井下作業(yè)施工壓裂技術(shù)操作規(guī)程

1、井下作業(yè)施工壓裂技術(shù)操作規(guī)程1主題內(nèi)容與適用范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了壓裂施工中壓裂液選擇與配制、壓裂井口、壓裂設(shè)備、壓裂現(xiàn)場施工、壓裂施工評價等的操作規(guī)程與工藝技術(shù)要求。2引用標(biāo)準(zhǔn)SY/T5107-95水基壓裂液性能評價方法SY/T6376-98壓裂液通用技術(shù)條件SY/T5764-95壓裂用瓜爾膠和羥丙基瓜爾膠SY/T5108-97壓裂支撐劑性能測試推薦方法SY/T5762-95壓裂酸化用粘土穩(wěn)定劑性能測定方法SY/T5755-95壓裂酸化用助排劑性能評價方法SY/T6216-96壓裂用交聯(lián)劑性能試驗方法SY/T6380-98壓裂用破膠劑性能試驗方法SY/T6215-96壓裂用降濾失劑性能試驗方法SY

2、/T5534-92石油專用車通用技術(shù)條件SY/T5884-93壓裂車技術(shù)條件SY/T5493-92壓裂成套設(shè)備型式與基本參數(shù)SY/T5463-92油田壓裂用柱塞泵型式與基本參數(shù)SY/T5260-91壓裂管匯SY/T5211-93高壓管接和高壓活動彎頭SY/T5835-93壓裂用井口球閥SY/T5861-93壓裂井口保護器SY/T5860-93塑料球投球器SY/T5289-91油井壓裂效果評價方法SY6443-2000壓裂酸化作業(yè)安全規(guī)定3壓裂液的選擇與配制3.1 壓裂液的選擇3.1.1 壓裂液的選擇應(yīng)根據(jù)井深和井溫參數(shù)來確定配比方案。3.1.2 深井儲層溫度高，應(yīng)選用耐高溫壓裂液。3.1.3

3、對高溫壓裂液的原則要求：造縫效率高、攜砂能力強、摩阻低、配伍性能好、易返排、價格適宜。3.1.4 篩選壓裂液添加劑。3.1.4.1 對三種基本添加劑（增稠劑、交聯(lián)劑、破膠劑）進行篩優(yōu)，找由適合本井條件的凍膠交聯(lián)劑系列。3.1.4.2 對與目的層配伍的防膨劑、潤濕劑、破乳劑、防蠟劑等添加劑進行篩選，找由與目的層配伍性好的添加劑系列。3.1.4.3 對配合現(xiàn)場施工的耐溫劑、防腐劑、消泡劑、降陽劑、遮擋劑、降濾劑、助排劑、pH調(diào)節(jié)劑、發(fā)泡劑等有關(guān)添加劑進行篩選，找由適合本井需要的施工添加劑系列。3.1.5 對所優(yōu)選的壓裂液，應(yīng)在室內(nèi)模擬井下溫度、剪切速率、剪切歷程、階段攜砂液濃度來測定其流變性及摩阻

4、系數(shù)。3.1.6 對所優(yōu)選的壓裂液，應(yīng)按SY/T5107-95的規(guī)定最后進行全面評定。3.2 壓裂液的配制3.2.1 按照施工作業(yè)要求穿戴好勞保用品。3.2.2 按照壓裂施工設(shè)計及壓裂液配制通知單備料并備足清水。3.2.3 配制前由化驗人員先檢驗水質(zhì)，水質(zhì)PH值在6.57.5之間，方可配液。水質(zhì)達不到要求，要先進行調(diào)試。3.2.4 配制前要先對配液機泵系統(tǒng)及流程進行巡回檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時排除。3.2.5 啟動配液泵及攪拌器，對配液池進行循環(huán)及攪拌。3.2.6 根據(jù)配液施工要求，按壓裂設(shè)計配方進行配液，并做好記錄。3.2.6.1 先加入甲醛、氯化鉀，循環(huán)510分鐘，待化工料全部溶解并混合均勻后，

