【石油天然气行业标准(SY)】 深井压裂工艺作法

石油工业标准化技术委员会CPSCSY
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/ T 6088-94
深井压裂工艺作法
1995-01-18发布
中国石油天然气总公司
1995-07-01实施
1主题内容与适用范围
石用工业标准化技不安员云
中华人民共和国石油天然气行业标准深井压裂工艺作法
SY/T 6088-94
本标准规定了深部油藏整体压裂改造方案设计应考虑的要点及深井压裂选井选层，单井压裂设计，压裂液、支撑剂的选择和对压裂井简、压裂管柱、压裂井口、压裂设备、压裂现场施工等的技术要求。
本标准适用于井深2500～4000m的油、水井压裂。2引用标准
SY／T5107水基压裂液性能评价推荐作法SY／T5108水力压裂用支撑剂的评定方法3深部油藏整体压裂改造方案设计应考虑的要点根据深部油藏油层改造的需要，对油气勘探开发的前期工程和基础工作提出压裂工程的要求。3.1
3.2根据压裂工艺技术的需要，对开发方案和钻采工艺方案提出压裂工程的要求。3.3根据压裂设计中油藏模拟所需资料、参数、数据的需要，对详尽油藏地质研究提出要求。3.4
根据压裂设计中经济模拟及评价的需要，对油藏工程研究提出要求。3.5对钻井、完并，套管程序、规格、强度和固井质量，提出深井压裂的并筒条件。3.6根据油藏特征和压裂改造的需要，提出进行地应力测量、计算、解释及提供综合岩石力学参数范围的要求。
3.7根据压裂所形成的人工裂缝的方位，对井网布置与调整提出要求。3.8
根据开发方案，提出压裂改造规模的要求。根据分层改造的需要，对射孔方案提出要求。3.9
根据综合治理的需要，提出系统工艺配套的要求。根据压裂后增产效果发挥的需要，对压裂后排液、油水井管理及采油注水方式提出要求。运用系统工程方法，对压裂工程的各环节、各工序、各工艺提出系统要求。选用“覆盖方法”优化处理结果，进行增产、稳产、扫油面积有关效果预测和经济评价。通过油藏模拟、裂缝模拟和经济模拟进行接口模拟，实现优化方案设计。3.14
4选井选层
探井测试或试油结果与钻井录井、地球物理测井油气层解释资料不符的砂岩油层，应进行压裂。4.2注水井
4.2.1对达不到配注要求及不吸液井段，应进行分层压裂。4.2.2对前次压裂未压开井段，应进行分层压裂。4.3压裂投产井
在低渗透砂岩油藏中，根据开发方案要求，所钻的生产井、加密井和基础井需先压裂再投产。4.4已投产井
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4.4.1油藏有充足的油气储量，累计采出量比较少，而油层的厚度、孔隙度、含油饱合度和供油面积又均比较大，应进行压裂。
4.4.2油层有定的能量，应进行压裂。4.4.3凡属于产层污染、低渗透和层间干扰而造成低产、减产的油井、应进行压裂。4.4.4对高含水井，应避开高含水井段进行分层压裂。4.5适合压裂的井筒条件
1套管强度符合压裂设计要求的井。4.5.2
标准套管头完成井。
固并质量合格井。
井底无落物井。
5单井压裂设计
设计前资料准备
所选压裂液的流变性及摩阻资料。所选支撑剂的裂缝导流能力及渗透率图版。5.1.3
压裂目的层及顶底板层的岩石力学参数及地应力剖面数据。5.1.4
压裂目的层的岩心酸溶解度、酸蚀及压裂液伤害室内试验报告压裂目的层的压裂前压力恢复曲线及高压物性取样试验报告，5.1.5
所选压裂液、支撑剂的砂比、密度对照表。5.1.7
裂缝方位数据。
5.2压裂设计主导程序
压裂前测压力恢复曲线（选井进行)。测井并温部面基线。
实探压裂前井底并彻底洗井。
投球疏通炮眼（清孔）。
微型测试压裂及测试压裂（选井进行）。测井温剖面曲线。
压裂：
a.按设计泵注程序泵注；
b。按阶段加砂程序加砂；
c.进行双对数裂缝监测分析。
5.2.8压力降落曲线分析。
放喷返排压裂液。
实探压裂后砂面。
测压力恢复曲线（选井进行）。5.2.11
5.3压裂施工设计书的内容
5.3.1油井基本数据。
5.3.2油并生产、措施历史数据。5.3.3油井分析及压裂目的。
5.3.4压裂前应录取的资料及特殊要求。5.3.5压裂方式。
5.3.6人井材料（压裂液、支撑剂）选择5.3.7无因次导流能力及效果预测设计计算结果。2
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5.3.8裂缝几何形状、裂缝高度迁移数据、支撑面、温度剖面、井口施工压力及封隔器位移的电子计算机计算结果。
5.3.9施工参数：施工排量、压力、液量、泵注时间、泵注程序表、阶段加砂程序表。5.3.10压裂后关井时间、开井放喷及返排液要求。压裂后油井管理及应录取资料要求。5.3.11
5.3.12各种准备工作。
安全及质量要求。
费用预算。
并身结构示意图。
5.4压裂施工设计书格式
压裂施工设计书的格式见附录A（补充件）。6压裂液选择
