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桃2-20-2井压裂施工设计

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压裂设计 分段压裂 修井监督 压裂施工设计 压裂方案设计
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第 1 页 一、基本数据 表 1 钻井基本数据表 井 号 桃 2理位置 内蒙古自治区乌审旗苏力德镇苏木朝岱嘎查 地面海拔 (m) 造位置 鄂尔多斯盆地伊陕斜坡 补心海拔 (m) 钻日期 钻日期 井日期 钻层位 山西组 完钻井深 (m) 补距 (m) 工井底( m) 井方法 套管完井 造斜点井深 (m) 大井斜 2075m 井底位移 (m) 井试压( 30 预测地层压力 ( 盒 8: 1: 害气体 预测 硫化氢含量 : 0管 外径 (壁厚 (钢级 下入深度 (m) 水泥返深 (m) 表层套管 55 面 气层套管 80 55 80 套管位置 (m) 层附近接箍位置 / 分 级箍位置 (m) / 声幅解释结果 固井质量:合格 变密度解释结果 / 钻井异常提示 / 层基本数据(见表 表 2研究院解释气层电测解释数据表 层位 气层井段 (m) 厚度 (m) 电阻率 (m) 时差 (μs/ m) 密度 (g/泥质 含量 (%) 孔 隙度 (%) 基质 渗透率 (10-3含气 饱和度 (%) 解释 结果 顶深 底深 盒 8 下 1 层 山 11 层 山 13 层 层 山 21 气层 层 第 2 页 表 2 测井站 测解气层电释数据表 层位 气层井段 (m) 厚度 (m) 电阻率 (m) 时差 (μs/ m) 密度 (g/泥质 含量 (%) 孔 隙度 (%) 基质 渗透率 (10-3含气 饱和度 (%) 解释 结 顶深 底深 盒 8 下 1 层 山 11 层 山 13 气层 层 山 21 气层 层 表 2 气层邻井效果对比表 井 号 项 目 桃 2 2 2 8 山 1 盒 8 山 1 山 2 盒 8 下 山 1 山 2 测井综合解释成果 有效厚度( m) 隙度( %) 质渗透率( 10 气饱和度( %) 合解释结果 气层 气层 含气层 气层 含气层 气层 气层 气层 含气层 气测结果 全烃含量 (%) 最大 值 ×104m3/d) 地层压力 ( 预测) 预测) 测) 硫化氢含量( mg/ 桃 2 区块 :0~ 4 二氧化碳含量( %) 桃 2 区块 : 0~ 、设计依据及试气方式 计的依据 据长庆油田公司苏里格气田研究中心编写的《 桃 2 试气地质设计》和川庆钻探工程有限 公司 工程技术 研究院 编写的《 桃 2 试气工程设计 》进行编写。 行 Q/53《 试油(气)试采设计规范 》。 Y/T 6125气井试气、采气及动态监测工艺规程》。 气方式 常规试气工艺 。 三、试气施工工序 1、 通井、洗井、试压 2、替入压井液 3、电缆射孔 4、压裂施工 第 3 页 5、放喷排液及诱喷 根据压裂后开井放喷的时间要求采用 3嘴由小到大控制放喷。若喷不通,则采用气举诱喷方式,诱喷后用油管控制放喷排液。 6、求产 四、参数的计算与选择 管柱强度计算 本次压裂,井口限压 70衡压力为 25测本井上古地层盒 8 下地层压力 山 1 地层压力 山 2 地层压力 套管与油管强度(见表 3) 表 3 套管、油管性能数据表 管柱类型 尺 寸 钢 级 壁厚 径 径 量 Kg/m 抗拉 强度 内压 强度 外挤 强度 深 m 水泥 返高 m 套管 95/8 面 51/2 756 油管 2⅞ 管与油管强度校核(见表 4) 表 4 管柱强度校核表 管柱类型 项目 安全系数 结论 套 管 抗内压强度校核 全 油管 抗拉强度校核 全 抗内压强度校核 井口位置: 全 油管中部位置: 全 封隔器位置: 全 射孔参数 孔方式:电缆输送常规射孔 孔液: 射孔液配方 :水 , 射孔液 40液面深度 0m。 