来的环境问题采取相应的环境保护措施。

6 设计编制

根据上级下达的项目（课题）任务书（或合同书）和规范要求，结合调查区的具体情况编制技术设计书，所制定的技术设计书是进行野外页岩气地质调查、检查、验收及成果质量评价的主要依据。

6.1 项目总体内容

内容包括任务来源、编号及起止时间、总体目标及工作任务、工作区范围，项目研究意义、工作区自然地理、交通位置、野外工作条件及安全环境条件等。

6.2 工作基础与存在的问题

a) 按时间顺序列出工区内以往的地质调查、物探、化探和钻探工作； b) 已取得的主要成果； c) 存在的关键科学问题。

6.3 区域地质背景

a) 地层：包括研究区内地层时代、分布、岩性、厚度、接触关系、所含化石及岩相变化；主要地层组、段的对比。

b) 构造：包括大地构造位置、构造单元划分、构造样式、断层与褶皱分布及性质等。 c) 沉积相：包括沉积构造、相标志、特殊矿物等。

d) 油气地质特征：包括生储条件、保存条件、油气苗与水泉分布等。

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6.4 研究内容、技术路线和工作方法

a) 项目总体目标； b) 主要研究内容；

针对任务书或合同书规定的目标任务明确填图或调查的类型及重点调查内容； c) 技术路线；

针对任务书或合同书规定的目标任务及存在的问题提出拟解决这些问题的技术路线与方法组合；

d) 工作方法；

包括资料收集、野外地质调查、钻井与地震资料分析及综合研究等工作方法，其中资料收集包括地层、沉积、构造、钻（测）井、地球物理（地震为主）与油气地质资料；野外地质调查包括精度要求，路线走廊大剖面、实测与观察剖面调查方法等；综合研究包括分析测试内容和各研究内容的具体方法。

6.5 工作部署

根据踏勘结果、前人工作成果划分不同的工区，编制总体工作计划与年度工作计划，明确样品分析类别与数量。

a) 根据工作任务和工作方法，提出各种实物工作量，包括路线走廊大剖面长度与面积、剖面测制与观察长度、标本及样品的采集数量、测试分析项目及其工作量等；

b) 样品主要包括薄片、烃源岩、储集岩、油气水、微量元素、古生物等分析项目； c) 烃源岩样品测试分析内容包括有机碳、岩石热解、有机质成熟度（RO ）、氯仿沥青“A”、干酪根镜检、烃源岩生烃模拟等；

d) 储集层样品测试内容包括孔隙度、渗透率、重要碎屑成分、粘土矿物成分、吸附性等；

6.6 预期成果

a) 预期取得的主要成果；

b) 成果资料一套，包括成果报告、附图（表）册、附图。

6.7 组织机构及人员安排

包括项目组成成员及其专业、职务职称、年龄、所在单位等情况。

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6.8 经费预算

按照中国地质调查局有关“地质调查项目设计预算编写要求”编写。

6.9 质量、安全与环保措施

简述有关质量保证、安全生产与环境保护的相关措施，以及应对质量、安全与环保等突发事件的相关预案。

6.10 附图

附图包括工区交通位置图、勘探程度图、地质图、综合地层柱状图、构造构要图、野外工作部署图（图中应包含有设计路线、实测剖面位置、工作进度安排等），主要图件须注明比例尺。

7 野外地质调查

7.1 剖面测制与观察

7.1.1 地层剖面种类

7.1.1.1 按精度和剖面功能划分

根据工作精度和描述项目的差异，或在地质调查中发挥作用程度上的差异，地层剖面可分成4 类：

a) 典型地层剖面； b) 标准地层剖面； c) 辅助地层剖面； d) 地层厚度剖面。

7.1.1.2 按地层层段完整程度划分

页岩气与常规油气地质调查具有一定的差异，前者注重富有机质页岩层位，后者注重生储盖层位，按地层层段完整程度可分成2 类：

a)全层段地层剖面：其工作任务是在重点观察富有机质页岩层位的基础上，对其它临近或其间的其它层位也必须进行简要观察描述，以确保地层剖面的系统性。观察内容主要包括详细分层，研究岩层厚度、成分、结构、分层标志、含油气特征、地层层序、接触关系、时代归属等，系统采集岩样和古生物标本；

b) 页岩层段地层剖面：其工作任务是对富有机质页岩系及其组合特征进行研究，重点

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了解其典型标志、厚度、岩性和岩相变化等。

7.1.2 地层剖面位置选择

应选择在能代表一个区域或一个小区的地层岩性和厚度特征的地方，包括区域岩性变化的过渡带；

a) 应选择地层露头连续分布、完整清楚、化石丰富的地段；

b) 尽量选择在构造简单的地段。在确认位置非常重要，但又无法避开断层或覆盖时，就近分段连接时必须用明显的标准层来连接剖面，标准层应相互重复一段。当无法满足上述要求时，应布置剥土、坑探和槽探工作；

c) 要求在地形上尽可能使剖面方向垂直于地层走向。 7.1.3 地层剖面的精度要求 7.1.3.1 典型地层剖面的精度要求

a) 典型地层剖面必须进行实测，属于实测剖面；

b) 对地层间的接触关系，应在横向上追索，找到确定其上、下地层关系的证据； c) 岩性描述要求真实、全面，重点描述典型构造、断层性质、断裂发育，沉积构造、特殊矿物等；

d) 必须进行系统采样，采样应有目的性和代表性，采样间距 1 个/5m； e) 柱状剖面图比例尺为 1:100-1:200。 7.1.3.2 标准地层剖面的精度要求

