延1024井马五层酸化压裂设计

1、编号：编号：QK-YL2015213井别：探井井别：探井井型：直井井型：直井鄂尔多斯盆地伊陕斜坡鄂尔多斯盆地伊陕斜坡延延 1024 井马五井马五21+马五马五14+马五马五13+马五马五12层层酸化压裂施工设计酸化压裂施工设计陕西延长石油（集团）有限责任公司陕西延长石油（集团）有限责任公司油气勘探公司天然气勘探开发部油气勘探公司天然气勘探开发部2015 年年 8 月月 13 日日延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计油气勘探公司天然气勘探开发部 天然气勘探开发部天然气勘探开发部设设 计计 人：人： 年年 月月 日日审核意见审核意见:审审 核核 人人: 年年 月月

2、 日日 单位负责人单位负责人: 年年 月月 日日油气勘探公司审核意见油气勘探公司审核意见: 审审 核核 人人: 年年 月月 日日审核单位负责人审核单位负责人: 年年 月月 日日批准意见批准意见:批批 准准 人人: 年年 月月 日日延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计油气勘探公司天然气勘探开发部 目 录1 压裂依据和目的压裂依据和目的.12 基本数据基本数据.12.1 钻井基本数据.12.2 录井岩性和油气显示.22.3 测井综合解释成果.23 射孔方案射孔方案.44 酸压裂施工总体要求酸压裂施工总体要求.45 油管规范及压裂管柱结构油管规范及压裂管柱结构.45

3、.1 油管规范及性能要求.45.2 酸压裂管柱结构.46 酸化压裂施工步骤酸化压裂施工步骤.46.1 井筒准备.46.2 配液.46.3 摆车、试压.46.4 召开现场技术交底会.56.5 酸压裂施工泵注程序.56.6 测压降曲线.56.7 放喷排液.76.8 液氮气举.77 工作液体配方及设备、材料准备工作液体配方及设备、材料准备.77.1 工作液配方.77.2 压裂设备及材料准备.87.3 配液顺序及说明.88 质量控制要求质量控制要求.99 酸压裂现场施工安全要求酸压裂现场施工安全要求.1010 HSE 要求要求.1110.1 健康要求.1110.2 安全要求.1110.3 环保要求.1

4、211 井控要求及应急方案井控要求及应急方案.1212 资料录取与提交要求资料录取与提交要求.12延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 11 压裂依据和目的压裂依据和目的依据：根据录井、测井等综合评价结果，参考鄂尔多斯盆地气田压裂资料，该层具有一定的压裂增产潜力。目的：通过酸压裂改善气层渗流能力、提高气井生产水平。2 基本数据基本数据2.1 钻井基本数据钻井基本数据表 2-1 钻井基本数据表构造位置鄂尔多斯盆地伊陕斜坡地理位置陕西省延安市志丹县双河乡张成湾村东约 800m 处井 别探井钻井队开 钻 日 期2015-06-04完钻日

5、期2015-07-21完井日期2015-08-05井位横坐标(Y)19291317.36地面海拔(m)1427.57联入(m)井位纵坐标(X)4063613.01设计井深(m)完钻井深(m)3892.00完钻层位马家沟人工井底(m)3866.90目前人工井底(m)3866.90最大井斜数据：井深(m)最大井斜 ()方位角()3420.001.95104.04新（旧）井新井程序钻头尺寸(mm)钻井深度 (m)套管外径(mm)套管下深(m)套管壁厚(mm)套管内径(mm)套管钢级套管出地高（m）水泥返深（m）表层311.1522.00244.5522.008.94226.62J5559.00气层2

6、15.93892.00139.73888.979.17121.3680S0.00分级箍位置(m)2081.03-2081.58分级箍通径(mm)118套管头限压(MPa)35短套管位置(m)3239.38-3243.88 3383.82-3388.38 3581.85-3586.18 3758.55-3762.98气层附近套管接箍数据（m）3737.13，3747.73，3758.55，3762.98，3773.75，3784.43，3795.40，3806.20，3817.03，3827.73，3838.43，3848.93，3860.23固井质量射孔段上下 50 米固井质量合格完井试压质量