5、方可徐徐抽入服膠粉。3.2.6.2 抽完服膠粉后，化驗員每隔5分鐘要對基液粘度進行一次測試，并做好記錄。3.2.6.3 當(dāng)基液粘度達到設(shè)計要求時，方可加入助排劑與氫氧化鈉或純堿。3.2.6.4 循環(huán)10分鐘后，即可打入壓裂液貯罐。3.2.6.5 在抽吸服膠粉時，要隨時注意調(diào)整閥門，使壓力表讀數(shù)保持在0.4MPa左右。3.2.7 成品壓裂液的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)及方法執(zhí)行SY/T5107-95示準(zhǔn)。3.2.8 施工完畢，清理打掃配液現(xiàn)場，環(huán)保達標(biāo)。3.3 轉(zhuǎn)液要求3.3.1 轉(zhuǎn)液時，要確保轉(zhuǎn)液罐車內(nèi)清潔，無雜物、無殘液。3.3.2 負責(zé)防液要有專人進行檢查，如罐內(nèi)不干凈，需清潔達標(biāo)后才能裝液。3.3.3

6、 保證盛液罐、閥門、管線無滲漏，閥門開關(guān)靈活。4支撐劑選擇4.1 一般在低閉合壓力下淺層可選用大顆粒支撐劑，如石英砂、玻璃球；在中深井儲層高閉合壓力下，應(yīng)選用粒徑較小、強度較高的支撐劑，如陶粒砂。4.2 支撐劑的粒徑范圍應(yīng)選用0.450.9mm,支撐劑粒徑均勻可提高支撐劑的承壓能力及滲透性。4.3 支撐劑的球度與園度：天然石英砂的球度與園度應(yīng)大于0.6,陶粒的的球度與園度應(yīng)大于0.8,支撐劑顆粒球度、圓度大小大致相同時，顆粒上應(yīng)力分布比較均勻，可承受的載荷比較大。4.4 支撐劑視密度應(yīng)小于1.9g/cm3，若密度大，在壓裂液中懸浮及在裂縫中充填較困難。4.5 支撐劑的抗破碎能力：支撐劑的抗破碎

7、能力要經(jīng)過52MPa和69MPa兩個模擬閉合壓力的測試，破碎率指標(biāo)至少應(yīng)在52MPa的閉合壓力下達到下列指標(biāo)：石英砂支撐劑破碎率14%,陶粒支撐劑破碎率W10%。4.6 鋪砂濃度應(yīng)大于4.885kg/m2o在要求的閉合壓力下，導(dǎo)流能力應(yīng)達到設(shè)計的無因次導(dǎo)流能力要求。4.7 所選支撐劑應(yīng)按SY/T5108-97的規(guī)定對其進行全面評定。5壓裂井口技術(shù)要求5.1 所選壓裂井口的銘牌耐壓強度應(yīng)大于設(shè)計施工最高井口壓力。5.2 套管升高短節(jié)組配要與油層套管規(guī)格、鋼級、壁厚相符,并用密封帶上緊。5.3 壓裂管柱質(zhì)量載荷大于400kN時應(yīng)對套管頭進行加固。5.4 壓裂封隔器上部有由砂射孔段，井口應(yīng)加裝液壓封

8、井器。5.5 井下有壓裂封隔器可采用井口保護器保護井口。壓裂井口保護器的型式與基本參數(shù)應(yīng)符合SY/T5861-93標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。5.6 壓裂井口要全部裝齊，螺絲對稱上緊，以確保耐壓，閥門應(yīng)開關(guān)靈活，井口用鋼絲繩固定繃緊。5.7 井口裝置應(yīng)按照SY/T5279.1整體試壓，合格后方能使用。5.8 連接井口的彎頭應(yīng)使用高壓活動彎頭。5.9 平衡車以及井口放噴管線一律用硬管線連接，分段用地錨固定牢固，兩固定點間距不大于10m,管線未端處彎頭的角度應(yīng)不小于120,且不得有變形。5.10 氣井放噴管線與井口由氣流程管線應(yīng)分開，避開車輛設(shè)備擺放位置和通過區(qū)域。5.11 天然氣由口點火位置應(yīng)在下風(fēng)方向，距井口