a) 标准地层剖面必须进行实测，属于实测剖面；

b) 对地层间的接触关系，应在横向上追索，找到确定其上、下地层关系的证据； c) 岩性描述要求真实全面，重点实出；

d) 必须进行系统采样，采样应有目的性和代表性，采样间距 1 个/10m； e) 柱状剖面图比例尺为 1:200-1:500。 7.1.3.3 辅助地层剖面的精度要求

a)非实测剖面，属于观察剖面，主要在已有的实测剖面上进行页岩气方面的典型特征描述；

b) 辅助剖面可以细分层，以综合小结式进行描述； c) 地层划分应能与区域地层剖面对比； d) 柱状剖面图比例尺为 1:500-1:1000。 7.1.3.4 地层厚度剖面的精度要求 a) 非实测剖面，属于观察剖面；

b) 除特殊层外，可大套分层，进行综合小结式描述； c) 应控制岩相、厚度变化；

d) 露头应基本清晰，可以有部分覆盖，但无断层，以不影响厚度和不遗漏主要层段为

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原则；

e) 应能与区域地层剖面对比；

f) 柱状剖面图比例尺为 1:1000～1:2000。 7.1.4 页岩气地层剖面图图件

实测剖面需要编绘实测横剖面图及页岩气地质综合柱状图，观察剖面根据具体情况选择性编绘页岩气地质综合柱状图。

a) 实测横剖面：利用野外实测横剖面线上各点的位置和高程作出的横剖面图。 b) 页岩气地质综合柱状图主要突出沉积与烃源岩、储集性等方面内容。

7.2 路线走廊剖面调查

7.2.1 基本任务

a) 确定富有机质页岩层系的沉积构造演化特征。 b) 明确富有机质页岩纵横向分布及其生烃潜力变化规律。 c) 为页岩气远景评价提供基本地质依据。 7.2.2 路线走廊剖面调查基本要求 a) 野外手图

走廊地质图成图精度为1 ∶5万－1：10万。 b) 遥感解译

为了提高走廊地质图的精度，在走廊路线调查中，应辅以遥感图像解译，以控制地质体向路线两侧各10km宽度的延伸变化。遥感图像制作精度为1 ∶10万的遥感镶嵌影像。解译重点放在各地层单元的岩性、岩相组合及横向变化，尽可能将所有正式、非正式填图单位、构造形迹在解译中有所反映。对解译的重要地质界线，应适当抽样进行追索验证。

c) 路线布置

在遥感解译基础上，以穿越路线为主，并对重要的地质现象辅以追索路线。路线的布置分基干路线和辅助路线。基干路线是控制研究区地质体的骨架路线，应定量描述露头地质特征，详细研究各类地质体及界面特征及沉积相标志，有目的地采集、测试样品，其工作程度及精度应达到详细路线剖面的要求，并要求作大于或等于1 ∶25000信手剖面和必要的素描、照相，反映路线重要的地质内容；辅助路线一般仅作简单定性描述即可，应将主要精力放在重要地质现象追索上，野外记录本上用平面示意图表示。

d) 地质体标定

大剖面地质图中标定直径大于1000m的地质体；对宽度大于100m、长度大于500m的线状地质体及长度大于500m的断层和褶皱构造均应标明。对于较小的火山岩及生物礁等具特殊沉积环境和石油地质意义的地质体，应放大标识；同时，应尽量填制非正式填图单元和岩

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相相变界线。

e) 水文地质及油气显示点调查

为加强对油气保存条件的研究，对区内泉眼和油气显示点均要求有必要的记录、素描、照片以及随手路线剖面图，并填写相应调查表格。

7.2.3 页岩气调查内容 7.2.3.1 富有机质页岩特征调查 富有机质页岩层位及其分布；

a) 富有机质页岩颜色、厚度、岩性、沉积构造、溶孔、裂缝及含化石情况等； b) 富有机质页岩油气显示情况； 7.2.3.2 断层调查

断层的数量、分布特征、期次等； a) 断层面的产状； b) 断层性质；

c) 断层两盘地层层位、产状变化和岩性特征； d) 断距；

e) 断层线和断裂带的特征与变化；

f) 擦痕、滑动、断层泥、断层角砾等断层面上的特征。 7.2.3.3 节理和裂缝调查

a) 节理和裂缝主要组系的延伸方位； b) 节理和裂缝的宽度； c) 节理和裂缝的延伸长度； d) 节理和裂缝的密度；

e) 各组节理和裂缝的切割关系、形成先后；

f) 每组节理和裂缝内的充填物、充填特征及穿层情况； g) 节理和裂缝的统计及玫瑰图的编制。 7.2.3.4 水文调查

a) 观察地下水的露头，研究含水层的数量、层位、分布和埋藏情况； b) 观察地表水体，研究地表水与地下水的关系； c) 研究气候条件对地下水补给和富集的影响；

d) 取水样作化学分析和气体分析，进行水质评价和含油气标志评价；

e) 研究地下水的补给、经流、排泄条件，为确定勘探目的层和有利含油气区带提供依据。

7.2.4 样品采集要求

a) 地质点上样品采集以富有机质页岩层位为主；

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b) 样品采集密度根据剖面精度要求和地质点上富有机质页岩厚度确定，典型剖面采样间隔 1 件/5m，标准剖面采样间隔 1 件/10m；其它层段根据实际情况确定；油气水样根据是否为相应地质点确定，至少保证每点 1 件样品；

7.2.5 走廊剖面调查图件

路线完成后，需要编绘走廊域地质图、横剖面图、地层综合柱状图及其对比图等。

7.3 样品采集

7.3.1 标本

标本采集后，立即在标本上涂白漆（面积2cm×5cm）编号，同时填写标签和登记，在标签及野外记录本上记明标本名称、编号、采集地点、层位及构造、岩性简述、样品类型（拟分析项目，如薄片样、 年龄测试样、化学分析样等）、采集日期和采集人等，并统一按剖面填制样品登记簿。

