苏平36-6-23井裸眼完井分段压裂施工设计(35 30 3

1、 构造：鄂尔多斯盆地伊陕斜坡井别：开发井 井型 ：水平井苏平36-6-23井裸眼完井工具分段压裂试气施工设计（水平开发井）设计单位：川庆钻探长庆井下技术作业公司 完成日期： 2009年10月7日井 号：苏平36-6-23井设计单位：长庆井下技术作业公司靖边项目部 设 计 人：樊炜、何伯桥日期：2009/10/7 设计单位盖章设计审核人： （签字） 审核意见：日期：设计审批人： （签字） 审批意见：日期：设计批准人（甲方）： （签字） 批准意见：日期：一、依据设计依据苏里格气田研究中心气藏地质所编写的苏平36-6-23井试气地质设计和长庆油田公司油气工艺技术研究院编写的苏平36-6-23井试气工

2、程设计进行编写。二、气井基本数据（一）气井基本数据：(见表1 警示：（1）邻井H 2S 含量较高，要求相关单位做好H 2S 的预防工作。备好有毒有害气体检测设备，专人负责坐岗观察，设置好井场风向标和安全警戒线，确保人员安全。（2）注意由于地层压力低造成的液体大量漏失以及井喷。（二）井段基本数据表：表2 苏平36-6-23井定向井水平井段基本数据表 （三）苏平36-6-23井井身结构图：附图一 苏平36-6-23井身结构示意图 钻头×2900m 2900m钻头×（2900-3575）m 套管×3552.99m 3225mA 点：斜深3545m60708090100G

3、 R /（气测）（20）（10）（35（15）（5）（0）（四）苏平36-6-23油(气 层基本数据表：（见表3） （五）苏平36-6-23油(气 层邻井效果对比表：（见表4）表4-1 苏平36-6-23井邻井生产情况统计表 三、压裂试气施工（一）设备选型及主要施工装备：（见表5） （二）井口采气树 ：采用KQ 1050 防硫 采气井口，采用下悬挂，油管用直坐式联接。（三）洗井液体设计：洗井液配方：0.3%CF-5E+1.0%KCL+清水。（四）试气施工程序1、搬迁安装，连接地面放喷流程：管柱结构：回接头+水力锚+27/8油管短节+27/8（N80 EUE ）油管2根+水力锚+27/8（N80

4、 EUE）油管至井口。 4、压裂施工设计 4.1施工步骤及要求：4.1.1改造方式：采用裸眼封隔器，31/2（N80 EUE ）油管+27/8（N80 EUE ）油管注入，对该井盒8下层分段压裂。4.1.2钻具结构及位置：浮鞋+加长接头+座封球座（与1.25球配套）+31/2油管短节+裸眼封隔器+31/2油管2根+压力滑套+31/2油管1根+裸眼封隔器+31/2油管17根+裸眼封隔器+31/2油管3根+投球滑套1+31/2油管2根+裸眼封隔器+31/2油管15根+裸眼封隔器+31/2油管2根+投球滑套2+31/2油管2根+裸眼封隔器+31/2油管15根+裸眼封隔器+31/2油管2根+投球滑套3

5、+31/2油管53根+7悬挂封隔器+回接筒+回接头+水力锚+27/8油管短节+27/8（N80 EUE ）油管2根+水力锚+27/8（N80 EUE ）油管至井口。（钻具结构见附图四） 表7分段压裂施工参数表 4.3.1压裂液配方及数量：原胶：0.50%CJ2-6（HPG ）+0.5%CF-5E+0.5%YFP-2+1.0%KCL+0.3%COP-1 +0.12%Na2CO 3。 设计配制：1050.0m 3交联剂： JL-3有机硼交联剂(配制方法：以JL-3（A ）：JL-B=100：（6-12）混合，再用清水稀释到50%。 设计配制：11.0m 3交联比：100：0.8-1.2，最佳交联比

