安12井山23+盒8壓裂設(shè)計

1、延429井盒7+盒8+山1層壓裂施工設(shè)計編號：QK-YL2014339井別：開發(fā)井井型：直井鄂爾多斯盆地伊陜斜坡安12井山23+盒8層壓裂施工設(shè)計（機械分層）陜西延長石油（集團）有限責(zé)任公司油氣勘探公司天然氣勘探開發(fā)部2014年6月1日2安12井山23+盒8層壓裂施工設(shè)計天然氣勘探開發(fā)部設(shè) 計 人： 年 月 日審核意見:審 核 人: 年 月 日單位負責(zé)人: 年 月 日油氣勘探公司審核意見: 審 核 人: 年 月 日審核單位負責(zé)人: 年 月 日批準(zhǔn)意見:批 準(zhǔn) 人: 年 月 日目 錄1 壓裂依據(jù)和目的12 基本數(shù)據(jù)12.1 鉆井基本數(shù)據(jù)12.2錄井巖性和油氣顯示12.3測井綜合解釋成果13 射孔

2、方案34壓裂施工要求34.1壓裂施工要求35油管規(guī)范及壓裂管柱結(jié)構(gòu)35.1 油管規(guī)范及性能要求35.2 壓裂管柱結(jié)構(gòu)36 壓裂施工步驟36.1井筒準(zhǔn)備36.2 配液36.3 擺車、試壓36.4 召開現(xiàn)場技術(shù)交底會36.5 壓裂施工泵注程序46.6 測壓降曲線46.7 放噴排液87 壓裂液配方及設(shè)備、材料準(zhǔn)備87.1 壓裂液配方及數(shù)量87.2 壓裂設(shè)備及材料準(zhǔn)備87.3 配液順序及說明98 質(zhì)量保證要求99HSE要求119.1 健康要求119.2 安全要求119.3 環(huán)保要求1110 壓裂施工中可能出現(xiàn)的問題及處理預(yù)案1111 資料錄取與提交要求12 油氣勘探公司天然氣勘探開發(fā)部 13 1 壓裂

3、依據(jù)和目的依據(jù)：根據(jù)錄井、測井等綜合評價結(jié)果，參考鄂爾多斯盆地氣田壓裂資料，該層具有一定的壓裂增產(chǎn)潛力。目的：通過加砂壓裂改善氣層滲流能力、提高氣井生產(chǎn)水平。2 基本數(shù)據(jù)2.1 鉆井基本數(shù)據(jù)表2-1 鉆井基本數(shù)據(jù)表構(gòu)造位置鄂爾多斯盆地伊陜斜坡地理位置陜西省延安市寶塔區(qū)甘谷驛鎮(zhèn)李家河村北約1200m處井 別開發(fā)井鉆井隊 開 鉆 日 期2013.11.20完鉆日期2013.12.21完井日期井位橫坐標(biāo)(Y)19397432.93地面海拔(m)1156.9聯(lián)入(m)井位縱坐標(biāo)(X)4074575.14設(shè)計井深(m)完鉆井深(m)2898完鉆層位馬家溝人工井底(m)2866.68目前人工井底(m)28

4、66.68最大井斜數(shù)據(jù)：井深(m)×最大井斜 (°)×方位角(°)2812×10.52×148.20新（舊）井新井程序鉆頭尺寸(mm)鉆井深度 (m)套管外徑(mm)套管下深(m)套管壁厚(mm)套管內(nèi)徑(mm)套管鋼級套管出地高（m）水泥返深（m）表層311.1525.08244.5486.728.94226.62J55井口氣層215.92898139.72891.999.17121.36N80287分級箍位置(m)1631.01-1631.82分級箍通徑(mm)118套管頭限壓(MPa)35短套管位置(m)2266.07-2269

5、.39、2738.02-2741.37、2505.68-2509.11、2814.33-2817.65氣層附近套管接箍數(shù)據(jù)（m）2592.63、2602.84、2613.28、2623.45、2633.81、2644.29、2654.50、2664.71、2675.27、2685.52、2696.11、2706.70、2717.29、2727.62、2738.02、2741.37、2751.96、2762.33、2772.58、2783.09、2793.45、2803.82、2814.33、2817.65、2828.09固井質(zhì)量射孔段上下50m固井質(zhì)量合格完井試壓質(zhì)量合格2.2錄井巖性和油氣顯

6、示表2-2 巖芯錄井?dāng)?shù)據(jù)層段巖 性電測井段(m)顯示厚度（m）密度孔隙度（%）滲透率（10-3m2）含水飽和度（%）全烴氣測值%錄井解釋基值峰值盒8淺灰色含氣細砂巖2644.2-2652.28/0.373372.7310含氣層山23淺灰色含氣細砂巖2773.0-2784.111.1/9.248422.213含氣層/6.585417.5130含氣層2.3測井綜合解釋成果表2-3 綜合測井解釋數(shù)據(jù)層段砂體井段m砂體厚度m電測井段(m)顯示厚度m電阻率m聲波時差s/m補償密度g/cm3孔隙度%滲透率10-3m2含水飽和度%電測解釋盒82643-265072644.2-2652.28131.4192.