7.3.2 样品 7.3.2.1 样品的种类

样品分为油、气、水样，岩矿样，古生物样，生气岩样及储集岩样等。 7.3.2.2 取样基本要求

a) 应采集新鲜基岩样品，不得在表层风化面和滚石上采集样品； b) 化石样品要有明确的产层层位与剖面，并表明上下地层层位； c) 储集层样标本尺寸 5cm×8cm×10cm；

d) 流体样品应采集流动的、新鲜的，一般大于 500ml 为宜，并密封保存。

8 野外工作检查与验收

8.1 中途检查

野外工作中期或完成任务近半时，必须由主管部门或项目综合组派员检查工作。 8.1.1 检查内容

a) 全面检查野外地质工作完成情况，是否符合设计与规范的要求； b) 协助解决具体野外技术问题和工作上的困难。 8.1.2 检查程序与要求

检查人员必须到现场察看工作成果的质量；

a) 检查前项目（课题）应提供被检查的野外获得的各类文字记录、图件、实物资料及相应清单，并有工作的文字总结说明材料；

b) 检查结束时，检查人员必须写出检查意见书或检查报告；

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c) 检查结束后，野外队必须及时制定改进措施，必要时可修改设计。

8.2 期末验收

野外地质工作结束时，必须由上级主管部门或项目综合组组织验收组到工地进行验收； a) 指定需室内验收的项目（课题），必须经项目综合组同意后方可离开工地，等候室内验收；

b) 验收组应根据项目（课题）技术设计书（包括经上级批准的修正设计文件）、任务书、合同书、本技术要求及其它有关地质调查规范和规程进行验收；

c) 各种测量成果由验收组内测量专家按有关测量规范进行验收；

d) 验收检查应抓住重点，兼顾一般；对主要目的层和具重要意义的地质成果，应到现场验收；

e) 验收完毕后，验收组应及时提出验收意见书；

f) 项目组应根据验收意见书中所提出的问题，及时补做工作、修正或返工。

8.3 验收条件

8.3.1 原始资料验收条件 8.3.1.1 地层剖面资料 露头选择适当；

a) 地层、岩石定名正确； b) 剖面分层厚度符合精度要求； c) 各项统计数据、资料齐全准确；

d) 重要的地层或地质现象，应有横向变化资料； e) 文字描述准确、简明、易懂； f) 各项数据无涂改； g) 各剖面分段接层无误；

h) 有带地形的、反映构造的手描岩性剖面、插图和素描图； i) 有完整的分段小结和剖面小结。 8.3.1.2 路线调查及观察点资料

每条路线目的明确，紧紧围绕地质任务和实际的地层、构造情况；

a) 路线的穿越方法和工作量适当；

b) 重要观察点有深入描述，明确各种地质现象形态特征及其相互关系，各种数据

正确；

c) 附有在重点部位适当放大比例尺的素描图；

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d) 重要观察点的选择不仅有代表性，而且有不同变化的代表类型； e) 明确各制图标准层（或标准层间）的岩性横向变化特征；

f) 所有插图、素描、照片的目的明确，现象真实清晰，并有全貌概念，有清楚的

文字说明，项目齐全；

g) 观察点和观察路线的综合描述，必须有连续的系统概念，数据较充足； h) 每条路线有地质小结和必要插图。 8.3.2 图件验收条件 8.3.2.1 基本图件要求 a) 必有图件

1) 实际材料图； 2) 地层综合柱状图； 3) 横剖面图。 b) 根据研究需要所作图件

1) 区域构造平面分布图； 2) 地层沉积相（微相）平面分布图； 3) 地层沉积相、厚度对比图； 4) 地层厚度平面分布图； 5) 沉积演化模式图； 6) 断裂、温泉点分布图。 8.3.2.2 图件质量要求

a) 图件绘制目的明确，反映地质规律清晰、易懂； b) 绘制方法和内容准确无误，基础资料可靠； c) 图纸整洁，项目齐全、美观； d) 原始点位图与复制的点位图一致； e) 报告中各项数据与图件中数据一致； f) 不同的图件应用同一项资料数据时必须一致；

g) 地质图、构造图、横剖面图、柱状剖面图之间互相一致。 8.3.2.3 构造图质量指标

a) 构造等高线的走向应与地层产状的走向一致，两者相差不得大于 15°； b) 两条构造等高线的距离和高差应与地层产状的倾角一致； c) 构造点的利用率不得低于 80％；

d) 由横剖面法制作的构造图，图上标准层的起伏形态应与横剖面图符合。 8.3.2.4 综合柱状剖面图质量指标

a) 所选实测剖面必须是完整系统的，其岩性、厚度均有代表性；

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b) 所选实测剖面应是采集岩样的剖面；

c) 分段截取剖面时，至少应以群组段截取，同时集中后的总厚度亦有代表性； d) 项目数据齐全准确，特别是各群组、岩系、含油气层厚度，采样具体部位、丈

量剖面的平面位置、图例等应明确清楚；

e) 柱状剖面的岩性不仅表示岩类，还应采用各种形象符号或曲线反映其沉积特征

及生储油条件的变化；

f) 岩性描述的分层应恰当，应在本区内可对比或有对比意义；

g) 综合岩性描述以组（个别可为群、段）为单位进行综合，应明确地反映出岩性、

岩相、沉积特征、生储气条件的异同及独特性、纵横向变化规律及它们之间的相互关系；

h) 文字描述应通顺、易懂，表达的内容简明、正确、清楚。 8.3.3 初步总结报告验收条件

a) 报告各章节应紧紧围绕目标任务，归纳总结出野外所获得的主要成果； b) 附图及综合性的插图、照片应能说明问题，紧密配合报告中的文字叙述； c) 结论应恰当，与基础资料无矛盾，并能如实反映存在的问题； d) 存在的问题及下步工作安排应全面细致。

