黑龙江省鹤岗煤田群英山勘探区煤层气HQ-01井地质及工程设计[古柏书苑]

1、设计编号：CBM-2012-14黑龙江省鹤岗煤田群英山勘探区煤层气HQ-01井地质及工程设计（煤层气参数及生产试验井）沈阳欧亚东地煤层气科技有限责任公司2012年6月28日设计编号：CBM-2012-14黑龙江省鹤岗煤田群英山勘探区煤层气HQ-01井地质及工程设计（煤层气参数及生产试验井）设计单位：沈阳欧亚动地煤层气科技有限责任公司 项目负责：曹立刚 教授级高级工程师 审 核：郭海林 教授级高级工程师 设计编制：周启哲 高级工程师 制 图：高 洋 工程师沈阳欧亚东地煤层气科技有限责任公司2012年6月28日建筑土木a目 录前言1一、地质设计11、基本数据12、钻遇地层23、煤层预测34、构造位

2、置45、煤层气资源量估算46、最大主应力估判77、地质录井项目7二、工程设计71、目的和任务72 、钻井工程设计83、电测井工程设计104、气测录井工程设计105、煤层吸附实验设计146、注入/压降试井工程方案设计177、射孔、压裂、井下作业工程方案设计188、排水采气方案设计249 其它28建筑土木a前言煤层气是赋存于煤层中的非常规天燃气，开发利用煤层气具有新能源开发利用、矿山井下安全生产、大气环境保护“一举多得”的经济效益、安全效益、环境效益和社会效益。煤层气产业开发是国家政策重点支持的节能、减排产业之一。鹤岗煤田位于黑龙江省东部，煤田分布范围：南起新华区，北至细鳞河，西起煤系基盘，东至煤

3、层厚度尖灭带，南北长49km，东西宽3-10.45km，面积约300km2。本设计井位于群英山勘探区新兴煤矿深部，义3断层东侧，其范围：南北走向长5.4km2，东西倾斜宽平均约1.0km2，含煤面积约5.0km2。区内已竣工煤田地质钻孔有80-10、80-1、69-1、75-1等，勘探程度很低。一、地质设计1、基本数据根据龙媒集团地勘公司技术部提供的参1井（HQ-01井）经协商调整后，井口坐标为X：120450，Y：123010，H：300m。1.1、井名：HQ-01井（参1井）1.2、井别：煤层气参数及生产试验井1.3、井位：经距：120450；纬距：123010；标高：300m 1.4、构

4、造位置：1.5、目的煤层：下含煤段：9、11、12、13、15、18-1、18-2号煤层。 1.6、完钻层位：石头河子含煤组中部含煤段18-2号煤层下。1.7、设计井深：1050.00m1.8、完钻原则：18-2号煤层下50m。1.9、完钻方式：煤层套管固井完钻1.10、取芯方式：绳索取芯2、钻遇地层HQ-01井预测钻遇地层见下表：钻遇地层表 表1地层单位深度厚度岩 性 特 征系统组段第四系10.0010.00表层为腐植土，其下灰白色砂砾石、粗砂、细砂及黏土组成下白垩统桦山组安民沟段150.00140.00安山岩、凝灰岩、砾岩及凝灰质泥岩猴石沟上段420.00270.00灰绿色砂岩、黄绿色安山

5、岩及凝灰质粉砂岩猴石沟下段630.00210.00灰色含砾砂岩与粉砂岩互层，及安山质砾岩上侏罗统石河子含煤组中部含煤段1050.00420.00主要由白灰色中砂岩、细砂岩、深灰色粉砂岩夹黑褐色碳质泥岩、炭页岩和煤层组成，主要煤层有9、11、15、18、21、22、27、30号煤层，其结构较复杂，常具分叉变薄或尖灭现象。3、煤层预测该井位于第8勘探线煤田地质钻孔79-12地面位置南40m左右，相邻钻孔有80-2、70-9孔，各孔见煤成果见下表：钻孔煤层成果表 表279-12孔80-2孔70-9孔层号深度厚度层号深度厚度层号深度厚度3-296.512.3333-52.803.727-311.040