9、50m以外5.12 排污池應(yīng)設(shè)在下風(fēng)方向，距井口20m以外。6壓裂設(shè)備技術(shù)要求6.1 按設(shè)計要求配齊壓裂主機及輔機，數(shù)量應(yīng)滿足設(shè)計功率要求。6.2 壓裂車的整機技術(shù)性能應(yīng)符合SY/T5884-93的規(guī)定。6.2.1 壓裂車上所有緊固件連接應(yīng)牢固，重要的連接螺栓要求達到規(guī)定的擰緊力矩。各種軟、硬管線應(yīng)固定整齊，不得有任何松動現(xiàn)象。6.2.2 各部件的工作機構(gòu)調(diào)整方便、工作可靠、操作靈活。各種儀表反應(yīng)靈敏、準(zhǔn)確。6.2.3 液、氣路管線不允許有滲漏現(xiàn)象，各潤滑點供油正常，密封可靠。6.2.4 管匯及附件拆裝、清洗方便，工作安全可靠，無泄漏現(xiàn)象。高、低壓管件分別噴涂不同顏色的漆以示區(qū)別。6.2.5

10、高壓管匯無裂紋、無變形、無腐蝕，壁厚符合要求。探傷、測厚按照SY/T5225-94中4.5.5.4執(zhí)行。6.2.6 壓裂地面高壓管匯中對應(yīng)的壓裂車由口管線都應(yīng)配有單流(向)閥。6.2.7 壓裂泵頭，泵頭內(nèi)腔外表不應(yīng)有裂紋；閥、閥座不應(yīng)有溝、槽、點蝕、坑蝕及變形缺陷，若有應(yīng)及時更換。6.2.8 壓裂車泵頭保險閥應(yīng)清洗涂油，安全銷子的切斷壓力不應(yīng)超過額定工作壓力。6.2.9 應(yīng)設(shè)專人檢查所有進由口閥門開關(guān)是否靈活、控制有效，并按工作流程開啟或關(guān)閉。6.2.10 發(fā)動機處于額定工況下，在距發(fā)動機左、右各1m,距地面高度1.51.7m處測試噪聲，其噪聲級別不得大于115dB(A)。若超過上述指標(biāo)，發(fā)動

11、機則應(yīng)安裝消聲器。6.2.11 壓裂車的發(fā)動機排氣管裝置應(yīng)符合井場防火要求。6.2.12 應(yīng)保證壓裂機組發(fā)動機緊急熄火裝置性能良好。6.2.13 壓裂車應(yīng)配備超壓保護裝置。超壓保護裝置應(yīng)在規(guī)定壓力下開啟，其靜開啟壓力偏差不得超過土0.5Mpao6.2.14 壓力計的選型應(yīng)適合周圍的工作環(huán)境要求，其精度等級不得低于1.5級。6.2.15 壓裂車應(yīng)配備夜間照明裝置。6.3 每次壓裂施工后，均應(yīng)對對設(shè)備的氣路系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、吸入排生系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)、儀表及執(zhí)行機構(gòu)系統(tǒng)、混合系統(tǒng)、三缸柱塞泵、燃料系統(tǒng)、設(shè)備故障等系統(tǒng)進行檢查處理7壓裂現(xiàn)場施工技術(shù)要求7.1 壓裂現(xiàn)場7.1.1 在壓裂設(shè)備生發(fā)前，應(yīng)對道路

12、、井場進行勘察。7.1.2 施工場地要堅實、平整、不存積水，便于車輛由入。7.1.3 在氣井或有特殊要求的油井施工作業(yè)時，壓裂機組發(fā)動機和其他進入施工現(xiàn)場車輛、設(shè)備的排氣管均應(yīng)裝有阻火器。7.1.4 施工作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)設(shè)明顯安全標(biāo)志，嚴禁煙火，嚴禁非工作人員入內(nèi)。7.2 設(shè)備擺放7.2.1 設(shè)備擺放時，應(yīng)安排好混砂車與管匯車、管匯車與壓裂泵車、壓裂泵車距井口的距離。液氮泵車應(yīng)對稱擺放，儀表車應(yīng)安放在能看到井口，視野開闊的地點。7.2.2 施工作業(yè)車輛、液罐應(yīng)擺放在井口上風(fēng)方向，各種車輛設(shè)備擺放合理、整齊，保持間距，便于撤離。其它車輛應(yīng)停放在上風(fēng)方向距井口20m以外。7.2.3 油基壓裂液罐應(yīng)擺放在