7、合格延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 22.2 录井岩性和油气显示录井岩性和油气显示表 2-2 岩芯录井数据全烃气测值层段岩性电测井段m显示厚度m密度g/cm3孔隙度%渗透率10-3m2含水饱和度%基值%峰值%录井解释马家沟灰色含气白云岩3799.9-3802.42.5/0.37512.6769含气层马家沟褐灰色含气白云岩3805.0-3806.21.2/0.53312.7356含气层马家沟褐灰色含气白云岩3807.5-3809.01.5/0.53114.0091含气层马家沟褐灰色含气白云岩3811.3-3814.12.8/0

8、.61125.0278含气层2.3 测井综合解释成果测井综合解释成果表 2-3 综合测井解释数据层位砂体井段(m)砂体厚度(m)电测井段m显示厚度m电阻率m声波时差s/m补偿密度g/cm3孔隙度%渗透率10-3m2含水饱和度%电测解释马家沟3799.9-3802.42.53799.9-3802.42.5145.81672.752.90.0474.5含气层马家沟3805.0-3806.21.23805.0-3806.21.2147.81712.730.0685.9含气层马家沟3807.5-3809.01.53807.5-3809.01.5/含气层马家沟3811.3-3814.12.83811.3

9、-3814.12.8573.5172.22.754.70.0425.8气层延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 3图 2-1 延 1024 井马五21+马五14+马五13+马五12层气层综合测井曲线延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 4 3 射孔方案射孔方案表 3-1 射孔数据层位射孔井段(m)厚度(m)枪型弹型孔密(孔/m)相位孔数射孔方式马五213811-3814348马五143808-3809116马五133804-3806232马五123800-38022S

10、YD102SYD127（复合弹）166032电缆传输射孔射孔液配方见试气工程设计。4 酸压裂施工总体要求酸压裂施工总体要求（1）酸压裂注入方式采用单上封保护套管、油管注入、套管打平衡液的方式。（2）酸压裂井口选用该区常用的 KQ65/105 双翼 11 阀采气井口。（3）酸压裂施工全程伴注液氮，提高压裂液返排能力。5 油管规范及压裂管柱结构油管规范及压裂管柱结构5.1 油管规范及性能要求油管规范及性能要求表 5-1 27/8110S EUE 油管规范及性能尺寸钢级壁厚（mm）内径（mm）外径（mm）内容积L/m重量kg/m抗拉强度t抗内压强度MPa抗外挤强度MPa螺纹2110S5.5162.0

11、73.023.029.6782.9795.696.6EUE5.2 酸压裂管柱结构酸压裂管柱结构酸压裂施工管柱结构示意图见图 5-1。6 酸化压裂施工步骤酸化压裂施工步骤6.1 井筒准备井筒准备通井、洗井、射孔、下压裂管柱等准备工作见试气工程设计。6.2 配液配液备液前清洗储液罐，按设计配制好合格的工作液体，为防止雨雪进入液体，液罐要封盖罐顶。详细的要求见下文的液体配制及设备材料准备。6.3 摆车、试压摆车、试压摆好施工车辆及辅助车辆，联接好地面高、低压管线并分别试压 90MPa 和 0.6MPa，延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发

12、部 5环空平衡车试压 25MPa，各项试压要求稳压 510min 不刺、不漏、不渗为合格。6.4 召开现场技术交底会召开现场技术交底会施工前由压裂指挥、压裂监督、试气作业队负责召开酸化压裂施工技术交底会，明确各岗位职责、重要技术参数和注意事项，听从统一指挥。6.5 酸压裂施工泵注程序酸压裂施工泵注程序用活性水正循环灌满井筒，套管返水，泵压正常后换液施工。施工中泵压超过 35MPa 开始打平衡压力，控制油套压差在 60MPa 以下。施工时油管限压 85MPa，套管平衡压力限压 25MPa，并安装超压保护。按泵注程序进行酸压裂施工，泵注程序见表 6-1。施工过程中应密切注意泵压变化，若泵压出现异常

13、，现场指挥和监督人员要适当调整液体排量和液氮排量。6.6 测压降曲线测压降曲线停泵后测压降曲线 30min 左右，直至曲线拐点出现后方可关井拆卸地面酸压裂管线。延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 6Y344-114-150/105封隔器深度：3766m套管：139.7mm3888.97m套管：244.5mm522.00m喇叭口深度：3796m73mm110S油管3根钻头：311.1mm522.00m KDB-114水力锚深度：3765.5m34mm孔径节流嘴人工井底：3866.90m73mm110S 油管串钻头：215.9mm3