6、.7977-83.901.418-322.591.2288-70.601.909-372.110.249-366.871.669-114.900.8511-396.193.0311-419.141.401112-433.741.761212-128.100.3313-442.572.261313-141.300.471515-499.986.7615-183.308.0618-1-471.855.9018-1-573.238.5118-1-254.605.3618-2-481.495.9618-2-595.492.3118-2-266.904.87本井预测见煤深、厚度主要根据79-12孔及第8

7、勘探线地质剖面形态结合相邻钻孔资料做如下预测： HQ-01井煤层预测表 表3煤层号91112131518-118-2底板深度700.00740.00790.00820.00900.00985.001000.00煤层厚度1.003.002.002.006.009.003.004、构造位置该设计井位于义3号断层下盘，各预测煤层距义3号断层斜距9煤为100m，15煤为150m，18煤为300m，义3号断层带对本井预测主要15及18号煤层煤层气赋存基本影响不大。该井辐射区域内总体为单斜构造，倾角30，由西向东逐渐变深，本井所处构造区块内的高点位置。5、煤层气资源量估算本区无钻孔煤层解吸资料，仅收集新兴

8、矿瓦斯资料如下：根据1993年东煤公司安字25号文件，转鹤岗矿务局46号文件把本矿定为高瓦斯矿井。最低为2002年，瓦斯相对涌出量为9.114 m3t，绝对涌出量为4.167 m3分，最高为1999年相对涌出量为22.045 m3t，绝对涌出量为36.479 m3分。（附历年矿井瓦斯鉴定结果表和历年回采工作面瓦斯量统计表） 历年回采工作面瓦斯量统计表 表4年度开采地点场子号相对涌出量(m3/t)绝对涌出量(m3/min)1995二水平二石门左181层一区2133.8962.88441996二水平四石门后左22层三区2154.4143.60941997二水平四石门中右15层一区下段2125.21

9、53.98331998二水平一石门左27层一区2176.6124.50241999二水平四石门前右15层一区2195.9794.56782000二水平二石门前左15层二区2134.2073.50582001二水平二石门前左15层九区2183.7352.33412002二水平四石门后左21层二区2154.0053.33772003二水平五石门中左182-1层一区2154.2443.24182004二水平三石门293层二区2193.1801.77012005二水平二石门左22层三区2185.2285.2831历年瓦斯鉴定结果表 表5单位名称鉴定时间(年)瓦斯(全矿井)二氧化碳(全矿井)相对涌出量(

10、m3/t)绝对涌出量(m3/min)相对涌出量(m3/t)绝对涌出量(m3/min)兴山矿皮带井199511.89136.66199610.33123.15012.96729.057199712.86428.95313.22429.7621998199922.04536.47921.43235.464200013.16130.10117.17339.277200116.31633.40623.64548.41220029.1144.1675.36114.216200312.38725.353200411.959124.69317.977316.4713200511.129724.37366.4

11、30815.5238跟据新兴矿历年瓦斯鉴定结果，及回采工作面瓦斯统计数据，确定本设计井煤层平均含气量约为5.0m3/t。本井预测可采煤层压裂总厚为25m，煤层平均密度为1.4t/m3，控制半径按150m，面积为7.07万km2，采收率按30%估算，计算结果见下表：建筑土木aHQ-01井煤层气预测产量估算表 表6煤层号底板深度煤厚压裂段控制储量预测产气量深度m段厚m面积万m2煤厚m容重煤储量万t含气量m3/t煤层气资源量万m3采收率%产气量万m311740.003.00737.00-740.003.007.073.001.429.705.00148.503044.5012790.002.0078

12、8.00-820.0032.007.074.001.439.605.00198.003059.4013820.002.0015900.006.00894.00-900.006.007.076.001.459.405.00297.003089.1018-1985.009.00976.00-1000.0024.007.0712.001.4118.85.00593.9030178.2018-21000.003.00计25.007.0725.001.4247.505.001237.4030371.20估算结果：该井预测控煤储量247.50万t，煤层气资源量1237.40万m3，产气量371.20万m3

