完井工程設(shè)計(jì)

山西省臨興中區(qū)塊勘探開(kāi)發(fā)一體化

LX-113-5D井完井工程設(shè)計(jì)

（盒3段、盒1段）

XX公司

二。一九年五月

目錄

1基礎(chǔ)資料..........................................................1

1.1地質(zhì)概況.....................................................1

1.2鉆井資料.....................................................2

1.3測(cè)井及錄井解釋成果...........................................6

1.4目的層溫壓系統(tǒng)..............................................10

1.5產(chǎn)量預(yù)測(cè)....................................................10

1.6參考井資料..................................................10

2設(shè)計(jì)依據(jù)及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)...............................................12

2.1設(shè)計(jì)依據(jù)....................................................12

2.2執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)....................................................12

3壓裂完井設(shè)計(jì)與優(yōu)化...............................................14

3.1設(shè)計(jì)思路....................................................14

3.2射孔設(shè)計(jì)....................................................14

3.3巖石力學(xué)參數(shù)分析............................................17

3.4壓裂管柱尺寸優(yōu)選............................................18

3.5壓裂管柱設(shè)計(jì)................................................19

3.6壓裂液體系優(yōu)選..............................................20

3.7支撐劑優(yōu)選..................................................21

3.8裂縫參數(shù)優(yōu)化................................................21

3.9壓裂施工參數(shù)優(yōu)化............................................21

3.10壓裂泵注程序設(shè)計(jì)...........................................22

3.11壓裂施工壓力計(jì)算...........................................24

3.12完井方式...................................................24

3.13井口采氣樹(shù)選擇.............................................25

3.14氣層保護(hù)要求...............................................25

4作業(yè)設(shè)備、工具與材料準(zhǔn)備.........................................26

4.1作業(yè)設(shè)備準(zhǔn)備................................................26

4.2壓裂設(shè)備及裝置準(zhǔn)備..........................................27

4.3壓裂工具清單................................................27

4.4壓裂施工材料準(zhǔn)備............................................28

5完井施工工序.....................................................29

5.1施工準(zhǔn)備....................................................29

5.2刮管洗井....................................................29

5.3盒3、盒1段射孔作業(yè)..........................................31

5.4盒3、盒1段壓裂作業(yè)..........................................34

5.5下生產(chǎn)管柱作業(yè)..............................................38

6應(yīng)急措施.........................................................40

6.1地層壓不開(kāi)..................................................40

6.2地層濾失大加砂困難..........................................40

6.3壓裂泵失效..................................................41

6.4砂堵........................................................42

6.5施工管柱刺漏................................................43

6.6采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)失效............................................44

6.7壓裂高壓管線泄漏............................................45

6.8壓裂低壓管線泄漏............................................46

6.9混砂車(chē)排出泵故障............................................47

6.10未打開(kāi)噴砂滑套.............................................47

7雌要求.........................................................48

8安全環(huán)保有關(guān)要求.................................................49

9提交資醇求.....................................................50

9.1壓裂作業(yè)....................................................50

9.2完井作業(yè)....................................................50

10附錄...........................................................51

10.1LX-113-5D井身結(jié)構(gòu)圖.......................................51

10.2LX-113-5D井斜數(shù)據(jù)表.......................................52

10.3防噴器示意圖...............................................54

10.4>3段、盒1段負(fù)壓射孔管柱結(jié)構(gòu)及下深數(shù)據(jù)表..................55

10.5盒3段、盒1段分層壓裂管柱圖................................56

10.6采氣樹(shù)示意圖...............................................57

10.7地面流程圖.................................................58

10.81.66"小油管生產(chǎn)管柱圖......................................59

10.9設(shè)計(jì)摘要...................................................60

LX-113-5D井完井工程設(shè)

■■

刖言

LX-113-5D井地理位置位于山西省興縣，該井構(gòu)造位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東北