14、892.00m安全（不带反洗循环阀）接头深度：3765mm安全接头（不带反洗循环阀）深度：3732 mm 喇叭口深度：3765 m 马五12层射孔井段：3800-3802m马五13层射孔井段：3804-3806m马五14层射孔井段：3808-3809m马五21层射孔井段：3811-3814m 喇叭口深度：3765 m 喇叭口深度：3765 m 喇叭口深度：3765 m 图 5-1 酸压裂施工管柱结构示意图延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 7表 6-1 酸压裂泵注程序表序号工作内容液性注入液量 m3液体排量m3/min液氮排量L

15、/min阶段泵注时间min累计泵注时间min1低压替酸稠化酸10.3 0.3-0.520.7 20.7 2坐封隔器稠化酸20.5-2.50.821.5 3高压注酸稠化酸203.7 3.540058.2 79.7 4注普通酸普通酸271.532018.0 97.7 5注顶替液活性水11.8 1.57.9 105.5 合计：稠化酸 216m3，普通酸 27m3；活性水 11.8m3；液氮 29.0m3。注： 1、低替排量以封隔器不坐封为原则,尽可能提高排量； 2、施工过程中可根据实际压力情况适当调整液氮伴注排量及液体排量； 3、停泵后关井 20-30 分钟，视压力情况控制放喷。6.7 放喷排液放喷

16、排液要求在压裂车停泵后，60 分钟内开井，先采用 3mm 油嘴放喷排液，当井口压力低于8MPa 后可适当放大油嘴尺寸控制放喷，确保排液连续，尽量避免排液中途关井，同时要求在放喷期间做好抽汲准备。若停喷，采用抽汲的方式继续进行诱喷，抽汲由浅至深，最大抽深视井筒液面现场确定，诱喷成功后用油管控制放喷排液。若抽汲不喷，要定深、定抽次、定排挡连续抽汲。在排液过程中要求尽可能排完压裂液，并准确计量排出液量。当排液量达到压入地层压裂液 80%以上，且 Cl-含量在 3 天内波动值小于 5%时（或者当日产气量大于 1 万方，日产液量小于 2m3，且 Cl-含量在 3 天内波动值小于 5%时） ，排液作业结束

17、。在排液过程中连续监测排液情况，准确记录油套压及排液量，同时密切注意出砂情况，及时检查更换油嘴。在放喷 0.5 小时、1 小时、4 小时、8 小时、16 小时、24 小时、及以后每天取一个样，测返排压裂液的粘度、pH 值和含砂量。每 60min 准确记录一次油、气、水产量及井口油套压，每 8 小时取一次水样进行 Cl-含量分析。排液后的测试、求产见试气工程设计。6.8 液氮气举液氮气举若放喷不能举通，则根据现场实际情况进行液氮气举。7 工作液体配方及设备、材料准备工作液体配方及设备、材料准备7.1 工作液配方工作液配方7.1.1 稠化酸配方：20%工业盐酸+1.5%缓蚀剂+0.15%柠檬酸+0

18、.5%气井助排剂+1.8%酸液延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 8增稠剂+0.5%气井起泡剂。 7.1.2 普通酸配方及数量：20%工业盐酸+1.5%缓蚀剂+0.15%柠檬酸+0.5%气井助排剂+0.5%气井起泡剂。 7.1.3 压裂用活性水：0.3%气井助排剂+清水。7.2 压裂设备及材料准备压裂设备及材料准备7.2.1 液罐、压裂用水及液氮准备液罐、压裂用水及液氮准备一览表名 称活性水用水(m3)酸液用水(m3)稠化酸(m3)普通酸(m3)30m3水罐(个)30m3酸罐(个)液氮(m3)数量56982242869337.2

