延699井山1+盒8层压裂设计.doc

编号 编号 QK YL2013057QK YL2013057 井别 详探井井别 详探井 井型 直井型 直 井井 鄂尔多斯盆地伊陕斜坡鄂尔多斯盆地伊陕斜坡 延延 699699 井山井山 1 1 盒盒 8 8 层压裂施工设计层压裂施工设计 机械分层 陕西延长石油 集团 有限责任公司 油气勘探公司天然气勘探开发部 2013 年 4 月 11 日 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 天然气勘探开发部天然气勘探开发部 设设 计计 人 人 年年 月月 日日 审核意见审核意见 审审 核核 人人 年年 月月 日日 单位负责人单位负责人 年年 月月 日日 油气勘探公司审核意见油气勘探公司审核意见 审审 核核 人人 年年 月月 日日 审核单位负责人审核单位负责人 年年 月月 日日 批准意见批准意见 批批 准准 人人 年年 月月 日日 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 目目 录录 1 压裂依据和目的压裂依据和目的 1 2 基本数据基本数据 1 2 1 钻井基本数据 1 2 2 录井岩性和油气显示 1 2 3 测井综合解释成果 1 3 射孔方案射孔方案 3 4 压裂施工要求压裂施工要求 3 4 1 压裂施工要求 3 5 油管规范及压裂管柱结构油管规范及压裂管柱结构 3 5 1 油管规范及性能要求 3 5 2 压裂管柱结构 3 6 压裂施工步骤压裂施工步骤 5 6 1 井筒准备 5 6 2 配液 5 6 3 摆车 试压 5 6 4 召开现场技术交底会 5 6 5 压裂施工泵注程序 5 6 6 测压降曲线 5 6 7 放喷排液 8 7 压裂液配方及设备 材料准备压裂液配方及设备 材料准备 8 7 1 压裂液配方及数量 8 7 2 压裂设备及材料准备 9 7 3 配液顺序及说明 9 8 质量保证要求质量保证要求 10 9HSE 要求要求 11 9 1 健康要求 11 9 2 安全要求 11 9 3 环保要求 12 10 压裂施工中可能出现的问题及处理预案压裂施工中可能出现的问题及处理预案 12 11 资料录取与提交要求资料录取与提交要求 12 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 1 1 压裂依据和目的压裂依据和目的 依据 根据录井 测井等综合评价结果 参考鄂尔多斯盆地气田压裂资料 该层具 有一定的压裂增产潜力 目的 通过加砂压裂改善气层渗流能力 提高气井生产水平 2 基本数据基本数据 2 1 钻井基本数据钻井基本数据 表 2 1 钻井基本数据表 构造位置鄂尔多斯盆地伊陕斜坡 地理位置陕西省延安市富县北道德乡白家庄村 井 别详探井钻井队甘泉欣荣 5012 队 开 钻 日 期2012 10 12完钻日期2012 11 20完井日期2012 11 27 井位横坐标 Y 19330102 408地面海拔 m 1191 331联入 m 7 34 井位纵坐标 X 3980654 103设计井深 m 3289 0完钻井深 m 3247 4 完钻层位马五人工井底 m 3247 4目前人工井底 m 3247 4 最大井斜数据 井深 m 井斜角 井斜方位 850 3 22 107 01 新 旧 井新井 程序 钻头尺寸 mm 钻井深度 m 套管外径 mm 套管下深 m 套管壁厚 mm 套管内径 mm 套管 钢级 套管出地高 m 水泥返深 m 表层 311 1 550 0244 5550 08 94226 62J55 0 3地面 气层 215 9 3289 0139 73283 599 17121 36N800 1627 分级箍位置 m 1667 44 1668 6分级箍通径 mm 118套管头限压 MPa 35 短套管位置 m 2828 79 2832 41 3036 66 3040 29 3187 25 3190 88 气层附近套管接箍 数据 m 3015 07 3025 88 3036 66 3040 29 3051 32 3061 97 3072 75 3083 6 3094 38 3105 16 3116 07 3126 29 3136 72 3146 66 3156 75 固井质量射孔段上下 50m 固井质量合格 完井试压质量合格 2 2 录井岩性和油气显示录井岩性和油气显示 表 2 2 岩芯录井数据 全烃气测值 层段岩 性 电测井段 m 显示 厚度 m 密度 孔隙 度 渗透率 10 3 m2 含水饱 和度 基值峰值 录井 解释 盒 8灰白色含气中砂岩3060 7 3067 