Q∕SY 1558-2012 水平井裸眼封隔器分段壓裂酸化技術(shù)規(guī)程

1、Q/SY中國石油球氣翻飼企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 15582012水平井裸眼封隔器分段壓裂酸化技術(shù)規(guī)程Specification of staged fracturing and acidizing for horizontal wellwith open-hole packer2012-09-27 發(fā)布2012-11-15 實施中國石油天然氣集團公司發(fā)布Q/SY 15582012 IQ/SY 15582012 #目 次 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 o Current Document ittfW ni籠12規(guī)范性引用文件13術(shù)語和定義14壓裂酸化設(shè)計1施T

2、.準(zhǔn)備及要求 3壓裂現(xiàn)場實施 47壓后管理5資料錄取 5HSE 5附錄A （資料性附錄）推薦液壓封隔器工具管柱示意圖 7Q/SY 15582012Q/SY 15582012本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T 1. 12009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫給出的規(guī)則 起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國石油天然氣集閉公司標(biāo)準(zhǔn)化委員會石油工程技術(shù)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并 歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：川慶鉆探工程公司、渤海鉆探工程公司、長慶油田分公司。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：耿周梅、葉登勝、胡守林、韓琴、何昀賓、陳明忠、陳銳、馬貴明、富玉 海、管彬、王素兵。Q/SY 15582012 Q/SY 15582012 水平井裸眼封隔器分

3、段壓裂酸化技術(shù)規(guī)程1范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水平井裸眼分段壓裂酸化設(shè)計、施工、壓后管理和HSE要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于采用裸眼封隔器在水平井的分段壓裂酸化作業(yè)。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。SY/T 5107水基壓裂液性能評價方法SY/T 5108-2006壓裂支撐劑性能指標(biāo)及測試推薦作法SY/T 52892008油、氣、水井壓裂設(shè)計與施工及效果評估方法SY/T 6376壓裂通用技術(shù)條件SY/T 66102005含硫化氫油氣井井下作業(yè)推薦作法Q/SY 1145油氣水

4、井壓裂施工總結(jié)編寫規(guī)范3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。1鐵柱 milling column模擬水平井裸眼封隔器下人的一種井下輔助工具.其表面鑲焊有高耐磨材料，具有螺紋表面結(jié) 構(gòu)，對不規(guī)整的裸眼井段具有修正井眼和模擬通井的作用。4壓裂酸化設(shè)計1基礎(chǔ)資料基礎(chǔ)資料應(yīng)包括（但不限于）以下內(nèi)容：a）鉆頭類型及尺寸。b）套管的鋼級、外徑、壁厚、下深、抗內(nèi)壓強度、抗外擠強度、套管接箍位置、套管變形及 管外竄槽情況。c）水泥返高、固井質(zhì)量、目前人工井底。d）油管的鋼級、外徑、壁厚、下深、抗內(nèi)壓強度、抗外擠強度。e）井內(nèi)壓井液類型、密度、黏度。f）實鉆井眼軌跡及井斜方位，造斜點位置、井深、垂深、水平段長

5、度、裸眼井徑。g）鉆錄井顯示、取心情況、本井及鄰井試油氣情況。h）水平段測井解釋成果圖.包括自然伽馬、自然電位、密度、聲波時差、井徑等。i）構(gòu)造沉積特征、儲層巖性、物性、儲滲模式、地層壓力、地層溫度。j）巖石力學(xué)參數(shù)、區(qū)塊地應(yīng)力方向、裂縫走向。k）儲層敏感性實驗數(shù)據(jù)及分析結(jié)果。4. 2分段原則以獲得最大改造體積及最佳改造效果為目的，依據(jù)水平段測井解釋成果、天然裂縫發(fā)育狀況及地 應(yīng)力方向來確定分段數(shù)、段間距，以及非均勻布段或均勻布段方式。4.3管柱設(shè)計4.3. 1工具管柱結(jié)構(gòu)4. 3. 1.1根據(jù)井身結(jié)構(gòu)選擇工具類型、尺寸。3. 1. 2根據(jù)地應(yīng)力大小、地層溫度確定封隔器壓力、溫度級別。4.3.