7、32.652.50.0191.3含氣層山232772-277642773.0-2784.111.1205.3210.32.56.60.2443.4氣層2779-27867本次射孔段：2646m-2649m本次射孔段：2774m-2779m圖2-1安12井山23+盒8氣層綜合測井圖3 射孔方案表3-1 射孔數(shù)據(jù)層位射孔井段(m)厚度(m)槍型彈型孔密(孔/m)相位孔數(shù)射孔方式山232774-27795SYD102SYD1271660º80電纜傳輸射孔盒82646-2649348射孔液配方見試氣工程設(shè)計。4壓裂施工要求4.1壓裂施工要求（1）壓裂注入方式采用單上封保護套管、油管注入、套管

8、打平衡液的方式。（2）壓裂井口選用該區(qū)常用的KQ65/70采氣井口。（3）采用該地區(qū)常用的羥丙基瓜爾膠+有機硼延遲交聯(lián)水基壓裂液。（4）壓裂施工全程伴注液氮，提高壓裂液返排能力。5油管規(guī)范及壓裂管柱結(jié)構(gòu)5.1 油管規(guī)范及性能要求 表5-1 工具油管規(guī)范及性能尺寸鋼級壁厚mm內(nèi)徑mm外徑mm內(nèi)容積m3/m重量Kg/m抗拉強度t抗內(nèi)壓強度MPa抗外擠強度MPa螺紋2N805.5162.073.020.0030219.6765.7572.977.0EUE5.2 壓裂管柱結(jié)構(gòu)壓裂施工管柱結(jié)構(gòu)示意圖見圖5-1。6 壓裂施工步驟6.1井筒準(zhǔn)備通井、洗井、射孔、下壓裂管柱等準(zhǔn)備工作見試氣工程設(shè)計。6.2 配

9、液備液前清洗儲液罐，按設(shè)計配制好合格的工作液體，為防止雨雪進入液體，壓裂液罐要封蓋罐頂。詳細的要求見下文的壓裂液配制及設(shè)備材料準(zhǔn)備。6.3 擺車、試壓擺好施工車輛及輔助車輛，聯(lián)接好地面高、低壓管線并分別試壓70MPa和0.6MPa，環(huán)空平衡車試壓25MPa，各項試壓要求穩(wěn)壓510min不刺、不漏、不滲為合格。6.4 召開現(xiàn)場技術(shù)交底會施工前由壓裂指揮、壓裂監(jiān)督、試氣作業(yè)隊負責(zé)召開壓裂施工技術(shù)交底會，明確各崗位職責(zé)、重要技術(shù)參數(shù)和注意事項，聽從統(tǒng)一指揮。6.5 壓裂施工泵注程序用活性水正循環(huán)灌滿井筒，套管返水，泵壓正常后換液施工。施工中泵壓超過35MPa開始打平衡壓力，控制油套壓差在45MPa以

10、下。施工時油管限壓70MPa，套管平衡壓力限壓25MPa，并安裝超壓保護。按泵注程序進行壓裂施工，泵注程序見表6-1、表6-2。施工過程中應(yīng)密切注意泵壓變化，若泵壓出現(xiàn)異常，現(xiàn)場指揮和監(jiān)督人員要適當(dāng)調(diào)整泵注排量和加砂量。6.6 測壓降曲線停泵后測壓降曲線30min左右，直至曲線拐點出現(xiàn)后方可關(guān)井拆卸地面壓裂管線。Y344-114封隔器深度：2652m套管：139.7mm×2891.99m×2555套管：244.5mm×486.72m73mm油管3根鉆頭：311.1mm×525.08m人工井底：2866.68m ：2815m73mm油管串鉆頭：215.9m