13、。6、最大主应力估判尚未收集到该区地应力资料，但该井附近的义3号断层走向与地层走向方位基本一致，可估判该设计井的最大主应力方向应为断层的走向方向，基本为南北向。7、地质录井项目7.1、岩煤芯录井本井自630.00m开始取芯钻进，至完钻井深1050.00 m，其中目的煤层取芯9、11、12、13、15、18号煤层。7.2、气测录井由500m开始至完钻井深1050.00m。7.3、注入压降测试段预测在11、15、18号煤层中进行；7.4、预测煤层压裂段共4层，即11号煤层、12-13号煤层、15号煤层、18号煤层。二、工程设计1、目的和任务 根据钻井地质设计要求，通过工程实施达到地质工作目的，本井

14、属该区煤层勘探参数及生产试验井。 对目的煤层煤层气解吸实验，获取煤层煤层气储层参数：煤层气含气量、解吸气成分、煤质特征、煤岩特征、临界解吸压力、兰米尔体积、兰米尔压力等煤储层参数。 通过对目的煤层进行注入压降测试获取煤储层压力、煤储层渗透率、压力梯度、煤层开启压力及闭合压等相关煤储层物理参数。通过气测录井，录取煤系地层井段及相关地层的含气情况，测量含气层位的气体含量及组分，测量目的煤层气体含量和组分，寻找除目的煤层外的有益储气层，并为煤系地层的煤层取芯提供相关信息。 通过对本井实施生产、完井水力携砂压裂和排水采气试验，获取该区煤层气可采性的相关数据参数，并对该区提出煤层气勘探开发利用评价报告。

15、1.1、主要内容钻井工程设计、取芯设计、气测录井工程设计、测井工程设计、煤层吸附实验设计、注入压降工程设计、射孔工程设计、压裂工程设计、排水采气工程设计。2 、钻井工程设计2.1、井身结构 完钻井深结构见地质设计预测柱面及井深结构示意图2.1.1、钻井取芯设计 方案一：采用小井眼绳索取芯（91mm），扩孔下套管固井完钻。 方案二：采用215.9mm钻头大径绳索取芯，下套管固井完钻。 方案比较：利用小孔径煤层绳索取芯，因井眼与取芯钻杆间隙较小，易造成卡钻，钻杆折断、脱落，对钻井泥浆粘度、失水量及泥浆净化使用要求较高，易造成孔内事故，扩孔时操作不当，易形成孔斜及在划眼扩孔时造成裤裆衩，并钻井周期较

16、长。 采用大孔径绳索取芯，对井眼安全有利，由于钻井一次成井，可大大降低建井周期，控制井斜，大孔径绳索取芯一次成井技术目前在国内煤层气参数井实施中得以广泛应用。建议：优选大孔径煤层绳索取芯工艺技术进行目的煤层煤层取芯。2.1.2、泥浆体系要求泥浆体系推荐表 表7序号井段钻井液体系比重（g/cm3）漏斗粘度（s）流失量PH一开0.00-20.00坂土泥浆1.05-1.1040-50二开20.00-1050.00固相聚合物泥浆1.03-1.053054-92.1.3、井斜技术要求全井最大井斜不大于4度，每30m全角变化率不大于1度，井底位移不超过20m。2.2、固井设计2.2.1、固井设计推荐表固井

17、设计推荐表 表8套管程序固井泥浆比重（g/cm3）水泥等级水泥浆比重（g/cm3）水泥返高备注表层套管1.05-1.15A级1.85以上地面煤层套管1.05G级1.50-1.609煤顶以上250m完钻测声幅 井径测量：选择双侧向，确定井径扩大率，为固井提供可靠数据。 下套管时在底部加旋流套管扶正器，以提高顶替效率。 固井结束48小时内测声幅。 固井水泥返高在压裂井段以上100-150m，固井质量达到良好以上。 全井用清水试压30mpa。10分钟内压力不降为合格。2.3、地质工作要求为取全取准各项煤层气地质资料，了解该区煤储层物性特征，特安排如下地质工作：岩（煤）芯采取a：取芯井段选择：630m