9 报告和图件

报告分为初步总结报告和正式成果报告两类，提交报告应附有相应的图件。

9.1 初步总结报告和图件

初步总结报告包括野外工作总结、半年度工作报告和年度工作报告。 9.1.1 初步总结报告编写提纲与主要内容

初步总结报告（包括野外工作总结、半年度和年度工作报告）编写提纲与内容如下：

a) 项目概况 1）目标任务；

2 ）工作部署与任务完成情况。 b) 完成的实物工作量 c) 主要工作进展与成果

根据不同的地质任务详细总结工作成果与进展（此部分是报告的主体部分）。 d) 经费预算执行情况 e) 存在的主要问题

f) 下阶段工作安排意见和建议 g) 附图

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一般为草图，但其实际资料、线条绘制必须正确清楚，图件种类包括：

1）实际材料图：反映资料收集的平面分布情况，有观察点、路线、横剖面、柱状剖面、化石、标本、油气水样采集点等；

2）构造纲要图； 3）横剖面图；

4）沉积相（微相）综合柱状剖面图； 5）地层沉积相（微相）对比图； 6）油气显示产状成因类型图； 7）其它相关研究性初步图件。 h) 附件

1）提交验收的资料目录清单； 2 ）参考资料目录。

9.2 正式成果报告和图件

正式成果报告是对项目（课题）在执行周期结束全面完成工作周期内的目标任务的前提下对项目（课题）各项工作及成果认识的系统整理分析、深入归纳研究完成的成果总结报告。正式成果报告应按照上级要求的内容、格式、时间进行编制和提交。正式成果报告编写提纲与主要内容如下：

9.2.1 前言

概述任务来源、目标与任务；

a) 实物工作量完成情况：包括对任务书、合同书、设计书规定的工作量的完成情况、完成的主要实物工作量等内容；

b) 累计经费投入情况及预算执行情况；

c) 项目（课题）工作质量评述及质量管理体现运行情况； d) 概括介绍项目（课题）取得的主要工作进展、成果及创新点等； e) 致谢。

9.2.2 正文编写内容及要求

在初步总结报告的基础上，将野外收集的实际资料结合试验分析的各项数据进行系统的综合研究，总结出符合客观规律的地质认识。具体章节划分视工作性质和任务而定。成果报告主体部分按工作性质不同分为以下几种类型。

a) 沉积岩相古地理研究

包括对区域地质背景、地层划分对比、区域构造、沉积环境与沉积相分析、岩相古地理特征、盆地形成演化与页岩气地质条件、资源潜力分析等内容分章节进行论述，另附沉积相

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综合柱状剖面图和沉积相平面分布图。

b) 构造研究

包括对区域地质背景、地层划分对比、盆地构造单元划分、盆地基底构造、构造变形及形成机制、重大构造事件与成烃配置关系、特殊构造（如断裂、褶皱、盐构造等）特征及形成机制、构造演化与保存条件等内容分章节进行论述，另附相关构造图件。

c) 地层研究

包括对区域地质背景、区域构造、岩石地层、生物地层、年代地层（包括同位素年代）、区域地层划分对比、小层对比、盆地充填地层格架等内容分章节进行论述；另附相关地层划分对比图表。

d) 页岩气富集条件研究

在构造与沉积背景基础上，以泥页岩烃源岩生烃潜力、储层评价和保存条件为重点，开展泥页岩烃源岩有机质风度、有机质类型、有机质成熟度、成烃史、生烃潜力等分析，建立页岩气成烃地质评价体系；开展泥页岩吸附性、裂隙-微孔型和破裂潜力等储集性研究，建立泥页岩储集地质模型和储集性评价体系；从沉积构造演化、成气地质条件、地下水与断裂活动等方面入手，开展以保存条件研究，分析主要勘探目的层的整体性保存条件与封闭保存有效性，确定有利保存条件分布区；在此基础上，系统总结页岩气成油气地质条件，并划分和建立页岩气含气系统标准。

e) 页岩气勘探潜力评价

根据气显示（包括常规钻井）、结合物探与钻井成果，探索页岩气资源评价体系，计算页岩气资源量，开展页岩气远景预测评价，总结页岩气富集规律，提出有利的页岩气远景分布区和勘探靶区，为尽快实现页岩气的突破提供依据。

f) 结论与建议

以成果部分为依据，简明扼要地归纳工作所取得的主要成果结论；提出尚存在的问题及进一步工作的建议。

g) 参考文献

按出版要求，规范列出主要参考文献。

9.3 正式成果报告提交的文件

任务书（或合同书）；

a) 中途修改设计的批准书； b) 验收意见书； c) 答辩记录摘要； d) 评阅书。

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9.4 正式成果报告提交的资料目录

报告各章节名称及页数； a) 附图名称及数量； b) 附件名称及数量。

9.5 正式成果报告提交的附件

正式报告提交的附件必须依次编辑成册、系统编号并归档。包括： 各种野外记录；

a) 油气苗、泉水的描述（登记表）； b) 厚度丈量计算表； c) 各种采样登记本； d) 化验分析的各种报表； e) 各种统计资料本； f) 相册（并附说明）。