56 8 0 03780 7349含气层 盒 8灰白色含气中砂岩3068 3 3071 53 2 0 05990 4904含气层 山 1灰白色含气中砂岩3083 8 3087 03 2 0 06390 5690含气层 2 3 测井综合解释成果测井综合解释成果 表 2 3 综合测井解释数据 层段 砂体井段 m 砂体 厚度 m 电测井段 m 显示 厚度 m 电阻率 m 声波 时差 s m 补偿 密度 g cm3 孔隙 度 渗透率 10 3 m2 含水 饱和度 电测 解释 盒 83060 7 3067 56 83060 7 3067 56 821 4222 72 46 30 382 2含气水层 盒 83068 3 3071 53 23068 3 3071 53 215 0233 02 39 00 968 2含气层 山 13083 8 3087 03 23083 8 3087 03 273 2206 12 54 00 169 2含气层 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 2 图图 2 1 延延 699 井山井山 1 盒盒 8 气层综合测井图气层综合测井图 本次射孔段 本次射孔段 3064 0 3066 0 本次射孔段 本次射孔段 3084 0 3086 0 本次射孔段 本次射孔段 3069 0 3071 0 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 3 3 射孔方案射孔方案 表 3 1 射孔数据 层位射孔井段 m 厚度 m 枪型弹型 孔密 孔 m 相位孔数射孔方式 3064 0 3066 02 032 盒 8 3069 0 3071 02 032 山 13084 0 3086 02 0 SYD102SYD1271660 32 电缆射孔 射孔液配方见试气工程设计 4 压裂施工要求压裂施工要求 4 1 压裂施工要求压裂施工要求 1 压裂注入方式采用单上封保护套管 油管注入 套管打平衡液的方式 2 压裂井口选用该区常用的 KQ65 70 采气井口 3 采用该地区常用的羟丙基瓜尔胶 有机硼延迟交联水基压裂液 4 压裂施工全程伴注液氮 提高压裂液返排能力 5 油管规范及压裂管柱结构油管规范及压裂管柱结构 5 1 油管规范及性能要求油管规范及性能要求 表 5 1 工具油管规范及性能 尺寸钢级 壁厚 mm 内径 mm 外径 mm 内容积 L m 重量 Kg m 抗拉强度 t 抗内压强度 MPa 抗外挤强 度 MPa 螺纹 2 N805 5162 073 023 029 6765 7572 977EUE 5 2 压裂管柱结构压裂管柱结构 压裂施工管柱结构示意图见图 5 1 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 4 Y344 114封隔器深度 3076 0m 套管 139 7mm 3283 59m 2555 套管 244 5mm 550 0m 喇叭口深度 3080 0m 钻头 311 1mm 550 0m 34mm孔径节流器 不带滑套 人工井底 3247 4m 2815m 73mm 油管串 钻头 215 9mm 3289 0m KDB 114水力锚深度3028 5m m 滑套导压阀 23 5mm 2孔 深度 3075 5m 盒 8 层射孔井段 3064 0 3066 0m 3069 0 3071 0m Y344 114封隔器深度 3029 0m 安全接头深度 3028m m 山 1 层射孔井段 3084 0 3086 0m 73mm油管短节4m 图 5 1 压裂施工管柱结构示意图 2751 0 2762 2m 2771 6 2778 9m 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 5 6 压裂施工步骤压裂施工步骤 6 1 井筒准备井筒准备 通井 洗井 射孔 下压裂管柱等准备工作见试气工程设计 6 2 配液配液 备液前清洗储液罐 按设计配制好合格的工作液体 为防止雨雪进入液体 压裂液 罐要封盖罐顶 详细的要求见下文的压裂液配制及设备材料准备 6 3 摆车 试压摆车 试压 摆好施工车辆及辅助车辆 联接好地面高 低压管线并分别试压 70MPa 和 0 6MPa 环空平衡车试压 25MPa 各项试压要求稳压 5 10min 不刺 不漏 不渗为合格 6 4 召开现场技术交底会召开现场技术交底会 施工前由压裂指挥 压裂监督 试气作业队负责召开压裂施工技术交底会 明确各 岗位职责 重要技术参数和注意事项 听从统一指挥 6 5 压裂施工泵注程序压裂施工泵注程序 