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NB／T 14004.1-2015 页岩气 固井工程 第1部分：技术规范.pdf4.2.1井身质量要求
井身质量应满足页岩气钻井设计要求。
过程中发生漏失的井应先堵漏，承压合格后再下
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通井应满足以下要求： a） 对电测井径小于钻头直径井段，或起下钻遇阻、遇卡井段SL 648-2013 土石坝施工组织设计规范（清晰无水印，附条文说明），或全角变化率超过设计规定井段 划眼通井至畅通； b）下套管前最后一次通井钻具刚度不低于套管串的刚度，扶正器外径不小于套管扶正器外径； c）通井期间钻井液性能不宜做大幅度调整
4.2.4循环洗净要求
4.2.4.1套管下入前井眼处理
a) 通过短起下钻，测油气上窜速度，安全时间满足施工要求方可进行下步施工； b） 斜井段和水平段应短起下并分段循环处理钻井液，充分冲洗岩屑，清除岩屑床； c） 宜用钻井时最大排量洗井，上返速度不大于钻进时的最高返速，同时应活动钻具防黏卡。
4.2.4.2套管下入后井眼处理
a） 注水泥前调整钻井液性能在保证井眼稳定的情况下尽量降低黏度和切力； b）注水泥前充分循环钻井液不少于2周，进出口密度差<0.02g/cm²
水平井下套管作业应按SY/T5412的规定执行
5.2.1常规固井作业要求
见固井主要施工作业程序按照SY/T5374.1的要求
2.2尾管固井作业要求
尾管固井主要施工作业程序按照SY/T5374.2的要求。
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5.2.3尾管回接固井要求
对于采用油基钻井液的井，在进行尾管回接固并时，需采用具有润湿反转特性的冲洗液 作业评价
6.1固井质量评价方法
固井质量检测方法按照SY/T6592执行。
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附录A （资料性附录） 套管下入摩擦阻力计算
模型基本假设： 1）套管与井壁连续接触，套管轴线与井眼轴线平行； 2）计算段套管的曲率是常数； 3）井壁为刚性； 4）计算套管的单元体为空间斜平面上的一段圆弧； 5）套管单元体所受重力、正压力、摩擦力均匀分布。 建立直角大地坐标系ONED，如图A.1所示。原点O取在井口处，N轴向北，单位矢量为i；E轴 向东，单位矢量为i；D轴向下，单位矢量为k。P为井眼轴线的任意一点，并以P点建立自然曲线坐标 系。1为套管的切线方向的单位向量，n为套管的主法线方向的单位向量，b为套管的副法线方向的单位 向量。
在井眼轴线坐标系上任取一弧长为ds的微元段AB，并对其进行受力分析。以A点为始点，其轴线坐 标为s，B点为终点，其轴线坐标为s+ds，此单元体的受力如图A.2所示。在两端点处分别受到轴向力T 剪力O、接触力N、弯矩M.和扭矩M，。由于假设的微元段是在斜平面上，没有n方向上的弯矩，
轴线坐标s处（A点）的集中力F(s)为
图A.2微元段套管受力分析
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式中： T(s)一轴向拉伸应力，MPa; Ω(s)一n轴方向剪切应力，MPa; Ω(s)—b轴方向剪切应力，MPa; t(s)一s点处套管剪切方向的单位向量； n(s)一s点处套管主法线方向的单位向量； b(s)一s点处套管副法线方向的单位向量。 微元段s+ds处（B点）的集中力F(s+ds)为
微元段ds上的均布接触力g.(s）为
t(s) q(s)=[±μN N， N,] n(s) b(s)
式中： G—套管单位长度质量，kg/m; g一重力方向的单位向量； 一套管单位长度所受的重力，N/m； 浮力系数； Pm—钻井液密度，kg/m²； P——套管材料密度，kg/m”。 由微元段ds的受力平衡条件，即 F(s)+ F(s + ds)+ q.ds + Wds = 0 (A
K 微元段井眼曲线曲率； T 微元段井眼曲线挤率，
则副法线方向的向量可表征为
式中： d 平均井斜角，（°）；
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（A.15） (A.16)
（A.16） (A.17)
α+a 2 + d=
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一平均方位角，（°）； 、一微元段两端点的方位角，（°）。 由式（A.13）、式（A.14）和式（A.15），有
将式（A.11）和式（A.18）代入式（A.10），可得到
Ω。，Ω。—曲线坐标s处的主法线和副法线方向的剪力，N； K。一—井斜变化率，rad/m; K。一一方位变化率，rad/m。 现由微元段的力矩平衡，可得：
N² = N² + N² K=√K²+K²sin²α Ka= K=
(A.20) (A.21)
dM, ds dM, =Ω ds KM，+tM=Ω
ds ds ds ds² K ds ds K N²=N²+N²
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式中： M一套管所受扭矩，N·m； M一套管微段上的弯矩，N·m; dT一一套管轴向力增量，N： T一套管微元段上的轴向力，N； R一一套管柱外半径，m。 根据前面的假设，井眼轴线相邻两测点为空间斜平面上的一段圆弧，井眼轴线挠率始终位于密切面 内，由密切面定义可知：T=0。 则式（A.25）最后可得到为
（A.25）为非线性方程组，采用解非线性方程组的拟牛顿选代法进行求解，首先应用有限差分 分公式：
前面推导的公式组中，摩擦系数（u）是一个非常重要的参数，它的变化将会引起套管轴向载 大变化。因此，正确合理地确定摩擦系数是摩阻分析中的一个重要内容。
施工组织设计（卧龙）NB/T 14004.1 — 2015
目前定向井摩擦阻力计算的公式采用古典库仑摩擦定律。摩擦力F表达式为 F=μF
式中： F一一法向载荷，N; 从。一—摩擦系数。 上式具有下列物理意义： a）摩擦力大小与名义接触面积大小无关； b）摩擦力大小与滑动速度无关； c）摩擦系数相对于接触材料表面是一个独立的常数，井下套管与裸眼井壁或套管内壁的接触、滑 动不完全符合库仑摩擦定律； d）不同的套管层段摩擦系数取值不同； e）在实际工况下，摩擦系数大小与接触面积、正压力和滑动速度有关； f）不同的润滑体系摩擦系数取值不同。 根据库仑摩擦定律，滑动摩擦力的大小与接触面间的法向载荷成正比。也就是说，摩擦系数是一个 常数。而众多的研究表明：滑动摩擦系数的大小取决于多种因素，它是材料与各种条件的综合特性，而 不是材料自身的固有特性。 不同钻井液体系下的摩擦系数取值，需要通过实验测定或现场实验确定。有文献建议采用如表A.1 所示的摩擦系数。
示例： 南方某页岩气区块，其井身结构，见表A.2。其中钻井液密度为1.5g/cm3，套管下放速度0.3m/s， 套管内摩擦系数0.2，裸眼摩擦系数0.25，套管外径139.7mm，壁厚10.54mm，钢级P110。
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T／CAGHP-050-2018标准下载表A.4摩擦阻力计算结果
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