6、：以现场实测为准。 破胶剂：第一段：准备LZEN 55公斤，APS 25公斤。加量按0.005%-0.007%-0.009%-0.01%- 0.03%-0.05%-0.07%-0.09%人工楔型追加。第二段：准备LZEN 50公斤，APS 25公斤。加量按0.005%-0.007%-0.009%-0.01%- 0.03%-0.05%-0.07%-0.09%-0.11%人工楔型追加。第三段：准备LZEN 50公斤，APS 30公斤。加量按0.007%-0.009%-0.01%-0.03%- 0.05%-0.07%-0.09%-0.11%人工楔型追加。第四段：准备LZEN 58公斤，APS 45公

7、斤。加量按0.01%- 0.03%-0.05%-0.07%-0.09%- 0.11%人工楔型追加。试气队对送到现场的化工料进行核对，并检查配置液体数量、性能等，填写酸化压裂液现场交接单。在原胶液或各种添加剂材料不足的情况下，不得配液和施工。备液前清洗储液罐，所有施工用水水质PH 值在6.5-7.5之间，配液时现场准确计录用水量及各种添加剂用量；配液作业按酸化压裂工作液现场配制及质量要求执行。采用连续混配工艺，在每具大罐装满清水，留出2具罐各装清水20m 3配置（KCl 、Na 2CO 3）。水剂料（CF-5E 、COP-1、YFP-2）总体积5m 3时，按每层的使用量加入5m 3池内，剩余水剂

8、料在压裂下层时按设计比例5：3：5补充；胍胶在施工前按照混配要求加入混配车罐内。20m 3清水大罐内按20%比例加入KCl 粉剂和Na 2CO 3，要求充分循环，保证KCl 和Na 2CO 3溶解充分。交联剂按照常规加入3m 3池内（剩余交联剂按设计比例在压裂下层时补充）。 施工时要检查基液粘度，要求基液粘度大于54mPa.s ，PH ：9.0-10.0基液数量达到设计要求。4.4.1排污设施：井场要准备足够大的排污坑及完整的排水区，以保证所有入井液体在施工结束后能排入排污坑内。4.4.2油管及其它工具:27/8（N80，EUE ）油管3150m ；调整短节10m ；十口分配器4个；4&quo

9、t; 软管线60条；其中一公一母20条。4.4.3储液罐：30m 3储液罐36具；所有储罐闸门出口配齐4油壬头。 4.4.4施工用水：清水1050m 3（其中配原胶用1050m 3），施工中途从水井补充清水100m 3，以保证液体数量。4.4.5施工车辆准备：（见表10） 表11液体添加剂设计及准备量 施工的人员做到“五清楚”：施工参数清楚、储层特性清楚、管柱结构清楚、压裂液性能清楚、岗位职责清楚。压裂施工员与作业队技术员一起对钻具结构、下入深度、井口装置等进行复查，并检查液体数量及性能、支撑剂数量及规格。4.6试压：摆好施工车辆及辅助车辆，联接好地面高低压管线；对高压管线及井口试泵70MPa

10、 ，低压供液管线试压0.5Mpa 无刺漏。施工中泵压超过35MPa 开始打平衡压力，控制油套压差在45MPa 以下，最大平衡压力不得超过25MPa 。主压车的超压保护定在70.0MPa 。4.7 酸压施工泵注程序表11 第一段压裂施工泵注程序表 停泵，关主闸门放压，井口投球打滑套，打开上段压裂通道。表12 第二段压裂施工泵注程序表 停泵，关主闸门放压，井口投球打滑套，打开上段压裂通道。表13 第三段压裂施工泵注程序表 停泵，关主闸门放压，井口投球打滑套，打开上段压裂通道。表14 第四段压裂施工泵注程序表 注：压裂施工时投球过程由安东石油技术人员现场指导，严格控制砂比，预防砂堵。4.8 施工要求

11、：4.8.1 注前置液：开泵，检查封隔器坐封情况，合格后逐步提高施工排量达到设计要求，但必须控制施工压力在超压保护范围之内；同时调整好交联比和液氮注入排量，观察压力变化情况。4.8.2 加砂：施工压力正常、排量稳定，按设计要求进行加砂，在加砂过程中要随时观察压力变化和液体交联情况，保证连续注入。在出现异常时，施工员要认真分析原因，及时准确采取措施，确保施工成功。4.8.3 顶替：顶替液量要求把油管内、高压管线中的携砂液全部送入地层，顶替结束后，一般需要关井1530分钟，以确保地层裂缝闭合，然后开针阀或油嘴控制放喷。4.8.4 排液：压裂效果的好坏与排液速度息息相关，如果不及时排液，液体滞留在储