18、以上为无岩芯钻进，630m以下至18-2号煤底板为取芯段，见地质设计柱状图。b：岩（煤）芯采取率：岩芯综合采取率要求85%以上，煤芯95%以上。c：岩（煤）芯整理：岩（煤）芯从岩芯管取出洗净后，按序放入岩芯箱内，经检查无误后，对岩（煤）芯进行编号，煤芯自然干燥后进行密封保护处理。d：岩（煤）芯编录与描述：岩（煤）芯按1：50分层精度进行编录与描述。要求编录及时、定名严谨准确、描述全面、重点突出。e：取芯过程尽最大可能减少煤层、煤芯泥浆污染，最好采取清水钻进。f：设计取芯段前10米处理好钻井液，使钻井液性能稳定、井眼通畅、无垮塌、无沉沙、无卡、无阻后进行试取，以检查工具效果。工具下井前注意地面检

19、查和组装、保证质量。g：取芯钻进过程中，随时掌握地质变化情况，根据邻井地质资料进行地层对比，确定层位，在距煤层顶板10m时下见煤预告。h：取芯前，通知技术人员做好现场煤层解吸试验的准备。3、电测井工程设计鉴于煤田测井在煤层定性解释上的优势，本孔采用煤田测井体系测井。 测井内容： 标准测井：全井进行标准测井，用以划分地层，差别岩性。深度比例为：全井1：200；煤层1：50。 测井项目有： 、深双侧向（LLD） 单位：欧姆米 横向为对数比例尺 、自然电位（SP） 单位：毫伏 、自然伽玛（GR） 单位：API单位 、双井径（CAL） 单位：厘米资料要求：按煤田地质勘探规范录取全井地质测井资料。4、气

20、测录井工程设计4.1、气测录井目的4.1.1、监测钻遇地层含气情况。4.4.2、测量钻遇地层中，各层气体的含量和组份，寻找有益储气层。4.4.2、测量目的层气体的含量和组份。4.2、气测录井方法泥浆气测录井是一种有效的煤层气及其它含气层的监测技术，具有随钻连续测量，具有连续作业，自动记录，连续分析所含气体组份的特点。该方法不受电性、岩性、物性及井温等诸多因素的影响。 泥浆气测录井是通过钻进过程中的泥浆循环液将钻头切割层段的煤、岩石中的气体带到井口，经泥浆脱气器脱气、干燥、净化后由样品泵分别送入全烃分析仪和气相色谱柱进行分析，经分析，测定烃、非烃组分含量。各组份气体经气、电转换送入计算机进行处理

21、，同时在记录仪上实时记录。整个分析过程由计算机控制执行，分析成果准确可靠。气测录井是石油、天然气、煤层气勘探中重要而有效的勘测手段之一。4.3、气测录井设备仪器选择4.3.1、设备优选SY-数控气测录井系统，其主要性能如下：分析器 可对泥浆脱气器脱出的未经分离的气体进行含量分析。它有两个热敏灯丝，适用与分析不同含量的气体。深度系统 深度传感器采用光电码盘，深度计量准确，误差可控制在0.25m以内。脱气器 该系统配有浮子式脱气器和高速旋转园筒搅拌式脱气器，所以可根据实际情况灵活选择。该两种脱气器设计合理，效率高。流量控制系统 具有稳定气体流量，反吹清洁气体管路等功能。数控中心 由计算机及接口电路

22、组成，是该系统的核心，控制系统采集数据、存储数据、实时打印及后台资料处理工作。4.3.2、SY-数控气测录井系统技术指标：全烃：测量范围：200ppm100%(甲烷) 重复误差：15% 组分：测量范围：30ppm100%(甲烷) 重复误差：15% 热导：测量范围：2000ppm100%(CO2) 深度误差：5cm/每单根长 4.3.3、气测录井流程图图1 气测录井流程图4.3.4、气测录井基本参数钻时（每钻进1.0m、0.25m所用时间） 热导及气相色谱（烃组分及非烃组分含量数据） 泥浆泵参数（冲数、压力、流量） 钻头及钻具资料泥浆迟到时间（计算实际相结合） 泥浆参数（粘度、密度）4.3.5、