13、距井口35m以外，水基壓裂液罐應(yīng)擺放在距井口25m以外。罐與混砂車應(yīng)保持5m以上的距離，罐的四周設(shè)高度不低于0.5m的防護提與設(shè)備隔開。7.3 消防安全7.3.1 對高壓油氣井除按常規(guī)配備滅火器材外，現(xiàn)場應(yīng)配備2臺以上的消防車。7.3.2 施工現(xiàn)場嚴禁吸煙，嚴禁同時進行明火作業(yè)。7.4 高低壓管匯安裝7.4.1 低壓管匯安裝7.4.1.1 每個壓裂罐應(yīng)有兩個由口，接兩根膠管入混砂車吸入泵管匯。7.4.1.2 混砂車排由泵管匯到管匯車至少接三根專用膠管。7.4.1.3 管匯車到壓裂泵車的上液管線必須用纏有鋼絲的膠管，并盡可能減少彎曲。7.4.2 高壓管匯安裝7.4.2.1 管匯車到壓裂泵車的高壓

14、管線應(yīng)接成平行四邊形。7.4.2.2 對于高壓管線，由井口到管匯車的聯(lián)接順序應(yīng)為：井口、投球器、壓力傳感器、放空三通、單流閥、管匯車，接成z字形。7.4.2.3 所有高低壓管匯由壬頭均應(yīng)清潔干凈，敷機油，帶好并砸緊7.5 壓裂泵車排空及地面高壓管匯試壓7.5.1 壓裂泵車循環(huán)的排空液應(yīng)返回混砂車。7.5.2 應(yīng)采用靜試壓方法試壓。對于試壓指標(biāo)，設(shè)計施工壓力小于70Mpa時，增加6Mpa試壓；設(shè)計施工壓力大于70Mpa時，按設(shè)計要求執(zhí)行。7.6 壓裂施工前安全技術(shù)要求7.6.1 施工前，現(xiàn)場施工負責(zé)人應(yīng)根據(jù)壓裂施工HSE作業(yè)指導(dǎo)書要求，召開所有施工作業(yè)人員參加的安全、分工、技術(shù)交底會，明確最高限

15、壓指標(biāo)及施工安全技術(shù)要求。7.6.2 施工作業(yè)人員進入施工作業(yè)現(xiàn)場應(yīng)穿戴相應(yīng)的勞動安全防護用品。7.6.3 壓裂施工作業(yè)時，所有操作人員應(yīng)堅守崗位，注意力集中，高壓作業(yè)區(qū)內(nèi)不允許人員來往。非施工人員應(yīng)遠離施工現(xiàn)場。7.6.4 施工作業(yè)應(yīng)有可能由現(xiàn)的異常情況應(yīng)急預(yù)案以及人員的救護和撤離措施。應(yīng)明確現(xiàn)場施工負責(zé)人以及消防人員、救護人員的責(zé)任。7.6.5 含硫化氫的油、氣、水井的施工作業(yè)按照SY/T6137-1996第6章執(zhí)行。7.7 壓裂施工7.7.1 開工前，由現(xiàn)場安全主管進行開工前的安全技術(shù)驗收，驗收合格開具開工驗收報告，經(jīng)負責(zé)現(xiàn)場施工的主管領(lǐng)導(dǎo)審核同意并簽字，方可開工；驗收不合格，不得開工。

16、7.7.2 嚴格按設(shè)計程序進行施工，未經(jīng)現(xiàn)場施工負責(zé)人的許可不得變更。7.7.3 進行循環(huán)運轉(zhuǎn)，檢查管線是否暢通，儀表是否正常。7.7.4 對管匯、活動接頭等部位進行試壓，按照SY/T5323-92中的5.4.2進行。7.7.5 高、低壓管匯應(yīng)連接可靠，不刺、不漏為合格。7.7.6 起泵應(yīng)平穩(wěn)操作，逐臺起動，排量逐步達到設(shè)計要求。7.7.7 現(xiàn)場有關(guān)人員應(yīng)配戴無繩耳機、送話器，及時傳遞信息。7.7.8 操作人員應(yīng)密切注意設(shè)備運行情況，發(fā)現(xiàn)問題及時向現(xiàn)場施工負責(zé)人匯報，服從指揮。7.7.9 若泵不上水，應(yīng)采取措施。若措施無效，應(yīng)立即停泵。7.7.10 高壓管匯、管線、井口裝置等部位發(fā)生刺漏，應(yīng)在