12、层内形成水锁，将影响整个施工效果。因此施工后根据关井压力的变化，确认裂缝闭合后，及时进行控制放喷排液。4.9 资料录取4.9.1 配下压裂钻具录取的资料：工具的型号、内径、外径、长度、下入深度、油管规格、数量，并绘制管柱结构图。4.9.2 压裂施工要录取的资料有：施工时间、施工方式、层位、井段、排量、破裂压力、工作压力、停泵压力、加砂浓度、加砂量（名称、规格）、前置液量、携砂液量、顶替液量、液性、井容、入地总液量、注入液氮量、关井时间、油套压力变化等。 5、放喷排液：5.1 放喷排液的技术要求： 5.1.1 压后第一次放喷要求：压后关井20-40分钟，根据压力变化情况用针形阀控制逐渐放大放喷，

13、准确记录油管压力和套管压力, 计量排出液量。若不能自喷，采用油管注液氮排液或者采用连续油管注液氮气举等其它排液方式诱喷排液，以尽快喷通。5.1.2 正常关放排液要求： 井筒明显有混气柱情况下的放喷要求：井筒明显有混气液柱时，在不影响排液效果的情况下，可根据液量大小估算液柱压力，在确保井底生产压差在8.0 MPa 以内的条件下放喷排液，不出液时立即关井。 排液后期的放喷要求：排液后期，井筒内混气液量较少，可按井筒压力梯度1.62.4 MPa /1000m估算，生产压差应控制在4.0MPa 以内。 对于储层产能较低，关井压力恢复较低的井，井口关井压力小于5.0MPa 时，油放可以不控制压力；井口关

14、井压力在5.0-10.0MPa 时，油放最低压力控制在1.0MPa 以上；井口关井压力大于10.0MPa 时，按条执行。5.1.3 放喷时连续23小时不出液，即可以关井，等压力恢复起来后再放喷；如果连续两次放喷5小时以上，均不出液，或确定地层产液，且液性稳定，则排液合格，可以转入关井。关井压力恢复，油管压力在72小时内上升不超过0.05MPa 时，即可以进行测压、求产；若是低产层或气水同出井层，由于压力恢复缓慢，可采用不关井恢复压力直接进行测试。5.2 放喷排液应录取的资料：放喷时间、针阀开度、油压、套压、喷出液量、液性（密度、PH 值、氯离子含量）、火焰长度、颜色。井口压力记录要求前密后稀，

15、一般关井在一小时内每隔3-5分钟记录油套压力一次，以后间隔时间适当放宽，但最长不得超过2小时记录一次 6、测试求产：在关井恢复压力达到测试要求后，按要求测井底静压，测试前对接好分离器、孔板流量计及测试管线，并根据排液过程中油套压变化情况选择合适的孔板。同时紧固各管线接头，检查地锚固定情况，并进行试压，保证不刺不漏；分离器上水并预热。分离器距测试管线出口必须大于20米，测试管线不能用任何弯头连接，孔板流量计距分离器必须大于10米，距点火口10米。6.1 测试求产的原则：（应根据该井的情况具体制定） 6.2 产量计算：6.2.1 临界速度流量计测试产量计算公式： Q g =186×d 2

16、×P 1/(Z×r ×T ½ 式中：Q g =日产气量，m 3/d； d=孔板直径，mm ；P 1=P上/0.0980665+1；P 上为上流表压力，MPa ； Z ：压缩系数，气样分析得出，一般在0.97-1.0； T ：上流温度，T=t+273，t 为上流温度表读数； r ：天然气比重，气样分析得出，一般在0.56-0.60；应用条件：通过孔板的气流必须达到临界流速，气流达到临界流速的条件为下流压力与上流压力之比值小于或等于0.546，或上流压力大于或等于0.2 MPa。 6.2.2 垫圈流量计测试产量计算公式： 当压力差用水柱高度测量： Q g =