23、气测录井项目及要求 气测录井井段 下完表皮套管后，至钻井深度500m，开始气测录井到目的层下5m结束。 录取资料要求： 四条曲线 烃含量曲线 烃组分曲线 非烃组分曲线 钻时曲线 九项数据 全烃含量 甲烷含量 乙烷含量 丙烷含量 异丁烷含量 正丁烷含量 氢气含量 二氧化碳含量 钻时4.3.6、工程工艺技术要求 按地质设计要求进行气测录井，每钻完一单根必须校对井深，每单根深度误差小于0.1米。 仪器灵敏度必须每日进行检查。 仪器必须定期做有工作曲线。 非显示井段每20m分析一次组分和非烃组分。钻时突然变小及气异常反映井段必须加密进行组分分析。 井场必须有稳定的电源。 钻井队与气测录井中队密切配合，

24、按气测录井规程施工，取全取准气测录井资料。4.3.7、提交资料 气测原始记录曲线(一份) 迟到时间记录表(一份) 气测原始记录数据磁盘( 软盘) 气测后效观察记录表(一份) 气测录井综合解释报告(10份) 气测录井综合解释图(10份) 气测录井综合解释表(10份)5、煤层吸附实验设计5.1、煤层解吸实验目的 通过对目的煤层煤层气解吸实验及物理化学分析获取煤储层的基本参数：储层气含量、解吸气成分、煤质特征、煤岩特征、临界解吸压力、兰米尔体积、兰米尔压力等储层参数。5.2 样品采集及分析测试项目技术要求5.2.1 样品采集及分析测试项目计划 根据煤层气HQ-01井地质及工程设计及中华人民共和国国家

25、标准煤层气含量测定方法(GB/T 19559-2004)要求，样品采集原则如下： 根据煤层气HQ-01井地质及工程设计及本井煤层发育情况，9、11、12、13、15、18-1、18-2煤层采集煤层气含量测定样品11个，气体成分分析33个，煤的工业分析及煤的宏观描述各1个，煤的元素分析、煤的孔隙率测定、煤岩显微组分定量分析样品各1个，等温吸附试验1个、煤的镜质组最大反射率煤芯样品1个、煤岩力学分析样品各1个。5.2.2、取芯原则 煤芯上提时间，在钻井工艺允许的情况下满足从割芯起钻开始到提出井口止的时间不得超过规定时间，即20min。 为减少煤芯的气体损失，取芯提钻时应边提钻边往井内注入钻井液，使

26、钻井液尽可能地充满井筒，从而尽可能地缩短煤芯在空气中的暴露时间。煤芯到达地面后，迅速进行丈量，简单描述和拍照后，及时装入事先检验好的煤层气解吸罐中，并立即开始现场解吸。 为了避免钻井液冲刷煤芯，采取煤芯时应采用优质无固相钻井液，低排量钻进。5.2.3、主要仪器 样品分析测试使用的主要仪器为美国目前采用的煤层气解吸设备。5.2.4、各项测试技术要求5.2.4.1、气含量测定 气含量测定按中华人民共和国国家标准煤层气含量测定方法及煤炭行业标准进行。技术要求如下：5.2.4.1.1、现场解吸(1)、准确记录煤样采样时间，精确到分，即起钻时间(T1)、钻具提到井口时间(T2)、煤样装罐时间(T3)、开

27、始解吸测定时间(T4)。(2)、煤芯提出井口后，应尽快拆开煤芯管，迅速将煤样装进密封罐，煤芯在空气中的暴露时间不得超过10分钟。自然解吸后再进行煤岩宏观描述、裂隙统计等工作。(3)、取出煤芯后，对于柱状煤芯，采集中间含夹矸少的完整部分，对于粉状及块状煤芯，要剔除矸石、泥皮及磨烧变质部分，保持自然状态装入密封罐内，不可压实，罐口保持约1厘米的空隙。(4)、煤层气解吸速度的确定。自然解吸时，每间隔一定时间测定一次，其时间间隔依气量大小和罐内压力而定。 读数间隔规定：装罐结束第一次测定为5min，以后每隔10min、15min、30min、60min间隔各测定1h，然后120min测定2次，直至累计