用活性水正循环灌满井筒 套管返水 泵压正常后换液施工 施工中泵压超过 35MPa 开始打平衡压力 控制油套压差在 45MPa 以下 施工时油 管限压 70MPa 套管平衡压力限压 25MPa 并安装超压保护 按泵注程序进行压裂施工 泵注程序见表 6 1 施工过程中应密切注意泵压变化 若泵压出现异常 现场指挥和监督人员要适当 调整泵注排量和砂比 6 6 测压降曲线测压降曲线 停泵后测压降曲线 30min 左右 直至曲线拐点出现后方可关井拆卸地面压裂管线 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 6 表 6 1 压裂施工山 1 段 3084 3086m 泵注程序 施工液量 m3 砂液比破胶剂加入量 kg 排量 m3 min 泵注程序 阶 段 液体性 质 胶液液氮 加砂 量 m3 混砂 液量 m3 kg m3 砂浓度 kg m3 胶囊过硫酸铵混砂液液氮 泵注时间 min 累计泵注 时间 min 低替 1原胶液9 39 300 331 0031 00 坐封 1原胶液2 02 001 02 0033 00 1交联液13 01 4313 002 62 00 226 5039 50 2交联液10 01 130 5010 2853 02 00 225 1444 64 前置液 3交联液13 01 3013 005 22 20 225 9150 55 1交联液10 01 050 910 509154 8147 445 02 20 224 7755 32 2交联液14 01 522 115 1715258238 187 02 20 226 8962 21 3交联液18 02 003 620 0020344309 649 92 20 229 0971 30 4交联液22 02 515 525 0525430377 6213 24 42 20 2211 3982 69 5交联液15 04 517 5030516442 375 32 27 9590 64 携砂液 6交联液10 03 411 8934584 8491 994 52 25 4096 05 顶替液 1交联液9 39 302 04 65100 70 合计 平均 145 610 9320 5136 3722 47381 27343 6746142 2 20 22100 70 压裂山 1 段 3084 3086m 结束后 从井口投入 45mm 钢球 1 个 等待 20 30 分钟后 油管加压 15 20MPa 打开盒 8 段 3064 3066m 3069 3071m 施工层段 施工泵注程序见表 6 2 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 7 表 6 2 压裂施工盒 8 段 3064 3066m 3069 3071m 泵注程序 施工液量 m3 砂液比破胶剂加入量 kg 排量 m3 min 泵注程序 阶 段 液体性 质 胶液液氮 加砂 量 m3 混砂液 量 m3 kg m3 砂浓度 kg m3 胶囊过硫酸铵混砂液液氮 泵注时 间 min 累计泵 注时间 min 1交联液101 091022 20 244 554 55 2交联液202 24120 55552 20 249 3413 89 3交联液101 0010 0032 40 244 1718 06 前置液 4交联液101 0010 003 52 40 244 1722 22 1交联液131 361 213 659154 8147 445 22 40 245 6927 91 2交联液151 622 316 2515258238 186 752 40 246 7734 68 3交联液202 224 022 2220344309 64102 40 249 2643 94 4交联液303 427 534 1625430377 621262 40 2414 2358 17 5交联液222 576 625 6630516442 376 62 40 2410 6968 86 携砂液 6交联液151 775 017 7533567 6479 7662 40 247 3976 26 7交联液103 511 9435602504 114 52 44 9881 23 顶替液 1交联液9 49 42 04 7085 93 合计 平均 184 418 3031 0201 5823 98410 34460 5047 5232 2 40 2485 93 备注 备注 1 低替排量以封隔器不坐封为原则 2 模拟泵压 55MPa 模拟套管平衡压力 10 25Mpa 预计气层温度山 1 层 104 01 盒 8 层 