19、.2 压裂设备准备压裂设备准备情况一览表名称FC-2251 型酸压裂车MC-100混砂车仪表车管汇车700 型水泥车液氮泵车台数5111127.2.3 压裂液材料准备压裂液材料用量及备量表酸压裂液添加剂名称稠化酸中加量普通酸中加量活性水设计用量31工业盐酸（m3）137.50 17.19 154.69 缓蚀剂（Kg）3360.00 420.00 3780.00 柠檬酸（Kg）336.00 42.00 378.00 气井助排剂（Kg）1120.00 140.00 168.001428.00 气井起泡剂（Kg）1120.00 140.00 1260.00 酸液增稠剂（Kg）4032.00 4032

20、.00 备注：31%HCl 密度为 1.154t/m3，20%HCl 密度为 1.098t/m3。7.3 配液顺序及说明配液顺序及说明稠化酸：在 8 个储酸罐内分别加入清水 10.91m3, 用配液漏斗循环向每个罐内加入缓蚀剂 420.00Kg；加入 31%工业盐酸 17.19m3；酸液增稠剂 504.00Kg，再加入柠檬酸42.00Kg；循环 30 分钟，然后在低排量、液体不发泡情况下加入其它添加剂（气井助排剂140.00Kg，气井起泡剂 140.00Kg） ，循环 20 分钟后，测定其浓度待用。要求配制的酸液浓度在 201%。普通酸：在 1 个储酸罐内分别加入清水 10.91m3，用配液漏

21、斗循环向每个罐内加入缓蚀剂 420.00kg；加入 31%工业盐酸 17.19m3；再加入柠檬酸 42.00Kg，循环 30 分钟，然后在低排量、液体不发泡情况下加入其它添加剂（气井助排剂 140.00Kg，气井起泡剂延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 9140.00Kg） ，循环 20 分钟后，测定其浓度待用。要求配制的酸液浓度在 201%。8 质量控制要求质量控制要求8.1 酸压裂用添加剂的质量检测8.1.1 包装袋应有牢固清晰的标志，标明产品名称、型号、净质量、批号、生产厂名称和生产日期，并附有“防潮”、 “防热”标志。8

22、.2 酸液基液8.2.1 液罐及所有配液设备、管线，必须清洗干净。8.2.2 配液用水清洁、无污染、pH 为 6.5-7.5，机械杂质含量小于 0.2%。8.2.3 配液时现场准确计录用水量及各种添加剂用量。对配制的液体现场进行小样检查，并记录检查结果。凡入井液体均要取样，记录取样地点，时间，以便分析施工结果。8.2.4 酸压裂施工总监、酸压裂队技术员必须全程监测，指挥配液过程，保证酸压裂液性能达到设计指标。8.3 压前酸液的检测要求配制的酸液浓度在 201%。8.4 施工过程中的酸液的质量控制精确监测施工过程中化学药品的添加速度，施工过程中，在混砂车低压管汇取样口取样，并检测能指标。8.5

23、酸压裂设备、管汇连接质量要求：8.5.1 酸压裂设备出发前，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），并对计量记录仪表进行校对。8.5.2 安装酸压裂泵车 3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。8.5.3 3高压管汇一律由酸压裂井口顶部联接入井，3高压管汇附件联接顺序应为：井口压力传感器放空三通3单流阀管汇。联接中途要有充分的活动范围。8.5.4 经低压管汇到酸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

24、耐压胶管，以防吸扁及憋破，应尽量减少下垂弯曲，以免管内吸入液体流速不畅造成供液不畅，发生施工中停或砂堵。8.5.5 接足混砂车到管汇车的供液胶管，以防供液不足造成施工中酸压裂泵车走空泵。8.5.6 所有高、低压管线、管汇由壬头，安装前均要用洗涤剂清洗干净，检查其密封垫完延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 10好后，将由壬头敷机油，带好由壬并砸紧。8.5.7 所有 2、3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。8.5.8 根据井场条件，酸压裂设备距井口的摆放距

25、离应尽可能达到 19m 以远。8.5.9 仪表车应摆放在视野开阔地点，便于对施工现场观察和控制。8.6 酸压裂井筒质量要求：8.6.1 酸压裂前要刮管、洗井，确保井筒干净。8.6.2 对油层套管钢级、壁厚及安全耐压强度进行校合。8.6.3 酸压裂用油管要丈量准确，用标准内径规通径。螺纹应敷密封脂，并用液压油管钳上至额定扭矩。8.6.4 酸压裂井下工具的选型、抗内压、耐温性能，应符合施工设计要求，送往井场前要试压合格。下井时，在管柱中要联接正确，深度准确，验封合格，运送过程中要保持工具干净，不要发生撞击及碰伤。8.7 质量控制执行标准：SY/T 54051996酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标