28、满8h，同时记录气温、大气压、水温等数据。在解吸初期的8小时内，要频繁、连续的记录解吸时间和解吸气量，从而保证损失量的准确计算。8小时以后，视解吸气量情况适当减少读数次数，延长时间间隔，可4小时、8小时、12小时或24小时记录一次。解吸结束标准，以七天内每天解吸量小于等于10cm3为结束点。5.2.4.1.2、残余气测量 在密封罐中粉碎煤样至60目以下，然后测量残余气量。5.2.4.1.3、损失气量计算方法 测定数据需全部输入微机，解吸气体积换算至标准状态，用USBM方法求取损失气量。5.2.4.1.4、气体样品的采集为了获取煤层气解吸气体组分特征，依据设计要求，自然解吸阶段每个煤芯样品采集3

29、个解吸气体成分分析样品。采集气样的时间分别为煤芯样品解吸的第4h、第24h和第4天。5.2.4.1.5、等温吸附实验（1）采样 对目的煤层采集有代表性的样品进行等温吸附试验。每个等温吸附试验取6080目(0.1500.250mm)煤样300克左右，并恢复其平衡温度。（2）试验方法 模拟地层温度、湿度，用甲烷气进行等温吸附曲线测试。（3）报告形式 给出各压力点相对应的吸附量，等温吸附曲线和最大吸附量VL及兰氏压力PL。并结合气含量值给出临界解吸压力值。（4）完成等温吸附试验完成单位本井等温吸附试验由中国石油勘探开发研究院廊坊分院完成。5.2.4.1.6、工业分析 按国标GB212-92方法测定煤

30、层水分、灰分、挥发分并计算求取固定碳。提供空气干燥基C、H元素的百分含量。5.2.4.1.7、气体成分分析 对所采气样进行气相色谱分析，提供无空气基CH4含量、重烃含量、N2含量和CO2含量。技术要求按国标GB/T3610-92。5.3、提交资料5.3.1、煤芯样品损失量计算图5.3.2、煤芯样品自然解吸原始记录表5.3.3、煤芯样品煤层残余气测定原始数据5.3.4、煤芯样品累计解吸曲线图5.3.5、煤的工业分析检验报告5.3.6、煤的元素分析检验报告5.3.7、煤的镜质组反射率测定结果5.3.8、煤岩显微组分鉴定报告5.3.9、等温吸附实验检测报告5.3.10、煤层气组分分析检测报告5.3.

31、11、煤物理力学实验报告5.3.12、916井（煤层气参数及生产试验井）采样测试分析报告6、注入/压降试井工程方案设计注入/压降试井工程目的：通过原始地层地应力测试，获取测试煤层、煤储层渗透率、煤层压力、压力梯度、地层开启、闭合压力等储层物性参数。6.1、选择可靠封隔器坐封点，通过中间测井获取测试层段、井径、坐封点岩性上下封隔段应选泥岩坐封点。6.2、测试井场应配备4-8m3清水水箱，并要求水质清洁，浊度、沉积物应符合水质要求。6.3、起下井下测试工具由钻井队配合。6.4、考虑井眼安全，建议选用7英寸下井工具。6.5、资料要求：分单层测试提交注入/压降试井报告。7、射孔、压裂、井下作业工程方案

32、设计工程目的： 利用清水加砂的方式对已完钻井的煤层进行水力携砂压裂，改造煤储层产出条件，提高煤层气井产气量，并通过排采求取各种生产参数，达到生产井投产目的。工程任务： 该项工程包括以下主要任务： 射孔、压裂、下泵、装井口、试抽等。 压裂改造的目的层：依据方案设计目的煤层。 实施压裂条件依据各单井基本数据表。7.1、射孔压裂工程技术方案7.1.1、压裂工程总体安排 根据工程任务实施条件，压裂工程总体安排如下： 进行射孔作业。 采用清水加砂压裂的方式对目的煤层进行压裂。7.1.2、射孔 射孔原则：所选弹型能够穿透固井水泥环，保证煤层与井眼连通。 射孔方案：89枪102弹、90相位螺旋布孔、射孔密度