6、 1.3以實際分段數(shù)及段間距確定裸眼封隔器和滑套的數(shù)量、位置。其中液壓式裸眼封隔器管柱 結(jié)構(gòu)示意圖參見附錄A。3. 1. 4裸眼封隔器坐封位置的井徑擴大率應(yīng)不超過8%，全角變化率應(yīng)不大于K）730m。4. 3. 1. 5滑套位置宜選擇該段儲層物性最好的位置。4.3.2懸掛封隔器位置4. 3. 2. 1坐封位置井斜應(yīng)不大于6（）。4. 3. 2. 2 坐封位置的狗腿度應(yīng)不大于K）730m。3. 2. 3懸掛封隔器距離套管鞋應(yīng)不小于15（）m。3. 2. 4坐封位置應(yīng)避開套管接箍，選擇固井質(zhì)量好的井段。4.4施工規(guī)模及參數(shù)優(yōu)化4. 4. 1施工規(guī)模優(yōu)化4. 4. 1. 1基質(zhì)酸化規(guī)模優(yōu)化以解除儲層

7、堵塞污染、恢復(fù)儲層滲透性為目的，根據(jù)模擬計算的施工段酸化前后表皮系數(shù)的變化 來確定用酸量。4. 4. 1. 2 壓裂規(guī)模優(yōu)化宜通過最優(yōu)無量綱采油指數(shù)（或凈現(xiàn)值）分析方法，模擬計算獲得每段儲層最優(yōu)裂縫半長和導(dǎo)流 能力，確定最優(yōu)施工規(guī)模。4. 4.2施工參數(shù)優(yōu)化4. 2. 1施工排量應(yīng)以獲得最佳改造效果為目的進行優(yōu)化，綜合考慮施工管柱、酸液（壓裂液）的 性能、儲層與隔層應(yīng)力差等因素。4. 2. 2根據(jù)裂縫模擬結(jié)果確定前置液量和攜砂液量。4. 4. 2. 3支撐劑濃度應(yīng)綜合考慮儲層滲透性、巖石力學(xué)參數(shù)、壓裂液攜砂性能等因素.確保獲得最 佳裂縫導(dǎo)流能力。4. 4. 2. 4以獲得最優(yōu)支撐剖面為目的，綜

8、合考慮設(shè)備能力、井口、井身及壓裂管柱結(jié)構(gòu)、施工安全 等因素，設(shè)計最優(yōu)泵注程序。4.5施工材料優(yōu)選4.5. 1壓裂液的類型及基礎(chǔ)配方根據(jù)壓裂儲層的溫度、巖性、敏感性實驗結(jié)果，結(jié)合壓裂工藝要求確定。4.5.2壓裂液優(yōu)化及其性能參數(shù)壓裂液的性能參數(shù)指標(biāo)執(zhí)行SY/T 6376的規(guī)定。對壓裂液綜合性能評估，應(yīng)結(jié)合井筒溫度場、 裂縫溫度場及壓裂液的沿程剪切速率和作用時間來進行，以優(yōu)選不同溫度時段的交聯(lián)比與破膠劑 濃度。4. 5.3壓裂液的性能參數(shù)獲取方法壓裂液性能參數(shù)的獲取方法按SY/T 5107的規(guī)定執(zhí)行。4. 5.4支撐劑優(yōu)選及其性能參數(shù)獲取支撐劑性能評價及優(yōu)選應(yīng)綜合考慮儲層有效閉合壓力、楊氏模量、支

9、撐劑短期導(dǎo)流能力和長期導(dǎo) 流能力等因素，結(jié)合預(yù)測的壓裂井產(chǎn)量指標(biāo)、穩(wěn)產(chǎn)期指標(biāo)和經(jīng)濟指標(biāo)等進行優(yōu)選。執(zhí)行SY/T5108- 2（6的相關(guān)規(guī)定。推薦壓裂設(shè)計中使用裂縫長導(dǎo)的實驗有關(guān)數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)格式參見SY/T 5289-2008 中的表A. 14。5施工準(zhǔn)備及要求5. 1井筒準(zhǔn)備5. 11套管刮削5. 15. 15. 15. 12水平井段通井1. 1應(yīng)在懸掛封隔器設(shè)計坐封位置上、下各15m范圍內(nèi)反復(fù)刮削3次。1.2刮削過程中無阻卡為合格。1.3刮削至套管鞋（窗口）以上位置5m范圍內(nèi)時應(yīng)循環(huán)洗井。5. 15. 15. 15. 13. 1銑柱管柱結(jié)構(gòu)應(yīng)與完井管柱結(jié)構(gòu)、剛度相似，推薦以下三種管柱結(jié)構(gòu):2.