部（圖1）。該井為一口開(kāi)發(fā)井，井型為定向井，完鉆層位上石盒子組。

根據(jù)XX公司《LX-113-5D井壓裂完井地質(zhì)設(shè)計(jì)》要求，對(duì)LX-113-5D井盒3段、

盒1段進(jìn)行壓裂完井工程作業(yè)。

工程名稱：臨興中區(qū)塊LX-113-5D井盒3段、盒1段壓裂完井工程。

工程位置：山西省呂梁市興縣。

工程目的：落實(shí)并評(píng)價(jià)臨興中區(qū)塊氣井區(qū)石盒子組氣層產(chǎn)能及流體性質(zhì)；為選取合

適的生產(chǎn)管柱及合理的生產(chǎn)制度提供依據(jù)。

工程內(nèi)容：壓裂完井工程設(shè)計(jì)、設(shè)備運(yùn)輸組裝、通井、刮管、洗井、射孔、壓前測(cè)

試、材料準(zhǔn)備、配液、壓裂施工、壓后返排、壓后求產(chǎn)、壓裂試氣成果報(bào)告編寫(xiě)等。

圖1臨興淺層氣井區(qū)及位置圖

LX-113-5D井完井工程設(shè)

壓裂完井層位：根據(jù)中聯(lián)《LX-113-5D井射孔測(cè)試完井地質(zhì)設(shè)計(jì)》要求，射孔和壓

裂完井層位見(jiàn)表lo

表1LX-113-5D井射孔層位要求

測(cè)試測(cè)井

井號(hào)層序?qū)游粔毫丫未购裆淇讓佣蝹渥?/p>

m解釋mm

1盒3段1380.3-1390.16.81380.3-1384.8先進(jìn)行常規(guī)

LX-113-氣層測(cè)試求自然

5D+差氣層

2盒1段1303.2-1324.013.11313.8-1317.7產(chǎn)能，視情

況分壓合試

LX-113-5D井完井工程設(shè)

1基礎(chǔ)資料

1.1地質(zhì)概況

臨興中區(qū)塊位于山西省西部臨縣、興縣境內(nèi)，隸屬呂梁地區(qū)，面積為746.29km2?？?/p>

寧西區(qū)位于臨興中區(qū)塊的西北部，面積為152.46km2。伊陜斜坡基巖起伏甚小，沉積蓋層

坡度傾角平緩，主要形成于早白堊世，該斜坡現(xiàn)今構(gòu)造面貌為向西傾斜的平緩單斜，傾角

不到1。，主要發(fā)育鼻狀構(gòu)造；晉西撓褶帶形成于燕山運(yùn)動(dòng)，其區(qū)域構(gòu)造東翹西伏，南北帶

延伸，亦可視為伊陜斜坡東部的翹起部分。臨興中區(qū)塊地貌屬于黃土堰，地形以黃土丘陵

為主，地面海拔850-1560m,西北低、東南高。

晚古生代早期，受海西構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，鄂爾多斯盆地北緣逐步抬高。臨興區(qū)塊表現(xiàn)

為由陸表海向近海平原沉積過(guò)渡，直至最終演化為陸相沉積環(huán)境，發(fā)育了障壁海岸、辮

狀河三角洲和湖泊沉積體系，形成了多套不同成因類型的儲(chǔ)集砂體。

上古生界缺失志留系、泥盆系及下石炭統(tǒng)沉積，主要為上石炭統(tǒng)一二疊系沉積，自

下而上依次為上石炭統(tǒng)本溪組（C2b）、下二疊統(tǒng)太原組（Pit）和山西組（Pis）、中

二疊統(tǒng)下石盒子組（P2X）和上石盒子組（P2S）以及上二疊統(tǒng)石千峰組（P3S）o其中，

本溪組厚度介于40-80m,分為本2段、本1段；太原組厚度介于45-100m,分為太2段、

太1段;山西組厚度介于80-120m,分為山2段、山1段;下石盒子組厚度介于160-210m,

分為盒8段、盒7段、盒6段、盒5段；上石盒子組厚度介于170-230m,分為盒4段、

盒3段、盒2段、盒1段；石千峰組厚度介于190-215m,分為千5段、千4段、千3段、

千2段、千1段。自下而上依次為下三疊統(tǒng)劉家溝組（DD厚度介于330-460m,和尚溝

組（Tih）厚度介于90-280m,中三疊統(tǒng)紙坊組（Tzz）厚度介于

300-500m,以及上三疊統(tǒng)延長(zhǎng)組（T3y）厚度介于310-350mo上石盒子組為一套紅色泥

巖和砂質(zhì)泥巖互層，夾薄層砂巖及粉砂巖，上部有1?3層硅質(zhì)巖。

淺層氣井區(qū)位于臨興區(qū)塊紫金山構(gòu)造帶北部，面積約14.92km2,緊鄰臨興先導(dǎo)性試

驗(yàn)區(qū)。整體為北西一南東走向的背斜構(gòu)造。鄂爾多斯盆地基底由太古界及下元古界變質(zhì)