33、为16孔/米，射孔层段应控制在压裂目标层段内。 射孔技术要求：发射率高于90%，射孔时要求井内液面在井口，射孔结束后观察液面变化情况。7.1.3、压裂液优选 压裂选择清水，其推荐配方和性能要求为： 清水压裂液：清水+2.0% KCL。 技术要求：配液用水需精细过滤，配完的压裂液要进行充分的循环搅拌，混合均匀；按照中联煤层气有限责任公司企业标准煤层气压裂技术规程执行。7.1.4、支撑剂 类型：石英砂。（兰州） 粒径：20/40目中砂（0.45-0.85mm），16/20目粗砂（0.85-1.18mm）。 技术要求：圆度不低于0.8，球度不低于0.8，清洁无杂质。7.1.5、施工参数压裂施工设计原

34、则采用由低到高阶梯加砂，平均砂比不低于10%，施工最后阶段，砂比不低于15%。施工排量8m /min以上。7.1.6、压裂规模 11煤压裂段压裂规模：前置液400m3，携砂液600m3，其中，中砂50m3，粗砂（尾砂10m3）。 15、18煤压裂段压裂规模：前置液200m3，携砂液600m3，其中，中砂50m3，粗砂（尾砂10m3）。7.1.7、调层采用井筒填砂调层，层间填砂间距一般应20m，填砂沉降时间应保证达到设计砂面高度要求。7.1.8、施工程序及注入方式 压裂程序：通洗井射孔压裂关井扩压返排下泵装井口试抽。 压裂方式：光套管注入。7.2、工序技术、质量要求7.2.1、通井 目的：检查井

35、筒质量，保证施工要求。 要求：（1）通井规外径小于套管内径68mm，大端长度不小于0.5m，射孔完成的井应通至人工井底。（2）实探人工井底时，重复两次，测得人工井底深度误差要小于0.5m。（3）对遇阻井段应分析或实测打印证实遇阻原因，经整修后再进行通井。7.2.2、洗井 目的：清洗井筒，为后续工作准备良好的井筒条件。 要求：（1）洗井液水质要求： a.固体悬浮物含量小于2mg/L； b.总含铁量小于0.5mg/L； c.含油量小于30mg/L； d.pH值为6.58.5； e.洗井液的相对密度、粘度、pH值和添加剂应符合施工设计要求。（2）洗井液储备量为井筒容积的两倍以上。（3）进出口相对密度

36、应一致，出口液体干净无杂质污物。（4）洗井液不得漏入地层，最大限度地减少对地层的污染和损害。7.2.3、射孔目的：射穿套管、水泥环，射开煤层，沟通产层与井筒。要求：（1）射孔前，井筒内液体替换为2.0%KCL溶液。（2）以声、放、磁测井图为准,用自然伽玛和磁性定位进行校深。7.2.4、换井口装置（1）检查、丈量并记录好新换井口装置的法兰短节、四通和油管头等规格及有关数据。（2）重新校核套补距和油补距。（3）压裂时，安装350#井口，压裂后，换装250#井口。7.2.5、压裂施工准备 压裂现场要求（1）在压裂设备出发前，应对道路、井场进行勘察。（2）设备摆放时，应安排好混砂车与管汇车、管汇车与压

37、裂泵车、压裂泵车踞井口的距离。仪表车应安放在能看到井口，视野开阔的地点。压裂液、支撑剂选择要求（1）压裂用液及入井液要清洁，压裂液配液用水需精细过滤。（2）压裂储液罐清洁无残存液体及杂质，检查合格后方可使用。（3）添加剂够量,支撑剂型号和数量符和设计要求并检查其清洁程度和大小。（4）现场要求配备范35粘度计，配液及返排时测液体粘度。（5）配置压裂液需充分循环搅拌，混合均匀。压裂井口要求（1）所选压裂井口的铭牌耐压强度应大于设计施工最高井口压力。（2）套管升高短节组配要与煤层套管规格、钢级、壁厚相符，并用密封带上紧。（3）压裂管柱质量载荷大于400kN时应对套管头进行加固。（4）压裂井口要全部装