9.6 正式成果报告提交的附图

9.6.1 基础图件

基础图件是各类项目（课题）均应提交的图件。主要包括： a) 工作区交通位置图；

b) 实际材料图：内容包括各种观察点位置及编号、地质点地层产状要素、调查路线及编号、横剖面位置及编号、地层柱状剖面位置及编号及收集的有关重要资料等。

9.6.2 综合图件

综合图件是项目（或课题）应提交的综合性研究图件，各项目或课题可根据工作的性质和专题研究内容可适当取舍。

a) 构造图件 1）构造特征图

①构造图说明部分的内容为标准层的层位、等高线距、构造点数和横剖面数； ②若建议钻探井，则应附建议井位与通过井位的横剖面图。 2 ）构造横剖面图

① 图上应清楚地反映出构造形态特征及标准层，对于倾角平缓的构造，垂直比例

尺应适当放大；

② 有探井的横剖面，必须画出探井位置、井深、目的层；

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③ 横剖面图内应注明剖面线长度和两端的坐标位置。 b) 沉积相图件

① 沉积相综合柱状剖面图； ② 钻井地层综合状图；

③ 沉积相平面分布图（注明资料点编号、级别，并按范围大小确定比例尺）。 c) 页岩气富集条件图件

① 剖面页岩气富集条件综合柱状图（主要包括烃源岩和储层，按剖面比例尺）； ② 钻井剖面岩气富集条件综合柱状图（主要包括烃源岩和储层，按1：500）； ③ 页岩烃源岩对比图（纵1：1000，横1：10000）； ④ 页岩烃源岩厚度等值线图（1：100万）；

⑤ 页岩烃源岩有机质特征（包括丰度、类型、成熟度）分布图（1：100万）； ⑥ 页岩烃源岩埋藏深度预测分布图（1：100万）； ⑦ 页岩烃源岩综合评价图（1：100万）； ⑧ 页岩储层综合评价图（1：100万） ⑨ 页岩气保存条件综合评价图（1：100万）； d) 油气远景图件

页岩气远景综合评价图（1：100万）；

9.7 资料汇交的相关要求

正式报告及附图、附件必须内容完整、准确无误。

a) 报告正文及附图、附件必须编有页码及编号，并与目录中和文字报告中出现的章节页码及编号一致。

b) 正式报告及附图上应有各级有关领导和技术负责人及编写人或编制人的签名盖章；必须修改时，应由报告编写人在修改处盖章。

c) 正式报告及附图装订要求

1）地质报告及其附件的装订规格为长27cm、宽19cm；

2 ）附图应按同样长度和宽度折叠成手风琴式，图签应露在外边；

3）盛装地质报告和附图的资料盒规定为长30cm，宽22cm，厚度不能超过10cm。

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8 页岩气钻井技术规程

1 范围

本标准包括钻井工程设计、钻前准备及验收、钻井工程质量要求、钻井施工作业、页岩气井井控要求、取芯施工作业、固井施工作业要求、健康、安全与环境（HSE）要求、钻井工程资料汇交要求及钻井完井交接验收等十项内容，规范了页岩气钻井工程作业全过程的程序和要求。

本标准适用于页岩气参数井、试验井、生产井等井的钻井设计、施工作业、工程质量要求、资料汇交和验收等方面。本标准未尽内容可参照其它有关石油天然气行业标准执行。

2 规范性引用文件

下列文件对本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是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 8978 污水排放要求

GB/T 11651 个体防护装备适用规范 SY/T 5089 钻井井史及班报表格式 SY/T 5172 直井下部钻具组合设计方法 SY/T 5272 常规钻井安全技术规程 SY/T 5322 套管柱强度设计方法 SY/T 5333 钻井工程设计格式书 SY/T 5396 石油套管现场验收方法 SY/T 5411 固井施工设计格式 SY/T 5412 下套管作业规程

SY/T 5526 钻井设备安装技术、正确操作和维护 SY/T 5618 套管用浮鞋浮箍

SY/T 5672 钻井井下事故处理基本规则 SY/T 5678 钻井完井交接验收规则 SY/T 5724 套管串结构设计

SY/T 5876-1993 石油钻井队安全生产检查规定 SY/T 5954 开钻前验收项目及要求 SY/T 5957 井场电气安装技术要求 SY/T 5964 井控装置组合配套规范

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SY/T 6075 评价入井流体与多层配伍性的基础数据

SY/T 6228-1996 油气井钻井及修井作业职业安全的推荐方法 SY/T 6283 石油天然气钻井健康、安全与环境管理体系指南 SY/T 6426 钻井井控技术规程 SY/T 6543 欠平衡钻井技术规范

3 钻井工程设计

3.1 钻井工程设计步骤

科学系统地进行钻井工程设计是确保钻成高质量页岩气井的前提，页岩气井钻井工程设计须按以下步骤进行选择和设计，详见附表A。

3.2钻井工程设计书格式

页岩气钻井工程设计书参照SY/T 5333 设计书格式执行。

3.3 井身结构设计

3.3.1 井身结构设计依据

井身结构设计主要包括套管层次和每层套管的下入深度，以及套管和井眼尺寸的配合。井身结构设计的主要依据是地质目的、地质设计要求、地层结构及其特征、地层孔隙压力、地层水文条件、地层破裂压力、完井方法、增产措施、生产方式及生产工具等。

3.3.2 井身结构设计原则

A）所设计的井身结构应充分满足钻井、完井生产需要以及获得参数的需要。 B）有效保护泥页岩气层，使不同地层压力的泥页岩气层免受钻井液的损害。 C）避免涌、喷、榻、卡等井下复杂情况的发生。以实现安全、优质、快速、低成本钻井。