11、m×2898mKSM-114水力錨深度：2636.5mm滑套導(dǎo)壓閥（23.5mm×2孔）深度：2651.5mY344-114封隔器深度：2637m安全接頭（不帶反洗循環(huán)閥）深度：2636mm 射孔井段盒8：2646-2649m喇叭口深度：2682m射孔井段山23：2774-2779m34mm孔徑節(jié)流器（不帶滑套） 34m73mm油管串鉆頭：215.9mm×3998.00 m 2751.0-2762.2m2771.6-2778.9m圖5-1 壓裂施工管柱結(jié)構(gòu)示意圖表 6-1 壓裂施工下段山23層（2774-2779m）泵注程序泵注程序階段液體性質(zhì)施工液量(m3)加砂

12、量(m3)混砂液量(m3)砂液比砂濃度kg/m3破膠劑加入量(kg)排量(m3/min）泵注時間(min)累計泵注時間(min)膠液液氮(%)kg/m3膠囊過硫酸銨混砂液液氮低替1原膠液9.19.100.330.3330.33坐封1原膠液2.02.001.02.0032.33前置液1交聯(lián)液40.03.4340.008.02.80.2414.2946.622交聯(lián)液20.01.911.020.5556.02.80.267.3453.963交聯(lián)液40.03.4740.0016.03.00.2613.3367.29攜砂液1交聯(lián)液30.02.732.731.509154.8147.4415.03.00.

13、2610.5077.792交聯(lián)液35.03.295.337.9115258238.1821.03.00.2612.6490.433交聯(lián)液40.03.858.044.4420344309.6428.03.00.2614.81105.244交聯(lián)液45.04.4210.850.9924412.8364.2922.59.03.00.2617.00122.245交聯(lián)液40.03.9910.845.9927464.4403.8920.03.00.2615.33137.576交聯(lián)液30.08.734.8329498.8429.6718.03.011.61149.187交聯(lián)液12.03.714.0631533

14、.2454.957.83.04.69153.87頂替液1交聯(lián)液9.19.102.04.55158.42合計/平均352.227.0851.0360.2821.54380.86337.54117552-3.00.26158.42壓裂山23層（2774-2779m）段結(jié)束后，從井口投入45mm鋼球1個，等待20-30分鐘后，油管加壓15-20MPa，打開盒8（2646-2649m）施工層段，施工泵注程序見表6-2。 表 6-2 壓裂施工上段盒8層（2646-2649m）泵注程序泵注程序階段液體性質(zhì)施工液量(m3)加砂量(m3)混砂液量(m3)砂液比砂濃度kg/m3破膠劑加入量(kg)排量(m3/m

15、in）泵注時間(min)累計泵注時間(min)膠液液氮(%)kg/m3膠囊過硫酸銨混砂液液氮前置液1交聯(lián)液10.00.9310.002.02.80.263.573.572交聯(lián)液10.00.950.510.2853.02.80.263.677.243交聯(lián)液10.00.9310.004.02.80.263.5710.81攜砂液1交聯(lián)液10.00.970.810.448137.6131.755.02.80.263.7314.542交聯(lián)液16.01.602.217.2414240.8223.448.82.80.266.1620.703交聯(lián)液20.02.053.822.1119326.8295.6312

16、.02.80.267.9028.604交聯(lián)液26.02.726.029.3223395.6350.8311.76.52.80.2610.4739.075交聯(lián)液17.01.814.419.4526447.2390.828.52.80.266.9546.026交聯(lián)液10.01.072.811.5528481.6416.846.02.80.264.1350.14頂替液1交聯(lián)液8.18.102.04.0554.19合計/平均137.113.0420.5140.4020.24338.27313.0147212-2.80.2654.19備注： （1）低替排量以封隔器不坐封為原則； （2）模擬泵壓55MPa

17、，模擬套管平衡壓力1020MPa，預(yù)計氣層溫度下段山23層：94.76，上段盒8層：90.89。 （3）施工時若有壓力異常，施工指揮應(yīng)立即采取降砂比、變排量、停砂、停泵等措施，盡力避免砂堵和壓力過高； （4）前置液階段，視液氮泵車能力盡可能將液氮排量提高至設(shè)計排量以上。6.7 放噴排液壓裂后排液的原則是既要防止地層出砂，又要盡快的排出壓裂液。要求在壓裂車停泵后，60分鐘內(nèi)開井，先采用3mm油嘴放噴排液，當(dāng)井口壓力低于8MPa后可適當(dāng)放大油嘴尺寸控制放噴，確保排液連續(xù)，盡量避免排液中途關(guān)井。在排液過程中連續(xù)監(jiān)測排液情況，準(zhǔn)確記錄油套壓及排液量，同時密切注意出砂情況，及時檢查更換油嘴。在放噴0.5