巖組成。盆地東緣發(fā)育中上元古界、下古生界的海相碳酸鹽巖層、上古生界一中生界的

濱海相、海陸過(guò)渡相及陸相碎屑巖層，新生界在局部地區(qū)分布。其中，中生界紙坊組及

和尚溝組為本次淺層氣井區(qū)盆地內(nèi)主要油氣勘探層系。

LX-113-5D井完井工程設(shè)

1.2鉆井資料

1.2.1鉆井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

LX-113-5D井鉆井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)見(jiàn)表l-lo

表1-1LX-113-5D井鉆井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表

X(N)：4246610.114m地理位置山西省呂梁市興縣

坐標(biāo)Y(E)：19486167.723m構(gòu)造位置鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東北部

補(bǔ)心海拔：1002.810m并別開(kāi)發(fā)井井深(m)1484.00

補(bǔ)心高(m)6.58井型定向井

最大井斜角最大全角變化率

開(kāi)鉆II期完鉆日期完井日期鉆井周期(d)完鉆層位

(°)(730m)

2018/12/222019/4/212019/4/2619.40上石盒子組22.404.99

一開(kāi)鉆頭直:一開(kāi):件深二開(kāi)鉆頭直徑二開(kāi)井深三開(kāi)鉆頭直徑三開(kāi)井深

鉆頭(in)(m)(in)(m)(in)(m)

程序

12-1/4174.008」/2830.0061484.00

鉆

遇地層符號(hào)T3yT2Z「hTilP3sP2s/////

地

層

實(shí)際底部深度

324.00513.00817.001088.001304.001484.00/////

(m)

備注鉆完井深度以轉(zhuǎn)盤(pán)面為基準(zhǔn)面。

1.2.2套管技術(shù)規(guī)格

表1-2LX-113-5D井套管技術(shù)規(guī)格表

套管尺寸壁厚：聯(lián)入套管下深公稱重量抗拉強(qiáng)度抗外擠強(qiáng)度抗內(nèi)壓強(qiáng)度

鋼級(jí)

inmmmmlb/ftkNMPaMPa

5

9-/88.94J558.98173.3436.0250913.9324.27

78.05N808.30828.4223.0236726.4143.71

4-1/26.35P1108.001482.4911.6163352.2673.71

2

LX-113-5D井完井工程設(shè)

1.2.3固井質(zhì)量

LX-113-5D井固井質(zhì)量見(jiàn)表1-3、圖1-1,圖1-2,目的層段盒1段、盒3段上下

50m固井質(zhì)量?jī)?yōu)。

表1-3LX-113-5D井固井質(zhì)量

井段（m）第一界囿第二界囿

34.00—114.15優(yōu)優(yōu)

114.15—120.02合格合格

120.02—186.23優(yōu)優(yōu)

186.23—187.83合格合格

187.83—356.31優(yōu)優(yōu)

356.31—360.43合格合格

360.43—07.75優(yōu)優(yōu)

407.75—412.09合格合格

412.09—14.76優(yōu)優(yōu)

414.76—418.95合格合格

418.95一62.31優(yōu)優(yōu)

462.31—482.19合格合格

482.19—523.65優(yōu)優(yōu)

523.65—531.34合格合格

531.34—639.39優(yōu)優(yōu)

639.39—645.57合格合格

645.57—697.46優(yōu)優(yōu)

697.46—714.45合格合格

714.45—756.59優(yōu)優(yōu)

756.59—766.95合格合格

766.95—852.75優(yōu)優(yōu)