26、SY/T 57621995压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法SY/T 57551995压裂酸化用助排剂性能评价方法9 酸压裂现场施工安全要求酸压裂现场施工安全要求9.1 施工前进行安全动员及施工交底，做到“五清楚”（即施工设计要求及参数清楚；油层特性清楚；管串结构清楚；安全措施清楚；岗位及分工清楚） ，五稳（即封隔器座封稳；降压稳；加砂稳；交联比稳；操作稳）和六不（即不卡不堵，不蹩不掉，不刺不漏） 。9.2 普通酸液配置严格按照施工设计中的配液程序配液，与混砂车连接或供液保证正常，酸液溅到操作人员的身体部位或皮肤、眼睛上时，立即用滴瓶苏打水冲洗，施工人员穿戴号防酸劳保护具。9.3 低压洗井及正灌

27、井筒液量达到设计要求，低压替酸严格按照设计泵注程序施工，确认井下酸压裂钻具工作正常，封隔器座封严密后方可进行下步施工。9.4 施工配合单位在确保施工质量要求的前提下，所有操作人员一律听从现场施工总负责人的统一指挥，施工中所有配合单位人员要穿戴好劳保用具，坚守岗位，听从指挥，不得随意进入高压区，非工作人员不得进入井场，防止发生危险。无线电报话机通信系统延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 11畅通，凡携带报话机者，人人必须正确佩带。9.5 超压保护。主压车超压保护设定在：85Mpa，施工前各车的遥控限压均要定压准确，限压遥控系统不可

28、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，超压时应紧急停车，立即放喷反冲洗。9.6 施工中非岗位操作人员，一律不允许进入高压区。9.7 施工中非仪表车操作人员，一律不允许进入仪表车。9.8 施工中发生故障时，由施工领导小组研究施工方案、制定应急程序，所有人员一律听从现场指挥，统一处理。9.9 施工作业现场内严禁吸烟和明火，做好安全防喷防火工作。 。9.10 施工中要定时对酸液进行监控。9.11 施工中主压车、混砂车、仪表车、平衡车等主要操作人员，在施工过程中要随时对各自岗位的工作设备进行巡回检查。10 HSE 要求要求10.1 健康要求健康要求10.1.1 施工人员

29、应穿戴劳保护具上岗。10.1.2 施工现场要设立明显的标志，避免无关人员进入作业区，作业区域严禁烟火。10.1.3 施工前按设计要求试压，非施工作业人员严禁进入高压作业区。10.1.4 施工现场要配备医务急救药品及相关器材、人员。10.1.5 施工单位要积极开展 HSE 管理体系建设工作。10.2 安全要求安全要求10.2.1 施工现场排空、放喷管线用 35MPa 试压合格的硬管线。10.2.2 压裂液罐必须距井口 20m 以外。10.2.3 施工过程中加强井控岗位责任制，牢固树立井喷失控就是灾难事故的思想。10.2.4 严格按照标准要求安装好施工、井控、消防、环保等设备。10.2.5 施工排

30、液及求产过程中，井场配备 H2S 气体监测及防护装置，若监测到 H2S 气体，严格按照有关 H2S 气体操作规范操作执行。10.2.6 作业队伍主要负责人、安全生产管理人员应取得安监部门颁发的安全管理人员资格证书；主要负责人、安全负责人、技术员应取得井控操作证；从事特征作业的人员应取得特种作业操作证；作业队伍全员应取得 H2S 培训合格证及 HSE 培训合格证。执行中华人民共和国石油天然气行业标准如下：延1024井马五21+马五14+马五13+马五12层酸化压裂施工设 计 油气勘探公司天然气勘探开发部 12AQ20412012井下作业实施规范SY/T 65242010石油工业作业场所劳动保护用品的配备要求SY/T 62762010石油天然气工业健康、安全与环境管理体系SY 64432000压裂酸化作业安全规定SY/T 61202013油井井下作业防喷技术规程SY/T 62772005含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程SY/T 62032014油气井井喷着火抢险作法SY 5727-2014井下作业安全规程SY/T 522