孔参数(见表 5) 表 5 射孔参数表 层位 气层井段 (m) 厚度 (m) 射孔井段 (m) 厚度 (m) 射孔枪弹 射孔 相位 孔密 (孔 /m) 盒 8 下 1 127) 60° 16 山 11 13 21 第 4 页 五、试气压裂主要 设备、工具及器材 气主要设备、工具及器材 表 5 试气设备、工具及器材表 序号 项目 名称 型号、规格 数量 备注(标准) 1 井架 修井机井架 2 动力设备 修井机 3 游动系统 游动滑车 大于 800 4 动力设备 发电机 100 5 井口 0 1 6 储液罐 30足施工需要 21 7 井控设施 防喷器 2喷器 35 油管旋塞 30 开关 工具齐全完好 防喷井口 35 与作业井口匹配 8 消防器材 35火器 2 具 8火器 4 具 消防斧 1 把 消防锨 4 把 消防桶 4 个 消防砂 2 方 消防毛毡 10 条 9 安全检查与 防护设施 正压式呼吸器 6 套 有毒有害气体监测仪 4 台 应急药箱 1 个 10 其它 裂施工主要设备及材料 表 5 压裂主要设备 序号 设备名称 规格型号 单位 数量 备 注 (标准) 1 主压车 2000 台 5 满足最大施工排量要求 2 混砂车 台 1 与主压车配套,保证连续加砂,配齐比例泵 3 仪表车 台 1 现场必须能打印出施工曲线 4 压裂管汇 套 1 与主压车配套 5 水泥车 1 6 砂罐车 台 7 满足施工需要 7 配液设备 套 1 8 液氮泵车 台 1 必须满足泵注程序液氮最大排量要求 9 液氮罐车 台 2 第 5 页 表 5 液罐、压裂用水及液氮准备表 名 称 数量 产 地 30个 ) 21 中国 活性水用水 (60 本地饮用水 原胶液用水 (570 本地饮用水 液氮 (国 表 5 压裂配液材料用量表 材料名称 原胶液 (570联液 (性水 (60际用量 注 羟丙基胍尔胶 3300 3300 山东昊鑫 井助排剂 2850 180 3030 山东昊鑫 菌剂 570 570 山东昊鑫 碱 850 850 山东海化 泡剂 2850 2850 山东昊鑫 化钾 5700 5700 俄罗斯 土稳定剂 1710 180 1890 山东昊鑫 度稳定剂 570 570 山东昊鑫 )胶联 2400 2400 山东昊鑫 联 290 290 山东昊鑫 (胶囊) 60 西安奥德 过硫酸铵 45 陕西宝化 六、施工步骤及要求 迁安装 据井场现状、周 边环境及当地风向,按照《长庆油田井下作业井控实施细则》的要求合理布置井场。 照相关标准立好井架,井架基础平稳牢固,地锚、绷绳符合要求。 照《长庆油田井下作业井控实施细则》安装好地面放喷管线,并做好排污池、排污渠的防渗工作。 采气三厂产建项目组和监督部验收合格,取得开工令后方可施工。 井 求下井油管认真检查、丈量准确,误差小于 /千米,做好油管丈量记录。 卸采气树,备好防喷井口,下 φ 115井规通至人工井底 ,油管下井前用 管规逐根通过,均速下管速度控制在 6m/分钟,遇阻或探人工井底加压不超过30 井试压 第 6 页 井液采用 清水洗井 ,洗井液量大于 60井排量大于 650L/出洗井液机械杂质含量小于 并再次实探人工井底。 水试压 2530 分钟压力下降小于 出通井规认真检查并描述通井规外观情况。 孔 井结束后正循环替入射孔液。 真核对“射孔通知单”,经双方签字认定后方可进行下步施工。 好防喷器,将井口 螺丝上全上紧,用活性水试压 25压 30部位无渗漏后按测井队要求配合射孔。 孔过程中严格落实坐岗观察制度,做好有害气体监测工作,发现异常情况及时汇报,并执行该井应急预案; 孔过程中及时补充压井液至井口。 孔后若自喷,则将井筒内压井液放喷干净后,选择合适油嘴按自喷井求产标准求产 ;射孔过程中发生井喷,来不及起出电缆,就剪断电缆,抢关防喷器;若不喷,则进行下步施工。 裂施工 裂方式: 采用 27/8″油管注 入,机械工具 +投尼龙球分层压裂山 21、山 13、 山 11、盒 8 下 1 气层 裂管柱结构(见表 6 1) Φ34砂器球座 +27/8″ ( 管 短节 1 根 +隔器 +水力锚 +滑套喷砂器 +27/8″ ( 管 3 根 +隔器 +滑套喷砂器 +27/8″ ( 管 3 根 + 隔器 +水力锚 +安全接头 +调整短节 +27/8″ ( 管 至井口 (钻具结构见图 1) 。 