852.75—888.72合格合格

888.72—933.53優(yōu)優(yōu)

933.53—936.50合格合格

936.50—967.66優(yōu)優(yōu)

967.66—970.10合格合格

970.10—1204.03優(yōu)優(yōu)

1204.03—1208.45合格合格

1208.45—1464.21優(yōu)優(yōu)

設(shè)計(jì)水泥返深（m）地面

1172.13—1175.20

定位短節(jié)深度（m）1254.30—1255.33

1357.10—1358.13

阻流環(huán)深度（m）1470.51

實(shí)測(cè)水泥返深（m）地面

1172.03—1175.10

磁定位深度（m）1254.10—1255.13

1356.82—1357.85

遇阻深度（m）1464.21

3

LX-113-5D井完井工程設(shè)

圖1-1LX-113-5D井盒1段固井質(zhì)量圖

D

PEDL

HT

1380

圖1-2LX-113-5D井盒3段固井質(zhì)量圖

1.2.4井眼軌跡

本井全角變化率根據(jù)魯賓斯基公式計(jì)算所得。全角變化率最大為4.99°/30m,所在

深度234.35m。測(cè)井最大井斜22.40°,所在深度490.66m,方位76.06%測(cè)井最深處水平

位移338.24m,所在深度1484.00m。井眼軌跡及井斜數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1-3、圖1-4及附錄10.2。

4

LX-113-5D井完井工程設(shè)

中聯(lián)煤層氣有10責(zé)任公司

LX-113-5D外辦身投品圖

*區(qū)值興井深1484m泅里井施)00-14701測(cè)井口明1期04月22

窩井小隊(duì)EUS-3761儀容型號(hào)ELIS-II攆作者王陞波檢蛤老

初審ft市技術(shù)負(fù)費(fèi)

水平方向投影囹星大位移投影圖

圖1-3LX-113-5D井井眼軌跡投影圖

圖1-4LX-113-5D井井眼軌跡立體圖

5

LX-113-5D井完井工程設(shè)

1.2.5井身結(jié)構(gòu)

井身結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)附錄101。

1

鉆頭程序：12-i/Jx174.00m+8-/2"x830.00m+6"xl484.00m。

5l

套管程序:9-/8"xl73.34m+7"x828.42m+4-/2"xl482.49mo

1.3測(cè)井及錄井解釋成果

1.3.1錄井解釋

LX-113-5D井錄井巖性和油氣顯示情況見(jiàn)表1-4、圖1-50

表L4LX-113-5D井氣測(cè)解釋成果表

陰IiS(ra)蜥m)層也部W‘酒擷'調(diào)犍幀源sraiEffi算蟠正蟠

8

1297.00305.00耶秋友幽處0.812.20.02960.09070.07260.00000.0000aoooo0.00000.00000.00001.6041|瑪

3.1；10

234100M9.00硼灰色姍帽0.00800.03880.03100.00000.0000aoooo0.00000.00000.00001.5542FK

3354.00娜00相榔掘能o.(mO,(M260,03660.00000.0000aoooo0.00000.00000.00001.5542千層

466100666.00明如友幽施19(1.80.06922.31681.89240.06330.0051aoooo0.00000.00000.00001.5150徘

5667.00669.00友幽惘I.5JI.10.06926.24215.19700.13680.0109aoooo0.00000.00000.00001.5150..

6670.00673.00蝌酗姆娜州1.5|1.30.06927.14965.92650.15160.0121aoooo0.00000.00000.00001.5150汽:

7678.00680.00「明蛆施醐巖1.414.60.22012.3M91.93260.07070.0057aoooo0.00000.00000.00001.5150+F

86M.OO例.00及蜘增I.5J3,60.19744.19213.05(M0.12430.0099aoooo0.00000.00000.00001.5150T也

9的.700699.00利醐8友酬1州1.8|100.16090.54510.33120.02650.0019aoooo0.00000.00000.00001.5150TI：

10717.00721.00K怖蝴友鮑微1.511.60.08351.44381.15500.0505O.?MOaoooo0.00000.00000.00001.4852fg

II75ft00754.00碉蝴她聊評(píng)1111.20.076303IM0.24830.02M0.0005aoooo0.00000.00000.00001.4852以