103 49 3 施工时若有压力异常 施工指挥应立即采取降砂比 变排量 停砂 停泵等措施 尽力避免砂堵和压力过高 4 前置液阶段 视液氮泵车能力尽可能将液氮排量提高至设计排量以上 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 8 6 7 放喷排液放喷排液 压裂后排液的原则是既要防止地层出砂 又要尽快的排出压裂液 要求在压裂车停 泵后 60 分钟内开井 先采用 3mm 油嘴放喷排液 当井口压力低于 8MPa 后可适当放大 油嘴尺寸控制放喷 确保排液连续 尽量避免排液中途关井 同时要求在放喷期间做好 抽汲准备 若停喷 采用抽汲的方式继续进行诱喷 抽汲由浅至深 最大抽深视井筒液 面现场确定 诱喷成功后用油管控制放喷排液 若抽汲不喷 要定深 定抽次 定排挡 连续抽汲 在排液过程中要求尽可能排完压裂液 并准确计量排出液量 当排液量达到压入地 层压裂液 80 以上 且 Cl 含量在 3 天内波动值小于 5 时 或者当日产气量大于 1 万方 日产液量小于 2m3 且 Cl 含量在 3 天内波动值小于 5 时 排液作业结束 在排液过程中连续监测排液情况 准确记录油套压及排液量 同时密切注意出砂情 况 及时检查更换油嘴 在放喷 0 5 小时 1 小时 4 小时 8 小时 16 小时 24 小时 及以后每天取一个样 测返排压裂液的粘度 pH 值和含砂量 每 60min 准确记录一次油 气 水产量及井口油套压 每 8 小时取一次水样进行 Cl 含量分析 6 8 液氮气举液氮气举 若放喷排液不通 根据现场作业情况进行液氮气举 排液后的测试 求产见试气工程设计 7 压裂液配方及设备 材料准备压裂液配方及设备 材料准备 7 1 压裂液配方及数量压裂液配方及数量 7 1 1 基液 0 5 羟丙基瓜尔胶 一级 1 氯化钾 0 5 气井助排剂 0 1 杀菌剂 0 12 Na2CO3 0 1 温度稳定剂 0 5 气井起泡剂 0 5 气井粘土稳定剂 7 1 2 交联剂 50 JL 1 有机硼交联剂 JL 1A JL 1B 100 5 10 充分混合后 用清水稀释到 50 备 用 7 1 3 交联比 基液 50 耐高温 150 交联剂 100 0 8 0 4 7 1 4 破胶剂 胶囊破胶剂 过硫酸铵 在混砂车人工追加 按 0 003 0 005 0 008 0 04 0 01 0 02 0 03 0 04 0 06 0 03 0 07 浓度楔型加入 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 9 7 1 5 压裂用活性水 清水 0 5 气井粘土稳定剂 0 5 气井助排剂 7 2 压裂设备及材料准备压裂设备及材料准备 7 2 1 液罐 压裂用水及液氮准备 液罐 压裂用水及液氮准备一览表 名 称 活性水用水 m3 原胶液用水 m3 30m3液罐 个 50 交联液 m3 2m3交联液罐 个 液氮 m3 数量57380172 4234 7 2 2 压裂设备准备 压裂设备准备情况一览表 名称2000 型压裂车混砂车 仪表车 管汇车砂罐车700 型水泥车液氮泵车液氮罐车 台数51117113 7 2 3 压裂液材料准备 压裂液材料用量及备量表 添加剂名称 浓度 基液中加量 kg 交联液中加量 kg 活性水中加量 kg 实际用量 kg 准备量 kg 羟丙基瓜尔胶0 5190019001800 气井粘土稳定剂0 50190028521852200 杀菌剂0 10380380400 气井助排剂0 50190028521852200 碳酸钠 Na2CO3 0 12456456500 气井起泡剂0 50190019002000 温度稳定剂0 10380380380 氯化钾1 00380038003800 胶囊 LZEN 93 494 过硫酸铵 APS 3750 交联剂 JL 1 A 剂144014401600 备注 1 配制原胶液时不加入胶囊与过硫酸铵 两种破胶剂在泵注过程中人工加入混砂罐 中 2 交联剂 JL 1A 剂密度为 1 2g cm3 7 2 4 支撑剂类型 规格及数量 支撑剂类型 规格及数量 支撑剂名称粒径 mm 视密度 g cm3 体积密度 g cm3 准备量 m3 中密度陶粒0 425 0 85 20 40 目 3 11 7250 粉陶0 224 0 4253 11 661 5 7 3 配液顺序及说明配液顺序及说明 配液应使用清洁 无污染的本地饮用水 要求 pH 值为 6 5 7 5 机械杂质小于 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 10 