17、2.89×d2×H水/(r×T½应用条件：适用于测量小于3000m 3/d的气流流量。 当压力差用水银柱高度测量： Q g =10.64×d 2×H汞/(r×T½应用条件：适用于测量3000-8000m 3/d的气流流量。其中：H 水、H 汞为“U ”形管内水或水银的高度差，单位mm ，其余参数与临界速度流量计计算参数相同。6.3 测试求产录取的资料：油压、套压、针阀开度、流量计名称、孔板（挡板）直径、上流压力、上流温度、油气水班产量、液性、火焰长度、颜色、测试时间、稳定时间、地层静压力、地层流动压力、温度等。6.

18、4完井： 根据该井情况确定。四、井控管理井下作业井控技术是确保气井试气、压裂施工的必备技术。做好井控工作，既有利于试气、测试中发现和保护好气层，通过压裂酸化改造提高单层、单井产量，顺利完成试气作业，又可防止和避免井喷及其失控事故，实现作业过程的安全生产。1、井控工作的重点。井控工作的原则是“立足一次井控，杜绝二次井控”。井控工作的重点在试油（气）队，关键在班组，要害在岗位。2、井控装备现场使用期限及检修2.1 所有的井控装备自上次检修待命时间为12个月，超过12个月必须送回井控车间全面检修。2.2 所有的井控装备在现场使用过一次以上的（即实施过井控作业），必须送回井控车间全面检修。2.3 所有

19、送到井场的井控装备必须有井控车间的检验合格证。施工现场的井控装备必须挂牌，牌上内容应有产品名称、规格、检验日期、管理人等。进行过现场维护保养的井控装备必须有记录。3、井控装置安装及验收标准3.1 射孔后起下钻作业时必须在井口大四通上安装防喷器，防喷器上装配与井内管拄相配套的闸板芯子（见附图二）。3.2 大四通与防喷器之间钢圈槽要清洗干净，钢圈装平并用专用螺栓联结上紧，螺栓两端公扣均露出。3.3 放喷管线布局要考虑当地风向的影响、居民区、道路、排液池及各种设施的情况，气井分离器前至井口段地面管线必须试压25MPa 。3.4 放喷管线不能焊接，拐弯处不能用弯管，必须使用锻造三通或针阀连接。地面放喷

20、管线每隔8-10m 要用地锚卡子固定，拐弯处两端要用地锚卡子固定，放喷出口处要用双卡子固定，节流要用节流阀或针型阀。井控安全、压力控制及注意事项详见：“单井试气作业井控设计”。五、防火、防爆、防硫化氢、一氧化碳等安全措施1、井下作业井场布置要有防火要求，发电房、伙房等应设置在当地季风的上风方向，锅炉房距井口50米以上，储油罐必须摆放在安全位置。2、井场严禁吸烟，严禁使用明火，新井、新层射孔后需要使用明火及动用电气焊前，必须按规定办理用火审请手续，在征得安全消防部门的同意，落实相应的应急预案后方可实施。3、在作业时如发生气侵、井涌、井喷，要立即熄灭井场所有火源及电源。 4、在作业时进、出井场的车辆必须带防火罩，作业人员要穿戴“防静电”劳保服。 5、气井作业井场应严格按照施工设计中设备选型及主要施工装备配置中“安全防护设施”配套标准配备，备齐消防设施及器材，并按照石油天然气井井场“动火”与“井喷着火抢险”做法执行。6、气井作业井场必须使用防爆型开关、防爆马达及防爆灯和低压照明设备。 7、井场用电执行井下作业安全规程（SY57272007）。8、防硫化氢措施执行含硫化氢的油气生产和天然气处理装置作业的推荐做法（SY/T 61372005）。9、防一氧化碳中毒执行预防气体中毒的有关的安全规定和相应的应急预案。六、环境保护安全措施1、泥浆池必须铺好防渗布，减少返排液体对土地