18、小時、1小時、4小時、8小時、16小時、24小時、及以后每天取一個樣，測返排壓裂液的粘度、pH值和含砂量。每60min準(zhǔn)確記錄一次油、氣、水產(chǎn)量及井口油套壓，每8小時取一次水樣進行Cl-含量分析。7 壓裂液配方及設(shè)備、材料準(zhǔn)備7.1 壓裂液配方及數(shù)量7.1.1 基液：0.45%羥丙基瓜爾膠（一級）+ 0.5%氣井助排劑 + 0.1%殺菌劑 + 0.12%Na2CO3 +0.5%氣井起泡劑+ 0.5%氣井粘土穩(wěn)定劑+1% KCl +0.1%溫度穩(wěn)定劑。 7.1.2 交聯(lián)劑：50%JL-1有機硼交聯(lián)劑。JL-1A: JL-1B=100:010，充分混合后，用清水稀釋到50%備用。7.1.3交聯(lián)比：

19、基液:50%交聯(lián)劑=100:0.80.4。7.1.4 破膠劑：膠囊破膠劑+ 過硫酸銨。在混砂車人工追加，按0.01%-0.02%-0.03%-0.04%-0.05%-0.06%-0.07%濃度楔型加入。 7.1.5 壓裂用活性水：清水0.5%氣井粘土穩(wěn)定劑0.5%氣井助排劑。7.2 壓裂設(shè)備及材料準(zhǔn)備7.2.1 液罐、壓裂用水及液氮準(zhǔn)備 液罐、壓裂用水及液氮準(zhǔn)備一覽表名 稱活性水用水(m3)原膠液用水(m3)30m3液罐(個)50%交聯(lián)液(m3)液氮(m3)數(shù)量50570233.8467.2.2 壓裂設(shè)備準(zhǔn)備壓裂設(shè)備準(zhǔn)備情況一覽表名稱2000型壓裂車混砂車儀表車管匯車700型水泥車液氮泵車臺數(shù)

20、5111127.2.3 壓裂液材料準(zhǔn)備 壓裂液材料用量及備量表添加劑名稱濃度%基液中加量kg交聯(lián)液中加量kg活性水中加量kg實際用量kg準(zhǔn)備量kg羥丙基瓜爾膠0.45256525652575氣井粘土穩(wěn)定劑0.50285025031003200殺菌劑0.10570570600氣井助排劑0.50285025031003200碳酸鈉(Na2CO3)0.12684684700氣井起泡劑0.50285028503000溫度溫度劑0.10570570570氯化鉀1.00570057005700膠囊（LZEN）163164過硫酸銨(APS)76100交聯(lián)劑(JL-1)A劑229522952400交聯(lián)劑(JL

21、-1)B劑230230250備注：（1）配制原膠液時不加入膠囊與過硫酸銨，兩種破膠劑在泵注過程中人工加入混砂罐中。（2）交聯(lián)劑JL-1A劑密度為1.2g/cm3。7.2.4 支撐劑類型、規(guī)格及數(shù)量 支撐劑類型、規(guī)格及數(shù)量支撐劑名稱粒徑(mm)真密度(g/cm3)視密度(g/cm3)準(zhǔn)備量(m3)中密度陶粒0.4250.85（20-40目）3.11.7270中密度粉陶0.2240.4253.11.661.57.3 配液順序及說明配液應(yīng)使用清潔、無污染的本地飲用水，要求pH值為6.57.5，機械雜質(zhì)小于0.2%?；号渲茫好抗迋渌?8m3，先加入殺菌劑，再緩慢加入稠化劑，注意不要形成“魚眼”，循環(huán)

22、30分鐘待溶液粘度增加后，依次加入助排劑、粘土穩(wěn)定劑、起泡劑、碳酸鈉，繼續(xù)循環(huán)50min使罐內(nèi)液性一致。交聯(lián)劑配制：施工前4小時配制有機硼交聯(lián)劑，充分循環(huán)均勻，使交聯(lián)劑性能一致。過硫酸銨和膠囊破膠劑由壓裂液技術(shù)人員在現(xiàn)場加入混砂車中。7.4壓裂液性能設(shè)計指標(biāo)使用Fann35粘度計在室溫，170s-1剪切速率下，基液粘度4851mPa·s左右；pH值9.511；基液與交聯(lián)液交聯(lián)性能良好，壓后壓裂液1.5h內(nèi)破膠，破膠液粘度小于5mPa·s。8 質(zhì)量保證要求8.1 壓裂材料性能指標(biāo)要求及檢測方法執(zhí)行中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如下：SY/T 63762008壓裂液通用技術(shù)條