表 6下工具下深数据表 工具名称 Φ34砂器球座 隔器 滑套喷砂器 隔器 深度 (m) 具名称 滑套喷砂器 隔器 安全接头 深度 (m) 裂液配方和数量 性水 配方: 水 , 数量 : 602 罐) 裂液配方 : + 数量 : 57019 罐) 联液 配方 : 50%制方法:以 A): 00: (6合,再用清水稀释 到 50%) 数量 : 联比 : 100: 佳交比以现场实测为准 ) 。 胶剂: 第 7 页 山 13:准备过硫酸铵 15 公斤 ,0 公斤。 加量按 工楔型追加。 山 21:准备过硫酸铵 10 公斤 ,5 公斤。 加量按 工楔型追加。 山 11:准备过硫酸铵 10 公斤 ,0 公斤。 加量按 工楔型追加。 盒 8 下 1:准备过硫酸铵 10 公斤 ,5 公 斤。 加量按 工楔型追加。 配液说明 : 配基液时,先加入 加入 射流真空吸入 止形成鱼眼,搅拌 30 分钟再加入 裂施工参数(见表 66 表 6 压裂施工参数表 层位 前置液 量 砂 液量 替 液量 工排量 m3/撑 剂量 砂浓度 Kg/均 砂比 % 平衡压力 氮 ( 山 13 5 ≤ 25 21 4 ≤ 25 11 4 ≤ 25 8 下 1 4 ≤ 25 压裂 施工管柱性能参数(见 表 6 表 6压裂施工管柱性能参数表 规 格 钢 级 壁厚 (内径 (外径 (重量 (Kg/m) 抗拉强度 (t) 抗内压强度 (抗外挤强度 (抗拉安全 系数 27/8″外加厚 支撑剂类型及规格(见表 6 表 6撑剂性能参数及用量表 支撑剂名称 粒径 ( 体积密度 ( g/ 真密度 ( g/ 52碎率 (%) 数量 ( 重量 ( 中密度陶粒 4% 21948 裂施工程序(见表 6666 裂施工要求 裂井口: 采用 悬挂采气井口,油管用直坐式联接。 场挖好能容纳所有施工液体的排污坑和排污渠 ,以免污染环境。 管、 井下工具 及其它 : 管: 2⅞"( 管 2⅞"(内径大于 φ 59整 第 8 页 短节 20m(长度不等、带变扣); 下工具 : 封隔器 3 套 ;水力锚 2 个,滑套喷砂器 2 个,喷砂器球座 1 个,安全接头 1 个, Φ35球 1 个、 Φ40球 1 个,以上工具由盘锦华维井下工具公司提供 ;∮ 龙球 58 个,由江汉井下测试公司准备 。 它工具:其它工具:十口分配器 1 个;八口分配器 1 个; 4"软管线 24条(其中一公一母 8 条)。 液罐 : 30液罐 21 具;闸门配齐油壬头; 子 1 个。 工用水:清水 630中配原胶液用 570活性水用 60,其它工作液体另备。 裂施工 泵注 程序 表 6山 13 压裂施工泵注程序 工 序 分段 液体 性质 施工液量 加砂量 砂液量 液比 排量 泵注 时间 注总时间 液 液氮 混砂液 液氮 kg/m3 m3/ 13,射孔段: 替 原胶液 坐封 原胶液 泵前置液 1 交联液 2 交联液 86 3 交联液 泵携砂液 1 交联液 170 2 交联液 300 3 交联液 410 4 交联液 500 5 交联液 550 6 交联液 580 泵顶替液 原胶液 注入顶替液 ,开始投尼龙球 58 个,投球速度为 20~ 30 个 /结 陶粒 塞 比 25%,含砂浓度 量 置液 砂液 替液 液量 置液比例 注总时间 第 9 页 表 6 山 21 压裂施工泵注程序 工 序 分段 液体 性质 施工液量 加砂量 砂液量 液比 排量 泵注 时间 注总时间 液 液氮 混砂液 液氮 kg/m3 m3/ 21, 射孔段: 前置液 1 交联液 2 交联液 泵前置液 3 交联液 86 4 交联液 泵携砂液 1 交联液 160 2 交联液 300 3 交联液 400 4 交联液 490 5 交联液 540 6 交联液 570 泵顶替液 原胶液 小结 陶粒 塞 比 24%,含砂浓度 量 置液 砂液 替液 液量 置液比例 注总时间 注 :若该段注前置液时的施工压力低于山 13,可适当提高胶液排量。 