0 2 基液配置 每罐备水 28m3 先加入杀菌剂 再缓慢加入稠化剂 注意不要形成 鱼 眼 循环 30 分钟待溶液粘度增加后 依次加入助排剂 粘土稳定剂 起泡剂 碳酸 钠 继续循环 50min 使罐内液性一致 交联剂配制 施工前 4 小时配制有机硼交联剂 充分循环均匀 使交联剂性能一 致 过硫酸铵和胶囊破胶剂由压裂液技术人员在现场加入混砂车中 7 4 压裂液性能设计指标 使用 Fann35 粘度计在室温 170s 1剪切速率下 基液粘度 48 51mPa s 左右 pH 值 9 5 11 基液与交联液交联性能良好 压后压裂液 1 5h 内破胶 破胶液粘度小于 5mPa s 8 质量保证要求质量保证要求 8 1 压裂材料性能指标要求及检测方法 执行中华人民共和国石油天然气行业标准如下 SY T 6376 1998 压裂液通用技术条件 SY T 5108 2006 压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法 SY T 5764 1995 压裂用瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶 SY T 5107 2005 水基压裂液性能评价方法 SY T 6380 1998 压裂用破胶剂性能试验方法 SY T 5405 1996 酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标 SY T 6216 1996 压裂用交联剂性能试验方法 SY T 5762 1995 压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法 SY T 5755 1995 压裂酸化用助排剂性能评价方法 8 2 压裂所用清水 支撑剂 瓜胶及各种化工产品必须通过天然气勘探开发部质检合格 后方可使用 保证压裂液的数量和质量 8 3 液体技术人员压裂前对配制好的液体进行现场取样检查交联 成胶等状况 及时进 行液体调整 如发现变质 必须更换 并在清罐后重新配制 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 11 8 4 现场实验仪器准备 1 Fann35 粘度计一台 2 取样瓶 10 个 3 pH 试纸一盒 4 量筒及烧杯各两个 5 吸耳球一个及移液管两个 6 毛细管粘度计一只及秒表一块 8 5 现场技术人员取全取准施工压力 排量 液量 支撑剂量 液氮量等数据 在施工 过程中及施工后 应准确计量各阶段压裂液罐 支撑剂储罐内的泵入液体 支撑剂的体 积和泵注时间 以便与仪表计量结果进行校正 8 6 严格按有关技术要求和安全操作规程完成各道工序 8 7 压裂前检修压裂设备 确保设备完好 8 8 严格按设计要求进行地面压裂管汇试压压力 地面压裂管汇试压压力一般为设计泵 压的 1 2 1 5 倍 现场取 70MPa 保持 5 分钟不降为合格 8 9 若出现异常情况 施工技术人员按照压裂预案进行处理 9HSE 要求要求 9 1 健康要求健康要求 9 1 1 施工人员应穿戴劳保护具上岗 9 1 2 施工现场要设立明显的标志 避免无关人员进入作业区 作业区域严禁烟火 9 1 3 施工前按设计要求试压 非施工作业人员严禁进入高压作业区 9 1 4 施工现场要配备医务急救药品及相关器材 人员 9 2 安全要求安全要求 9 2 1 施工现场排空 放喷管线用 35MPa 试压合格的硬管线 9 2 2 压裂液罐必须距井口 20m 以外 9 2 3 施工过程中加强井控岗位责任制 牢固树立井喷失控就是灾难事故的思想 9 2 4 严格按照标准要求安装好施工 井控 消防 环保等设备 9 2 5 施工排液及求产过程中 井场配备 H2S 气体监测及防护装置 若监测到 H2S 气体 严格按照有关 H2S 气体操作规范操作执行 执行中华人民共和国石油天然气行业标准如下 SY 6443 2000 压裂酸化作业安全规定 延699井山1 盒8层压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 12 SY T 6120 1995 油井井下作业防喷技术规程 SY T 6277 2005 含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程 SY T 6203 1996 油气井井喷着火抢险作法 SY T 5858 2004 石油工业动火作业安全规程 SY 5727 1995 井下作业井场用电安全要求 SY T 5225 2005 石油天然气钻井 开发 储运防火防