12905.00911.00咻靖觸色刪巖0Mo.80.03440.I9M0.11780.03300.02850.000J0.00000.00000.0000I.W3711A

13916.00924.00咻陋麻色㈱?4.010.9O.W731.95441.17260.12510.05000.00350.00000.00000.00001.0937肉

141061001067.00馳鰥謂0.9|0,803W04,98381900.31900.0255ao0.00000.00000.00001.0937.rv；

151193.001197.00肝神肱酬相1.411.00.18956.09024.8722023180.0M60.00550.00000.00000.00001.1240

16I221001231.00什傅見(jiàn)雅螂胡0.9[110.0662工斕2.W770刖0.IMI40.00180.00000.00000.00001.1240..

17135.001241.00訐桐肱色岫巖11.0|0.80.06302.4983i.m0.19990.0342aoon0.00000.00000.00001.12的ir

181261.001267.006涮徵友酬儲(chǔ)0.911,00.10231.4415I.I5J20.11530.0300aoooo0.00000.0000().00001.1543硬

191271001219.00訐的肱自財(cái)*1.7|100.06837.M895.63910酌90.W760.00330.00000.00000.00001.1543

20IJ01.00IKM.OOLT峨瞅色娜片1111.60.05724.13963.31170.33120.IM380.00M0.00000.00000.00001.1543

1310.00B17.00上破刊衣色蹄巖1.6|1,00.23405,2?04.2J840.00.05Baoaw0.00000.00000.00001.1543rvz

221320.00132100曬儲(chǔ)0.811.00.32561.42231.13780.11380.0683aooi20.00000,00000.00001.1543陽(yáng)

231331001334.00W追逃他細(xì)慨1411.70.13071.49280.95540.07M0.0382ftOOJl0.00000.00000.00001.1543慣

24映001338.00上研M灰色細(xì)州1.3|1.40.15520.72510.46410.03710.0IS60.00150.00000.00000.00001.1543TE

251341.00IM00友色第謂那60.09063.01521.91980.15360.0768aoo6i0.00000.00000.00001.1543

1函

261345.001347.00tetffi灰色聊蠟0.09063.99142.55450.2W40.1022Q00Q0.00000.00000.00001.1543

271379.00網(wǎng).00am灰色姍用19(1.10.W928.8595i.m0.56700.0567Q0M50.00000.00000.00001.1643一

281429.001454.00am她細(xì)用1211.50.06593.01252.41000.19280.01Maooi20.00000.00000.00001.1643

犍之中喊耿能船洞棘人18

6

LX-113-5D井完井工程設(shè)

M1R1

-2000^

二000<

\"8荷0

段解

V2000

春

-2000一

腎

千

1

段

千

2播

段

一

千

3

ED口

段a

千

4

段

千

5

段

盒

1

段

熹

2

段

口

國(guó)

盒

3

段

Z

H

圖1-5LX-113-5D井綜合柱狀圖（千1到盒3段）

7

LX-113-5D井完井工程設(shè)

1.3.2測(cè)井解釋

表1-5LX-113-5D井測(cè)井解釋成果表

測(cè)深垂深器線含水就

地質(zhì)分層深感應(yīng)密度申子聲波自然加馬泥質(zhì)含量JUffi滲透率

層與頂深底深厚度頂深除厚度購(gòu)I度解結(jié)論

a.s.，m二m.m,m,m,m.%.g/cm3,%.ps/ft.API%%.mD%I1

P3s389UH21198.03.81153.0115a63.63.632.)2.52n.o68.1757.211.18.90.4053.2權(quán)隹

P3s3901198.01199.01.011M.61157.61.00.495.12.657.261.8974.829.81.80.05100.0干修

P3sl911231.11233.01.91188.91190.71.80.310.42.519.468.4660.026.16.50.1817.2斷層

P3s4921236.81242.86.0IIH31200.25.91.523.22.5310.671.3462.728.47.70.275-1.3差雙

P3s4931249.21253.34.11206.41210.33.90.136.72.629J65.9387.539.20.90.02100.0千層

6P3s4911255.41256.91.51212.4121181.40.157.02.648.780.54