10、1原水平段鉆具通井。2.2通井不順暢，在阻力大的井段反復(fù)活動劃眼3次5次。2.3通井到設(shè)計位置后用鉆井液循環(huán).直到進出口鉆井液密度差不大于（ ）2g/cm3 o3銑柱通井a(chǎn)）單銑柱模擬通井管柱結(jié)構(gòu)：原裸眼鉆進鉆頭+斜坡鉆桿+銑柱+斜坡鉆桿。b）雙銳柱模擬通井管柱結(jié)構(gòu)：原裸眼鉆進鉆頭+斜坡鉆桿+銳柱+斜坡鉆桿+洗柱+斜坡 鉆桿。c）三銑柱模擬通井管柱結(jié)構(gòu)：原裸眼鉆進鉆頭+斜坡鉆桿+銃柱+斜坡鉆桿+銃柱+斜坡鉆桿 +銳柱+斜坡鉆桿。5. 1. 3. 2 銳柱外徑應(yīng)小于鉆頭直徑2mm3mm。1.3.3將銑柱模擬通井管柱下到套管鞋位置時.記錄上提和下放時懸重。1. 3. 4將銑柱模擬通井管柱不旋轉(zhuǎn)下到

11、裸眼段的底部。1. 3. 5通井到設(shè)計位置，循環(huán)鉆井液.直到進出口鉆井液密度差不大于0. 02g/cm3。5.2壓裂井場準(zhǔn)備2.1井場場面應(yīng)平整、堅實，人口處寬敞，抗壓強度不小于1. 5MPa,壓實厚度不低于260mm。 5.2.2井場有效面積應(yīng)滿足施工車輛、液罐、廢液罐（池）的擺放要求。5.2.3道路、電源良好.井場能擺放各種必需的壓裂及消防設(shè)備.且施工方便。5.3壓裂設(shè)備準(zhǔn)備應(yīng)按 SY/T 52892008 中的 5. 1. 4 執(zhí)行。5.4壓裂配套設(shè)備準(zhǔn)備4.1應(yīng)在壓裂高壓管匯上安裝與施工相匹配的投球裝置，投球裝置的通徑應(yīng)保證最大球順利通過。 5.4.2井口裝置的主通徑應(yīng)大于最大球直徑3

12、mm。5.4.3應(yīng)在排液管線上安裝捕球器，井口至捕球器的管線應(yīng)保證最大球順利通過。5.5壓裂液材料準(zhǔn)備及配液要求應(yīng)按 SY/T 52892008 中的 5. 1. 5 執(zhí)行。5.6支撐劑準(zhǔn)備應(yīng)按 SY/T 52892008 中的 5. 1. 6 執(zhí)行。5.7壓裂工具準(zhǔn)備7.1應(yīng)根據(jù)壓裂酸化設(shè)計準(zhǔn)備所需工具及配件，列出所需工具及配件的名稱、套數(shù)、扣型、出廠 合格證、負責(zé)單位等。5.7.2工具現(xiàn)場檢查（外徑、內(nèi)徑、外觀等），進行各級球及球座的匹配檢查、通過能力檢查、球的 外徑檢驗。5.7.3按設(shè)計人井順序排列工具。6壓裂現(xiàn)場實施1工具管串入井6.1.1所有人井油管應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)通徑規(guī)通徑。6.1.2下工

13、具前鎖緊轉(zhuǎn)盤，人井管柱嚴(yán)禁轉(zhuǎn)動。6.1.3按設(shè)計下人封隔器管柱。6. 1. 4每下W柱應(yīng)灌滿鉆井液。6.1.5下管柱速度應(yīng)保持均勻.套管內(nèi)純下鉆時間每根不少于3（s，裸眼段每根不少于60s，套管內(nèi) 遇阻負荷不宜超過3t.裸眼段遇阻負荷不宜超過8t。6.1.6封隔器管柱下至出套管鞋之前5m時.記錄下人管柱懸重，以便觀察下人摩阻。6.1.7 管柱下到預(yù)定位置后，復(fù)核管柱數(shù)據(jù)，調(diào)整封隔器位置。6.2替液、坐封、丟手2. 1 替液6. 2. 1. 1用壓井液頂替井筒內(nèi)鉆井液。6.2. 1.2以設(shè)計排量正替直到環(huán)空返壓井液，中途不得停泵。6.2. 1.3投坐封球，送球人座。6.2. 2坐封、丟手按封隔器