38、齐，螺丝对称上紧，以确保耐压，阀门应开关灵活，井口用钢丝绳将四角绷住地锚固定送往井场之前要全部装齐试压合格。（5）生产闸门出口接一条硬放喷管线，端部接120弯头入排污坑或储液罐内，并固定牢靠。压裂设备技术要求（1）按设计要求配齐压裂主机及辅机，数量及水马力应满足设计功率要求；（2）根据井场条件，合理摆放压裂设备。高低压管汇（1）低压管汇a.混砂车排出泵管汇到主管汇至少接三根专用胶管。b.管汇到压裂泵车的上水管线必须用缠有钢丝的胶管，并尽可能减少弯曲。（2）高压管汇安装a.对于88.9mm高压管线，由井口到管汇车的连接顺序应为：井口、弯头、压力传感器、放空三通、单流阀、管汇车，接成Z字形。 b.

39、所有高低压管汇由壬头均应清洗干净，敷机油，戴好并砸紧。压裂施工（1）应进行至少一次瞬时停泵，并记录瞬时停泵压力。（2）测压力降落时间应为泵注时间两倍以上。（3）压裂泵车排空及地面高压管汇试压要求：a压裂泵车循环的排空液应返回混砂罐。b应采用静试压方法试压 。c试压指标，40MPa。d召开施工前安全、分工、技术交底会，明确最高限压指标。（4）泵前置液。（5）泵携砂液。a.按设计要求，用选择好的混砂车加砂模式进行阶段加砂。b.用仪表车监控仪、密度计监控携砂液砂比、密度，及时调整加砂速度，定期对携砂液进行取样监控。c.注意支撑剂输送时的压力变化，若压裂时有脱砂砂堵预兆时，应果断采取调整砂比、调整排量

40、等措施。（6）泵顶替液，液量小于或等于设计液量。（7）记录压裂后压力降落：测压力降落时间应为泵注时间2倍以上。压后管理（1）排液原则a要及时测压裂后砂面。b应等裂缝闭合后再开井放喷。（2）排液要求a用3mm油嘴或针形阀控制放喷,观察排出液体中是否有压裂砂、煤屑。记录放喷排液时间、压力、排量、累计液量、pH值、粘度等。有气体产出时，但不能连续测气，要在出口处每班点火一次，进行产气情况描述；当产气连续时，需及时点火，禁止放空，并进行产气情况描述。b井口压力降至0时，用压裂管柱或下入油管探砂面，若砂面埋压裂井段或砂面较高，则加深管柱用2.0%KCL溶液冲砂至井底。c冲砂后，下泵装井口，进行试抽，试抽

41、合格后，进行交井。7.3、安全、环保及质量要求7.3.1、安全（1）施工时，井口最高限压40MPa； （2）压裂井口送往井场之前要装齐并试压合格，施工前四角用钢丝绳固定绷紧，并用地锚固定；（3）施工中一律听从现场指挥统一指挥；（4）地面测试流程及压裂管线均要向放水池内放水；（5）施工时，需安装防喷设备，做好防喷准备。 7.3.2、环保及质量（1）井场要有排污坑，出井水要全部入坑，坑内应进行防渗处理；（2）剩余压裂液应回收，不得乱排乱放；（3）储液罐清洁无残存液体及杂物；（4）防火、防爆、防污染。7.4、提交资料要求7.4.1、施工设计书（一式五份，压前审批）压裂施工设计书7.4.2、分析实验报告（一份原件，一份复印件，压前提交）（1）水分析报告（2）压裂液室内评价报告（3）支撑剂室内评价报告（4）压裂液主要添加剂检验报告7.4.3、压裂资料（一式两份，压后现场立即提交一份）（1）压裂施工记录（2）压裂施工曲线7.4.4、作业资料（一式两份，现场提交）（1）施工日报表（