23、件SY/T 51082006壓裂支撐劑性能指標(biāo)及測試推薦方法SY/T 57642007壓裂用瓜爾膠和羥丙基瓜爾膠SY/T 51072005水基壓裂液性能評價方法SY/T 63802008壓裂用破膠劑性能試驗方法SY/T 54051996酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標(biāo)SY/T 62161996壓裂用交聯(lián)劑性能試驗方法SY/T 57621995壓裂酸化用粘土穩(wěn)定劑性能測定方法SY/T 57551995壓裂酸化用助排劑性能評價方法。8.2 壓裂所用清水、支撐劑、瓜膠及各種化工產(chǎn)品必須通過天然氣勘探開發(fā)部質(zhì)檢合格后方可使用，保證壓裂液的數(shù)量和質(zhì)量。8.3 液體技術(shù)人員壓裂前對配制好的液體進行現(xiàn)場取

24、樣檢查交聯(lián)、成膠等狀況，及時進行液體調(diào)整，如發(fā)現(xiàn)變質(zhì)，必須更換，并在清罐后重新配制。8.4 現(xiàn)場實驗儀器準(zhǔn)備：（1）Fann35粘度計一臺。（2）取樣瓶10個。（3）pH試紙一盒。（4）量筒及燒杯各兩個。（5）吸耳球一個及移液管兩個。（6）毛細管粘度計一只及秒表一塊。8.5 現(xiàn)場技術(shù)人員取全取準(zhǔn)施工壓力、排量、液量、支撐劑量、液氮量等數(shù)據(jù)，在施工過程中及施工后，應(yīng)準(zhǔn)確計量各階段壓裂液罐、支撐劑儲罐內(nèi)的泵入液體、支撐劑的體積和泵注時間，以便與儀表計量結(jié)果進行校正。8.6 嚴格按有關(guān)技術(shù)要求和安全操作規(guī)程完成各道工序。8.7 壓裂前檢修壓裂設(shè)備，確保設(shè)備完好。8.8 嚴格按設(shè)計要求進行地面壓裂管匯

25、試壓壓力，地面壓裂管匯試壓壓力一般為設(shè)計泵壓的1.21.5倍，現(xiàn)場取70MPa，保持5分鐘不降為合格。8.9 若出現(xiàn)異常情況，施工技術(shù)人員按照壓裂預(yù)案進行處理。9HSE要求9.1 健康要求9.1.1 施工人員應(yīng)穿戴勞保護具上崗。9.1.2 施工現(xiàn)場要設(shè)立明顯的標(biāo)志，避免無關(guān)人員進入作業(yè)區(qū)，作業(yè)區(qū)域嚴禁煙火。9.1.3 施工前按設(shè)計要求試壓，非施工作業(yè)人員嚴禁進入高壓作業(yè)區(qū)。9.1.4 施工現(xiàn)場要配備醫(yī)務(wù)急救藥品及相關(guān)器材、人員。9.2 安全要求9.2.1 施工現(xiàn)場排空、放噴管線用35MPa試壓合格的硬管線。9.2.2 壓裂液罐必須距井口20m以外。9.2.3 施工過程中加強井控崗位責(zé)任制，牢固

26、樹立井噴失控就是災(zāi)難事故的思想。9.2.4嚴格按照標(biāo)準(zhǔn)要求安裝好施工、井控、消防、環(huán)保等設(shè)備。9.2.5 施工排液及求產(chǎn)過程中，井場配備H2S氣體監(jiān)測及防護裝置，若監(jiān)測到H2S氣體，嚴格按照有關(guān)H2S氣體操作規(guī)范操作執(zhí)行。執(zhí)行中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)如下：SY 64432000壓裂酸化作業(yè)安全規(guī)定SY/T 61201995油井井下作業(yè)防噴技術(shù)規(guī)程SY/T 62772005含硫油氣田硫化氫監(jiān)測與人身安全防護規(guī)程SY/T 62032007油氣井井噴著火搶險作法SY/T 58582004石油工業(yè)動火作業(yè)安全規(guī)程SY 57272007井下作業(yè)井場用電安全要求SY/T 52252012石油天然氣鉆井、開發(fā)、儲運防火防爆安全生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程SY/T 66102005含硫化氫油氣井井下作業(yè)推薦作法SY/T 65662003水力壓裂安全技術(shù)要求9.3 環(huán)保要求9.3.1 嚴格遵守國家和