17、停泵、關(guān)井、泄壓后處理，不應(yīng)帶壓作業(yè)。7.7.11 混砂車、液罐供液低壓管線發(fā)生刺漏，應(yīng)采取措施，并做好安全防護7.7.12 計量液位的人員到罐口應(yīng)有安全防護措施，其他人員不宜到罐口。7.7.13 泵前墊液。應(yīng)將與壓裂液凍膠不相溶的防膨劑、防蠟劑、除氧劑等添加劑在此階段注入。7.7.14 泵預(yù)前置液。應(yīng)采用能為攜砂液預(yù)造縫，并能觀察裂縫延伸狀況的凍膠壓裂液。7.7.15 泵攜砂液。按設(shè)計要求加砂。7.7.16 用儀表車監(jiān)控儀、密度計監(jiān)控攜砂液砂比、密度、及時調(diào)整加砂速度，定期對攜砂液進行取樣檢監(jiān)控。注意支撐劑輸送時的壓力變化，若裂縫脫砂砂堵，應(yīng)及時停泵處理。7.7.17 加砂階段故障處理7.7

18、.17.1 加砂階段發(fā)現(xiàn)交聯(lián)劑或原膠中任一種液體不足時，均不能繼續(xù)加砂施工，應(yīng)提前頂替。7.7.17.2 加砂階段裂縫脫砂砂堵時若要繼續(xù)加砂，則應(yīng)立即開井并放噴一個頂替量，將裂縫中濃砂團反沖開后停止放噴，重新再泵前置液、攜砂液，將設(shè)計砂量加完。重新泵入的前置液作為隔離液，不計入攜砂液總量。7.7.17.3 對于易于發(fā)生裂縫脫砂砂堵的地區(qū),應(yīng)多做幾次測試壓裂，核實該區(qū)壓裂液綜合濾失系數(shù)，及時調(diào)整壓裂設(shè)計。7.7.17.4 由現(xiàn)砂堵，應(yīng)反循環(huán)替由混砂液，反循環(huán)壓力不得超過設(shè)計壓力，更不應(yīng)超過套管抗內(nèi)壓強度硬憋。7.7.18 泵頂替液7.7.18.1 當(dāng)攜砂液密度降到壓裂液本身，開始泵頂替液，頂替不

19、能過量。7.7.18.2 頂替階段正是最后階段攜砂液進入裂縫階段，要特別精心觀察高砂比段能否順利進入裂縫。7.7.19 壓裂施工作業(yè)應(yīng)密閉施工，注液完后用替置液將高、低壓管匯及泵中殘液注入井內(nèi)。7.8 記錄壓裂后壓力降落7.8.1 開始記錄壓力降落1015min以前應(yīng)加密記錄。7.8.2 測壓力降落時間按設(shè)計要求執(zhí)行。7.9 壓裂后油井管理7.9.1 要及時測壓裂后井溫剖面曲線及壓裂后砂面。7.9.2 關(guān)井時間應(yīng)不少于壓裂液破膠時間。除設(shè)計要求強制破縫提前閉合外，均應(yīng)等裂縫閉合后再開井放噴。7.9.3 開井放噴停噴后，要及時連續(xù)返排壓裂液。排由液按環(huán)保要求進入排污池或進行回收處理。7.9.4 壓裂井投產(chǎn)應(yīng)單獨計量，應(yīng)及時調(diào)整油井工作制度,充分挖掘壓裂后油井的生產(chǎn)潛力。7.9.5 壓裂后應(yīng)測壓力恢復(fù)曲線（選并進行），并對比壓裂前、后的效果。8壓裂施工評價8.1 評價應(yīng)有的數(shù)據(jù)8.1.1 油井井筒數(shù)