D）在保证安全的前提下，应尽可能地简化井身结构，降低钻井成本。 3.3.3 井身结构设计程序

井身结构设计程序应参照附录B流程进行。在实际设计中可根据具体地质条件综合考虑各方面的因素作相应的补充和完善。

3.3.4 套管尺寸与钻头选择

3.3.4.1 选择套管应满足页岩气开采的需要。根据生产层的产能、生产管柱的尺寸、增产措施和井下作业的要求来确定。通常情况下，生产套管宜采用Ф139.7mm套管；确因产水

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量大、地层复杂或为提高气水产量，可采用更大直径的套管；风险勘探所施工的参数井，可采用小井眼钻井（二开直径小于Ф118mm）。井身结构设计选择参照附录C执行。

3.3.4.2 通常情况下，页岩气生产和试验井井身结构宜采用表1所示结构，根据生产需要可采用更大直径的套管。

表1 页岩气井常规钻井井身结构表 单位：mm 开钻程序 一开 二开 三开 钻头尺寸 Ф444.5 Ф311.1 Ф215.9 套管类型 表层套管 技术套管 生产套管 套管尺寸 Ф339.7 Ф244.5 Ф139.7（或Ф177.8） 3.3.4.3 地层条件复杂情况下，可采用表2所示的井身结构设计。 表2 复杂地层条件下页岩气钻井井身结构表 单位：mm 开钻程序 一开 二开 三开 四开 钻头尺寸 Ф660.4 Ф444.5 Ф311.1 Ф215.9 套管类型 表层套管 技术套管 生产套管 套管尺寸 Ф508 Ф339.7 Ф244.5 Ф139.7（或Ф177.8） 3.4 井口及井控装置设计

3.4.1 各次开钻井口和井控装置设计，结合本规范第7章页岩气井井控技术要求，参照SY/T 5964标准进行具体设计。

3.4.2 在对地质条件做充分了解的基础上，结合井口及井控装置进行试压设计。

3.5 钻井循环介质设计

3.5.1 钻井循环介质设计依据

根据地震资料及本构造临近井和相邻构造的钻探情况，提供本井全井段地层孔隙压力和地层破裂压力剖面、浅气层资料、气水显示和复杂情况。然后根据地质设计提供的地层压力，掌握压力系数，在钻井设计时选定压差，并用当量循环密度进行验算，最后分段确定钻井循环介质类型、密度等技术指标以及这些指标的允许适用范围。

3.5.2 页岩气井钻井循环介质设计主要考虑以下因素（不限于这些因素）： A）尽量减少对泥页岩地层的伤害，保护泥页岩储层。 B）稳定和保护井壁，平衡地层压力，以保证钻进施工安全。 C）防止泥页岩膨胀和井壁坍塌。 D）减少经济成本，提高钻进速度。

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E）润滑、冷却钻头和有效携屑。 3.5.3 钻井循环介质优选原则：

A）取芯、裸眼测试的参数井、试验井和生产井，选用清水、泥页岩储层排采水、无粘土钻井液或优质钻井液。

B）生产井（包括直井和定向井），选用优质钻井液、无粘土钻井液、油基钻井液、清水和气体（空气、氮气、充气）循环介质及泡沫循环介质。根据增产措施和泥页岩储层特点，亦可采用暂堵型优质粘土钻井液。

3.5.4 钻井循环介质性能要求

3.5.4.1 页岩气井所采用的钻井液应满足下列要求： a）钻井液与泥页岩储层要有良好的配伍性

参照SY/T 5358、SY/T 6075标准进行试验测定，并优选出能与泥页岩储层良好配伍的优质钻井液配方。

b）降低固相含量

在进入泥页岩地层前，采用普通优质钻井液，粘土含量应小于6%；泥页岩层段根据井型和录取参数的需要，可采用清水、无粘土和少量粘土优质钻井液或油基钻井液，配备好固控设备。用清水作钻井液，密度应控制在1.03g/cm以下。若水源充足时，可开发式循环。

c）降低失水量

失水量是钻井液中一项重要指标，为防止因钻井液滤液浸入伤害，钻井液中压失水应采用降失水剂来控制在9ml以下。

d）酸碱度要适当

一般PH值应控制在7.5~8.5之间。 e）抑制水化膨胀

为防止泥页岩及泥页岩储层中粘土颗粒水化分散，膨胀脱落，造成泥页岩储层伤害，可使用钾基系列优质钻井液。

f）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、清水，再配备使用优良固控设备除去有害固相，保持低密度。

g）切力和动塑比

适当的切力和动塑比，有利于携带悬浮岩屑，有效清洗井眼，降低激动压力和对泥页岩储层的伤害。

h）国内页岩气井常用钻井液匹配参数（见表3） 性能 密度 g/cm 33

漏斗粘度 中压失水 固相含量 含沙量 粘土含量 s ml 20

% % % PH值

D）做好下井钻具的丈量和记录。

E）准备好各种生产用原始记录表格、报表。

F）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。

4.1.6 钻井循环介质准备

A）检测钻井循环介质的各种仪器配套齐全，性能良好。

B）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50m~60m的粘土浆。

C）各种符合要求的处理剂一次到位。

3

3

4.2 开钻前验收

页岩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、HSE等。开钻验收项目参照SY/T 5954进行验收，不符合要求的要限期整改，经整改达到规定标准后才能开钻。健康、安全和环境管理检查验收按照本标准第10章进行。

5 钻井工程质量要求

5.1 井身质量

5.1.1 钻井深度：钻达设计井深，以转盘面至井底，校核后钻具实长为准的钻井深度。 5.1.2 全角变化率应符合表7规定。 表7 直井井身质量要求标准 测量井深 井斜 m （°） 0~500 500~1000 ≤2° ≤3° 全角变化率 （°）/25m ≤1.4（联系三点） 水平位移 m ≤17 ≤30 ≤40 ≤25 井径扩大率 % 井斜测量间距 m 25 50 1000~1500 ≤4° 50 1500以深 ≤5° 5.1.3 全井最大井斜角如表7所示，当地层倾角大于15°，则最大井斜角适当放宽1°~2°。

