书 书 书犐犆犛 ７３ ． ０４０ 犇 ２０ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A 犌犅 ／ 犜 ３５０５３ — ２０１８ /G21 /G22 /G23 /G24 /G25 /G26 /G27 /G28 /G29 /G2A /G2B /G2C /G2D /G2E 犛犲犪犾犲犱犮狅狉犻狀犵犿犲狋犺狅犱犳狅狉犱犲狋犲狉犿犻狀犪狋犻狅狀狅犳犮狅犪犾犫犲犱犿犲狋犺犪狀犲犮狅狀狋犲狀狋 ２０１８  ０５  １４ /G2F /G30 ２０１８  ０９  ０１ /G31 /G32 /G27 /G28 /G2B /G2C /G2D /G2E /G2F /G30 /G31 /G32 /G21 /G27 /G27 /G28 /G29 /G2A /G33 /G2F /G30 /G34 /G35 /G36 /G2F /G30书 书 书目 　　 次 前言 Ⅲ ………………………………………………………………………………………………………… １ 　 范围 １ ……………………………………………………………………………………………………… ２ 　 规范性引用文件 １ ………………………………………………………………………………………… ３ 　 术语和定义 １ ……………………………………………………………………………………………… ４ 　 方法提要 １ ………………………………………………………………………………………………… ５ 　 设备 １ ……………………………………………………………………………………………………… ６ 　 密闭取心方法 ３ …………………………………………………………………………………………… ７ 　 质量评述 ４ ………………………………………………………………………………………………… 附录 Ａ （ 资料性附录 ） 　 煤层密闭取心记录表 ５ …………………………………………………………… Ⅰ 犌犅 ／ 犜 ３５０５３ — ２０１８ 前 　　 言 　　 本标准按照 ＧＢ ／ Ｔ１．１ — ２００９ 给出的规则起草 。 本标准由中国煤炭工业协会提出 。 本标准由全国煤炭标准化技术委员会 （ ＳＡＣ ／ ＴＣ４２ ） 归口 。 本标准起草单位 ： 中煤科工集团西安研究院有限公司 。 本标准主要起草人 ： 张培河 、 孙四清 、 黑磊 、 龙威成 、 陈志胜 、 景兴鹏 、 郑凯歌 、 殷新胜 、 赵继展 、 肖文钊 。 Ⅲ 犌犅 ／ 犜 ３５０５３ — ２０１８ 煤层气含量测定用密闭取心方法 １ 　 范围 本标准规定了煤层气含量测定用密闭取心方法的方法提要 、 设备 、 密闭取心方法 、 质量评述 。 本标准适用于煤与煤层气勘探开发中煤层气含量测定样品密闭采取 ， 页岩气含量测定用取样可参考使用 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。 凡是注日期的引用文件 ， 仅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 ／ Ｔ１９５５９ 　 煤层气含量测定方法 ＧＢ ／ Ｔ２８７５３ 　 煤层气含量测定 　 加温解吸法 ＧＢ ／ Ｔ３１５３７ — ２０１５ 　 煤层气 （ 煤矿瓦斯 ） 术语 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ３１５３７ — ２０１５ 界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。 为了便于使用 ， 以下重复列出了 ＧＢ ／ Ｔ３１５３７ — ２０１５ 中的某些术语和定义 。 ３ ． １ 　 密闭取心 　 狊犲犪犾犻狀犵犮狅狉犻狀犵 在钻孔内目标层段钻进过程中 ， 为防止煤心气体逸散而采用取心器球阀关闭或其他密封方式进行取心的方法 。 ３ ． ２ 　 绳索取心 　 狑犻狉犲犾犻狀犲犮狅狉犲犱狉犻犾犾犻狀犵 利用带绳索的打捞器 ， 以不提钻方式经钻杆内孔取出岩芯容纳管的钻进技术 。［ ＧＢ ／ Ｔ３１５３７ — ２０１５ ， 定义 ４．１．４ ］ ３ ． ３ 　 煤层气含量 　 犮狅犪犾犫犲犱犿犲狋犺犪狀犲犮狅狀狋犲狀狋 单位质量煤中所含甲烷和重烃的量 。 以标准温度和标准压力的气体体积表示 。 ４ 　 方法提要 钻遇目标层位后 ， 提出井内所有钻具 ， 将密闭取心器与钻杆连接并送入井内预定位置 ， 钻进取心 ， 取心结束后 ， 采用泵注钻井液加压驱动取心器球阀关闭或其他密封方式 ， 将煤心密闭于取心器内筒 ， 采用绳索打捞或提钻方式提取取心器 ， 进而获取煤层气含量测定用的煤心 。 ５ 　 设备 ５ ． １ 　 密闭取心工具 密闭取心工具应包含取心器 、 取心器内筒组件 、 密闭取心用钻头 、 绳索打捞头 、 转接头等 ， 见图 １ 。 １ 犌犅 ／ 犜 ３５０５３ — ２０１８ 说明 ： １ ——— 取心器 ； ２ ——— 取心器内筒组件 ； ３ ——— 密闭取心用钻头 ； ４ ——— 绳索打捞头 （ 以绳索取心为例 ）； ５ ——— 转接头 。 图 １ 　 密闭取心工具示意图 ５ ． ２ 　 密闭取心器 ５ ． ２ ． １ 　 密闭取心器包含取心器外筒 、 液压推动筒 、 内筒 、 高压密闭元件 、 高压解吸阀门 、 轴承组 、 液压密封头等及配件 （ 封堵球 、 销钉等 ）， 见图 ２ 。 说明 ： １ ——— 取心器外筒 ； ２ ——— 液压推动筒 ； ３ ——— 内筒 ； ４ ——— 高压密闭元件 ； ５ ——— 高压解吸阀门 ； ６ ——— 轴承组 ； ７ ——— 液压密封头 。 图 ２ 　 密闭取心器构成示意图 ５ ． ２ ． ２ 　 密闭取心器应与钻具配套 ， 其尺寸应能满足钻井内作业方便的要求 ， 取心器配件规格及数量应满足密闭取心设计要求 。 ５ ． ２ ． ３ 　 密闭取心器应能满足井底温度 、 压力 、 密闭性的要求 ， 确保在钻井井底条件下不变形 、 不损坏 、 不泄漏 。 ５ ． ３ 　 配套设备 密闭取心配套设备主要包括钻机 、 钻具 、 泥浆泵或高压泵 、 绳索提心用绞车等 ， 各设备指标应满足密 闭取心的技术要求 。 当采用绳索打捞取心器内筒组件时 ， 钻具通径应大于或等于取心器内筒组件最大外径 ６ｍｍ 。 ２ 犌犅 ／ 犜 ３５０５３ — ２０１８ ６ 　 密闭取心方法 ６ ． １ 　 基本要求 ６ ． １ ． １ 　 根据钻井工程设计和取心要求 ， 制定密闭取心方案 。 ６ ． １ ． ２ 　 中硬至硬煤层的取心钻进钻压值 ［ 以千牛 （ ｋＮ ） 为单位 ］ 可参照钻头直径 ［ 以毫米 （ ｍｍ ） 为单位 ］ 的 ０．１４ 倍 ～ ０．５９ 倍选取 。 对于碎软煤层 ， 应降低钻压 。 条件允许的情况下可根据测定区域实际地质情况试验确定 。 ６ ． １ ． ３ 　 取心钻进转速宜为 ６０ｒ ／ ｍｉｎ ～ ８０ｒ ／ ｍｉｎ ， 对于碎软煤层 ， 应降低转速 。 条件允许的情况下可根据测定区域实际地质情况试验确定 。 ６ ． １ ． ４ 　 密闭取心宜采用清水取心钻进及割心关闭 ， 必需采用泥浆或其他介质钻井液时 ， 泥浆或钻井液密度不宜大于 １．０５ｇ ／ ｃｍ ３ 。 ６ ． １ ． ５ 　 密闭取心施工全程应做好记录 ， 详细记录各项工序时间 、 取心器状况 、 取心钻进的钻压 、 转速 、 排量和关闭等相关参数 ， 以及各种异常情况 。 表 Ａ．１ 给出了煤层密闭取心的记录内容 。 ６ ． ２ 　 取心准备 ６ ． ２ ． １ 　 取心器内筒气密性检测 所有用于煤层气含量测定的取心器内筒 ， 使用前均应进行气密性检测 。 气密性检测可通过向取心器内筒内注入空气 ， 空气压力不应低于煤储层压力 ， 关闭后搁置 ３０ｍｉｎ ， 压降不大于 １０％ 为合格 。 ６ ． ２ ． ２ 　 取心器内筒称量 所有用于煤层气含量测定的取心器内筒 ， 使用前均应进行称量 ， 并将称量结果标记于取心器内筒显著位置 。 ６ ． ２ ． ３ 　 设备和仪器完好性检查 采样人员应提前到达现场 ， 检查设备数量和完好性 ， 安装调试仪器和设备 ， 确保其正常使用 。 ６ ． ３ 　 取心作业 ６ ． ３ ． １ 　 取心器安装 ６ ． ３ ． １ ． １ 　 到达目标取心层段后停止钻进 ， 提出井内钻具 ， 安装密闭取心器 。 ６ ． ３ ． １ ． ２ 　 取心钻头宜用细纱网包裹并箍紧 ， 防止泥浆悬浮颗粒或井内残渣进入取心工具造成管路堵塞 、 杂质混入 。 ６ ． ３ ． ２ 　 下钻 ６ ． ３ ． ２ ． １ 　 取心器上下钻台时应平稳吊升或下放 ， 避免碰撞钻台 ， 出入井口时用大钩提吊 ， 坐于井口时应使用安全卡瓦 。 ６ ． ３ ． ２ ． ２ 　 下钻操作应平稳 。 下钻遇阻应开泵循环 ， 上下活动钻具 ， 缓慢下放 ， 遇阻力过大时应起钻通井或洗井 ， 不应强行下钻 。 ６ ． ３ ． ２ ． ３ 　 下钻距井底 ３ｍ ～ ５ｍ 处 ， 开泵 ， 充分循环钻井液 ， 缓慢下放钻具至井底 。 ６ ． ３ ． ３ 　 取心钻进 ６ ． ３ ． ３ ． １ 　 将钻机钻压 、 转速 、 钻井液排量等参数调整至设计值 。 ３ 犌犅 ／ 犜 ３５０５３ — ２０１８ ６ ． ３ ． ３ ． ２ 　 对于碎软煤层 ， 钻头接触井底后应及时送钻 ， 以防止煤层被冲蚀 。 ６ ． ３ ． ３ ． ３ 　 取心钻进钻压应缓慢增加 ， 不应一次到位 。 如遇憋钻 、 跳钻 ， 可适当调整钻进参数予以消除 。 ６ ． ３ ． ３ ． ４ 　 钻进中不应随意