14、操作規(guī)程進行裸眼封隔器和懸掛封隔器坐封、環(huán)空憋壓驗封、丟手、起鉆。6.3下回接管柱、驗封、開壓差滑套6.3.1下回接管柱，回接插管距回接筒頂界l(m時.緩慢下探，確認回接位置。6.3.2根據(jù)下探情況調(diào)整調(diào)深短節(jié).調(diào)整后重新回插到位。6.3.3換裝壓裂酸化井口，試壓。6.3.4油管內(nèi)驗封至合格。6.3.5 環(huán)空驗封至合格。6.3.6憋壓打開壓差滑套。6.4壓裂酸化施工6.4.1按設(shè)計要求進行試壓，試壓值應(yīng)大于預(yù)計的最高施工壓力。6.4.2按設(shè)計的泵注程序施工。4. 3上一段加砂結(jié)束時，宜在砂濃度降為Okg/m3投球，當(dāng)送球液量剩余2 m3 3m3時，降低排量 為1. 2m3/min1. 5m3/

15、min,打開滑套，進行下一段儲層的加砂作業(yè)。4. 4重復(fù)6. 6. 3完成水平井分段壓裂施工。7壓后管理7.1酸化施工結(jié)束后，根據(jù)酸液性能實驗確定開井放噴排液時間，盡快排出殘酸。7.2壓裂施工結(jié)束后.根據(jù)壓裂液破膠時間、裂縫閉合時間來確定返排時間。7.3根據(jù)井口壓力優(yōu)選油嘴尺寸.控制放噴，避免出砂。7.4若井不能自噴或噴勢明顯減弱，應(yīng)及時采用人工助排措施，盡快排出地層內(nèi)殘液。7.5排液期間應(yīng)監(jiān)測油、套管壓力的變化.確認管柱的密封性。7.6排液期間，分段做好殘液取樣、化驗、分析等各項工作。8資料錄取壓裂資料錄取按Q/SY 1145的規(guī)定執(zhí)行。酸化資料應(yīng)包括：人井管串結(jié)構(gòu)、酸液及殘酸性能檢測結(jié)果、

16、施工數(shù)據(jù)、施工曲線、返排數(shù) 據(jù)等。9 HSE要求9. 1井場內(nèi)嚴(yán)禁煙火，備齊各種消防器材和救護車。9.2做好現(xiàn)場施工風(fēng)險識別及應(yīng)急預(yù)案。9.3施工井口四周用鋼絲繩固定.高壓管線要墊實牢固。9.4所有施工人員應(yīng)服從指揮.佩戴好勞保用品，不得擅自離崗，嚴(yán)禁違章操作。 9.5含H2S井施工嚴(yán)格按SY/T 661()2005的規(guī)定執(zhí)行。9.6施工前應(yīng)開交底會，交待工作內(nèi)容、作業(yè)程序、施工限壓條件和安全、環(huán)保等注意事項.并明 確施工崗位人員分工及各崗位職責(zé)等。9.7施工中，高壓區(qū)內(nèi)非工作需要嚴(yán)禁人內(nèi)。9.8工具服務(wù)人員應(yīng)全程監(jiān)控、指導(dǎo)工具的起吊、連接、人井過程。9.9工具坐封丟手后，起管柱之前應(yīng)觀察后效，確定無井控風(fēng)險后再進行起鉆作業(yè)，起鉆過程中密 切觀察井筒液面變化，及時灌滿壓井液。9. 10投球操作時，操作人員應(yīng)站在閥門側(cè)翼，動作要迅速，盡量縮短在高壓區(qū)域的時間，投球完 畢.操作人員立即離開高壓區(qū)待命。9.11施工后剩余殘液排放到指定地點，工業(yè)和生活垃圾集中堆放處理，達到環(huán)保要求。附錄 A（資料性附錄）推薦液壓封隔器工具管柱示意圖分6段作業(yè)