5．1.4 钻井过程中，以单点测斜监测照片为准，照片随原始资料上交保存。 5.1.5 交井以完钻电测连续测斜资料为准，测点读值≤25m，特殊情况要加密，最后一测点距离完钻井底不大于10m。

5.1.6 测斜数据采用计算机进行处理，均采用平均角法或曲率半径法。 5.1.7 井径扩大率

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根据井身结构和地层情况划分为不同井径扩大率，一般地层要求井径扩大率≤25%，泥页岩井段井径扩大率≤40%。

5.1.8 对有特殊要求的井，井斜控制应在单井设计中拟定。

5.1.9 一般直井最大全角变化率符合表7的要求，如果连续三个测点的计算值超过表7的规定，则该井身质量不合格。

5.2 固井质量

5.2.1 固井质量总体要求

5.2.1.1 固井质量应达到地质工程设计要求，并能经受合理的射孔、压裂考验，满足正常情况下的排采需要。

5.2.1.2 固井施工前，取现场水对设计使用的水泥按油井水泥及其试验方法的国家标准进行水泥试验。实验内容包括：稠化时间、滤失量、强度和流变性能试验等。48h水泥石抗压强度必须大于14MPa，稠化时间满足施工要求，控制最小滤失量。

5.2.1.3 表层套距人工井底管固井必须用水泥车，G级水泥固井，水泥浆必须返出地面，否则从井口反挤。套管要居中，替浆量要准确，严禁替空，不许有活动及窜漏现象。

5.2.2 质量要求

5.2.2.1 套管鞋位置应尽量靠近井底。表层套管口袋<1m；技术套管口袋1m~1.5m；生产套管口袋1.5m~2m。

5.2.2.2 最下一层目的泥页岩层底界≧40m，人工井底至管鞋≧10m。

5.2.2.3 设计水泥返高应超过最上一层目的泥页岩层顶界150m，实际封过顶界不少于50m。其中要求合格的水泥环段不少于30m，不得有串漏现象。

5.2.2.4 技术套管靠近管鞋5m内必须封固合格。 5.2.3 水泥环胶结质量评价标准（如表8） 表 8 水泥胶结质量评价标准

等级 优 良 合 格 基本合格 不合格 第一界面 声幅值≤10% 10%<声幅值≤20% 20%<声幅值≤30% 声幅值>30% 第二界面 地层波强、清晰 地层波较强、较清晰 地层波较弱、可辨认 地层波弱、难辨认 5.2.4 套管试压 5.2.4.1 套管柱试压应于声幅测井、人工井底符合设计要求后进行。试压标准按9.3表10和表11执行。试压压力不超过套管抗内压屈服强度的80%。

5.2.4.2 套管规格严格按设计要求选用，如有变动必须经甲方同意。对现场使用的套管必须有厂家提供的各项性能指标数据，并且均达到3.7.1.1的要求，提供套管检验合格证书。

5.2.4.3 套管柱试压介质与井内介质相同或用清水。冬季试压井口部分的液体应换成柴油，以防影响施压效果。

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5.2.4.4 固井质量不合格的井，必须采用补救措施，经补救达到上述要求的视为固井质量合格。

5.2.4.5 符合上述标准为合格。

5.3 取芯质量

5.3.1 目的泥页岩层取芯应保证取芯率，使用取芯率高的方法进行取芯。

5.3.2 取芯收获率安装取芯长度与取芯钻井进尺比值进行计算，全井泥页岩取芯收获率≧80%，目的层取芯率≧90%。

5.3.3 泥页岩岩心提升时间限定为：井深1000m以浅，取芯内筒从提芯开始至出口时间小于20min，从出口到岩心装罐完时间小于10min。井深1000m以深，取芯内筒从提芯开始至出口时间不大于0.02min/m×H(H为井深，m)。

5.3.4 泥页岩岩心直径应不小于60mm，对于其他地层不做严格限制。 5.3.5 取芯质量符合5.3.2和5.3.3为合格。

5.4 完井质量

5.4.1 做好完井井眼准备，以保证完井电测、下生产套管、固井等作业顺利进行。 5.4.2 套管上扣扭矩必须满足表9要求，使用套管液压大钳、自动记录扭矩仪和采用符合API标准的套管螺纹脂。

5.4.3 按设计装好井口，并试压达到本标准5.2.4要求。

5.4.4 完井井口装置必须符合设计要求，装好套管头，井口套管接箍顶部必须保持水平，距地面以上高度（生产套管接箍顶部与地面齐平）要求小于0.3m。

5.4.5 试压完立即用丝堵或盲板法兰将井口封牢，并电焊井口标记。 表 9 套管上扣扭矩标准 套管尺寸 mm Ф139.7 Ф139.7 Ф177.8 Ф177.8 Ф177.8 Ф177.8 钢级 J55 N80 J55 J55 N80 N80 壁厚 mm 7.72 7.72 8.05 9.19 8.05 9.19 最小 2510 3540 3190 3730 4500 5270 紧扣扭矩KN?m 最大 4190 5900 5300 6220 7500 8800 平均 3350 4720 4240 4980 5990 7040 28