表 6 山 11 压裂施工泵注程序 工 序 分段 液体 性质 施工液量 加砂量 砂液量 液比 排量 泵注 时间 注总时间 液 液氮 混砂液 液氮 kg/m3 m3/ 11,射孔段: Φ35球入座后开始压裂) 泵前置液 1 交联液 2 交联液 86 3 交联液 泵携砂液 1 交联液 160 2 交联液 300 3 交联液 410 4 交联液 490 5 交联液 530 6 交联液 560 泵顶替液 原胶液 小结 陶粒 塞 比 24%,含砂浓度 量 置液 砂液 替液 液量 置液比例 注总时间 第 10 页 表 6 盒 8 下 1 压裂施 工泵注程序 工 序 分段 液体 性质 施工液量 加砂量 砂液量 液比 排量 泵注 时间 注总时间 液 液氮 混砂液 液氮 kg/m3 m3/ 8 下 1,射孔段: Φ40球入座后开始压裂) 泵前置液 1 交联液 2 交联液 86 3 交联液 泵携砂液 1 交联液 160 2 交联液 300 3 交联液 410 4 交联液 500 5 交联液 540 6 交联液 570 泵顶替液 原胶液 小结 陶粒 塞 比 24%,含砂浓度 量 置液 砂液 替液 液量 置液比例 注总时间 裂施工步骤 要求平稳下完施工钻具,卸防喷器,换坐采气树,联接好放喷管线; 液前清洗储液罐, 按设计配制好合格的工作液体; 要求施工用水水质 为 接好地面高低压管线并分别试泵 70保持 5细检查无刺漏后再放压。 平衡车单独试 压 25其 要求与排空试压要求相同。 工限压 70施工中泵压超过 35始打平衡压力,控制油套压差在45下,最大平衡压力不得超过 25施工前各车的遥控限压均要定压准确,限压遥控系统不可靠的设备不参加作业。现场指挥要严格把关,对最高限压指标不允许超压操作。 照施工泵注程序进行施工。 裂结束停泵后,关井 30压降 。 裂施工注意事项 业队检查好入井油管、接头、短节的丝扣,按设计要求准确下钻;下钻前必须丈量和记录入井工具的型号、内径、外径、长度等数据,绘制出草图,记入地质日志中;入井的钻具都要用 φ 59管规逐根通过,井内不得有任何落物。 液时现场准确计录用水量及各种添加剂用量。 对配好的压裂液要做小样检测,检测基液粘度,应与室内试验数据相符;检查交联剂质量和交联时间 。 第 11 页 全取准施工压力、排量和砂比等各项施工资料。 , 压力、排量和砂比记录曲线连续准确,施工结束后现场及时提供施工参数和施工记录曲线的书面和电子文档资料。 工中所有施工人员都要坚守岗位,听从指挥, 不得擅自离岗, 不得随意进入高压区,防止发生危险。 作人员要穿戴好劳保用具,非工作人员不得进入井场。 场内严禁吸烟和明火,做好安全防喷防火工作。 压裂中出现砂堵或其它故障,应及时反循环洗井 60 裂井口质 量要求:压裂井口送往井场之前要全部装齐并试压合格,安装好之后,要用钢丝绳、螺丝四角绷紧,并用地锚固定。压裂井口所有出口全部配齐 Φ73 裂设备管汇安装质量要求: 裂设备出发前,必须对设备十个系统进行检查(即:空气系统、液压系统、吸入排出系统、散装系统、仪表及执行机构系统、混合系统、三缸柱塞泵、卡车、油料系统、设备故障),并对仪表进行校对。 装压裂泵车高压管汇必须先向下引到地面,平接到管汇处后,再向上接到管汇车,不允许减少弯头,防止 施工中将高压管汇拉坏而发生故障。 压管汇一律由压裂井口顶部联接入井,高压管汇附件联接顺序应为:井口 压力传感器 放空三通 单流阀 管汇。联接中途要有充分的活动范围。 管汇到压裂泵车的混砂车排出胶管管线、管汇,必须安装缠有钢丝的耐压胶管,以防吸扁及憋破,应尽量减少下垂弯曲,以免管内流速不畅造成砂堵。 足混砂车到管汇车的供液胶管,以防供液不足造成施工中压裂泵车走空泵。 有高、低压管线、管汇由壬头,安装前均要用洗涤剂清洗干净, 检查其密封垫完好后,将由壬头敷机油,带好并砸紧。 有高压管汇管线及其附件在施工前均要测厚,低于技术要求者应更换。对弯头、阀门应高压挤入密封润滑脂,确保其灵活、耐压。 据井场条件,压裂设备距井口应尽可能远一些。 表车应摆放在视野开阔地点。 裂施工现场操作要求: 术交底、安全、分工会议,使人人了解施工目的,人人了解自己的岗位及责任 场操作指挥(技术员、工程师)必须对
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