6 钻井施工作业

6.1 钻进作业工序及技术要求

参照SY/T 5272标准规定的基本原则进行钻进施工作业。 6.2 泥页岩层钻进要求

6.2.1 钻进泥页岩地层前根据钻进通知书，制定钻进泥页岩层的具体措施。

6.2.2 进入泥页岩层前应检查好取芯工具，调校仪表，检修好设备，调整好钻井循环介质性能，保证井眼通畅才能钻开泥页岩层。

6.2.3 钻进泥页岩层顶板时，钻时明显加快就割芯，要限制回次进尺，一般不超过1m。最大不超过1.5m。

6.2.4 钻进泥页岩层前复查钻具。

6.2.5 要做分析化验的井，通知解吸人员和仪器提前上井，做好取样准备。

6.2.6 取芯时，每层泥页岩的第一回次岩心进尺不超过0.5m，以便检查取芯工具的可靠性，以后每回次取芯进尺一般为0.5m，最多不超过1.5m。

6.3 钻井循环介质性能监测及固相控制

6.3.1 现场必须使用合格计量监测设备。

6.3.2 正常钻进时，每小时测量一次钻井循环介质密度、粘度，每班测量一次全套性能。 6.3.3 井下遇异常情况时加密测量。

6.3.4 认真填写实测的钻井循环介质班报表、日报表。

6.3.5 对钻井液有特殊要求的井，应使用四级净化设备，即振动筛、除砂器、除泥器及离心机进行固相控制。

6.4 复杂情况和事故处理

钻遇井下复杂情况和事故的处理，参照SY/T 5672标准规定的基本原则进行处理。

6.5 钻井井史

6.5.1 钻井井史内容如下： A）地质设计； B）基础数据表；

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C）主要钻井设备配套表； D）井身结构； E) 钻具组合； F）钻头与水力参数表； G）钻井循环介质性能； H) 时效分析表； I）测斜记录； J）取芯记录； K）钻头使用记录； L）钻时记录；

M）各次开钻井口装置图； N）井身结构图； O）井径记录；

P）套管强度计算（生产套管）； Q）下入井内套管（油管）记录； R）固井记录；

S）井内事故及复杂情况； T）钻井生产进度分析图表； U）钻井日志； V）钻井工程技术总结。

6.5.2 钻井井史内容参照SY/T 5089填写钻井井史要求，由现场钻井工程师用蓝黑或碳素墨水填写。填写要求实事求是，数据准确，字迹工整清晰。

7 页岩气井井控要求

7.1 井控操作要求

7.1.1 为保证页岩气井的安全钻进，防止泥页岩储层和页岩系地层中的游离气聚集造成液柱压力失去平衡而造成井涌、井喷，参照SY/T 6426钻井井控技术规程执行。

7.1.2 进入泥页岩系地层前，要求所有上岗人员熟悉井控放喷防火制度，并组织放喷防火演习。

7.1.3 进入泥页岩系地层和泥页岩储层时要严格执行坐岗观察制度，以及时发现溢流现象和井涌，并立即采取措施控制井喷。

7.1.4 井控操作人员必须持井控操作上岗证上岗。

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井、取芯、地质录井、测井、测试、固井等施工单位工序衔接，协作配合。

11.1.2 交接验收程序。钻井完井7天内，由施工单位向甲方项目经理部发出待交井申请书，由项目经理部组织交接的双方人员到现场进行交接验收。

11.2 交接验收内容

11.2.1 井身质量 11.2.2 取芯质量 11.2.3 固井质量 11.2.4 完井质量 11.2.5 井场环保

11.2.6 钻井工程资料汇交，按本标准12.3内容进行交接验收。

11.3 填写钻井完井交接验收书

按SY/T 5678和甲方验收项目书进行填写交接验收。

12 钻井工程资料汇交要求

12.1 资料文字图件要求

所有工程资料的文字和图件必须符合油气行业通用标准和长期保持的要求。

12.2 设计资料

12.2.1 钻井工程施工设计书（开钻前送到甲方），6份。 12.2.2 固井工程施工设计书（生产套管固井前送到甲方），2份。

12.3 原始资料

参照SY/T 5089钻井井史和原始报表格式 12.3.1 钻井井史，原件1份，复印件1份。 12.3.2 钻井工程班报表，原件1份，复印件1份。 12.3.3 钻井工程日报表，原件1份，复印件1份。 12.3.4 钻井液班报表，原件1份，复印件1份。 12.3.5 钻井液日报表，原件1份，复印件1份。

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12.3.6 井下复杂情况事故报告，原件1份，复印件1份。 12.3.7 钻时记录，原件1份，复印件1份。 12.3.8 钻具记录，原件1份，复印件1份。

12.3.9 单点测斜记录与卡片，原件1份，复印件1份。 12.3.10 钻头记录卡片，原件1份，复印件1份。 12.3.11 套管记录，原件1份，复印件1份。 12.3.12 井控原始记录，原件1份，复印件1份。 12.3.13 HSE原始记录，原件1份，复印件1份。

12.4 成果资料

12.4.1 固井施工技术总结报告2份。 12.4.2 取芯施工技术总结报告2份。 12.4.3 钻井液技术总结报告2份。

12.4.4 钻井工程技术总结报告胶印件10份；光盘1份。 a）钻井地质、工程基本数据。

b）钻井工程施工作业过程中主要技术措施。

c）钻井工程施工作业过程中应用了哪些新技术新方法。 d）钻井工程施工作业过程中成功经验，失败教训及其分析。

附录A 页岩气钻井工程设计步骤示意图

研究、理解地质概况和工程任务 收集资料并分析钻井工程条件 根据地质概况和钻井目的制定设计原则 钻井设备组合优化设计 套管柱设计 井身结构设计 钻柱设计 钻井循环介质优化及钻头水力参数设计 优化钻井工艺技术 制定健康、安全与环境管理措施 工序支持 取心设计 固井设计

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附录B 井身结构设计流程图

附录C 优选套管与钻头匹配关系图

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ld5p.html