深井储层温度高，应选用耐高温压裂液。6.2对高温压裂液的原则要求：造缝效率高、携砂能力强、摩阻低、配伍性能好、易返排、价格适宜。
6.3筛选压裂液添加剂。
6.3.1对三种基本添加剂（增稠剂、交联剂、破胶剂）进行筛选，找出适合本井条件的冻胶交联系列。
6.3.2对与目的层配伍的防膨剂、润湿剂、破乳剂、防蜡剂等添加剂进行筛选，找出与目的层配伍性好的添加剂系列。
6.3.3对配合现场施工的耐温剂、防腐剂、消泡剂、降阻剂、遮挡剂、降滤剂、助排剂、pH调节剂、发泡剂等有关添加剂进行筛选，找出适合本井需要的施工添加剂系列。6.4对所优选的压裂液，应在室内模拟井下温度、剪切速率、剪切历程、阶段携砂液浓度来测定其流变性及摩阻系数。
6.5对所优选的压裂液，应按SY5107的规定最后进行全面评定。7支撑剂选择
7.1深井储层闭合压力高，应选择高强度的支撑剂（如陶粒）。7.2粒径应选用Φ0.5~0.8mm或Φ0.8~1.2mm7.3支撑剂真密度应小于3.2g／cm2，视密度应小于1.9g／cm3。7.4铺砂浓度应大于4.885kg／m2。在要求的闭合压力下，导流能力应达到设计的无因次导流能力要求。
7.5所选支撑剂应按SY5108的规定对其进行全面评定。8压裂井简技术要求
8.1对完并套管程序中各种套管的规格、钢级、壁厚、下人深度等各种数据清楚。8.2对于设计施工井口压力超过油层套管安全抗内压强度或油层套管头电焊环形铁板的井，应下压裂封隔器，对套管进行保护。
8.3采用油管注人压裂时，尽量采用大直径油管作业。8.4当压裂封隔器下深超过3500m时，应采用磁性定位器对封隔器下深进行校核。8.5油管及油管联顶节选型应符合本并设计安全抗内压、抗拉技术要求，油管联接应使用密封脂。8.6要下封隔器的井，一定要先用双面套管刮削器通井，然后，用优质洗井液彻底洗并。3
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8.7压裂下井工具系列选型，其抗拉、耐压差、耐温应符合本井压裂设计要求，下井连接正确，座封载荷及深度准确，验封合格。9压裂井口技术要求
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。9.1
9.2套管升高短节组配要与油层套管规格、钢级、壁厚相符，并用密封带上紧9.3压裂管柱质量载荷大于400kN时应对套管头进行加固。压裂封隔器上部有出砂射孔段，井口应加装液压封井器。9.4
9.5并下有压裂封隔器可采用并口保护器保护并口。9.6压裂井口要全部装齐，螺丝对称上紧，以确保耐压，阀门应开关灵活，井口用钢丝绳固定紧。
9.7平衡车及放喷管线一律用硬管线连接，并固定牢靠。10
压裂设备技术要求
按设计要求配齐压裂主机及辅机，数量应满足设计功率要求。10.2压裂施工前，压裂主机及辅机的技术性能应符合下列要求：10.2.1压裂泵车，以压裂泵为核心的各个系统的工作状况良好。10.2.2混砂车，以混砂罐为核心的各个部位协同动作技术状况良好。10.2.3管汇车，低压管汇密封好，高压管汇耐高压。10.2.4仪表车，监控仪、微机、压裂泵车及遥控操作台应性能良好。由压裂泵车、地面高压管汇井口、砂浓缩器、液氮泵车、投球器传送来的讯号及数据资料可信。对遥控操作台发出的讯号，二次执行机构动作正常，报话机对话清晰。10.2.5砂罐车，按设计要求备齐合格的压裂支撑剂，按时送给输砂器。10.2.6输砂器，按设计要求进行连续加砂。10.2.7砂浓缩器、泡沫发生器，按设计要求进行连续阶段加砂；按设计要求的泡沫质量进行施工。10.2.8液氮泵车，以液氮泵及氮气蒸发器为中心的工作系统技术状况良好，按设计要求备够合格的液氮。
10.3压裂施工后，对设备的气路系统、液压系统、吸人排出系统、散装系统、仪表及执行机构系统、混合系统、三缸柱塞泵、卡车、燃料系统、设备故障等十个系统进行检查处理。11压裂现场施工技术要求
11.1在压裂设备出发前，应对道路、井场进行勘察。11.2设备摆放时，应安排好混砂车与管汇车、管汇车与压裂泵车、压裂泵车距井口的距离。液氮泵车应对称摆放。仪表车应安放在能看到井口，视野开阔的地点。11.3高低压管汇
11.3.1·低压管汇安装
a.每个压裂罐应有两个出口，接两根胶管人混砂车吸人泵管汇b.混砂车排出泵管汇到管汇车至少接三根专用胶管。c.管汇车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。11.3.2高压管汇安装免费标准bzxz.net
a.管汇车到压裂泵车的高压管线应接成平行四边形。b.对于Φ88.9mm高压管线，由井口到管汇车的联接顺序应为：井口、投球器、压力传感器、放空三通、单流阀、管汇车，接成Z字形。4-
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11.3.3所有高低压管汇由壬头均应清洗干净，敷机油，戴好并砸紧。11.4压裂泵车排空及地面高压管汇试压11.4.1压裂泵车循环的排空液应返回混砂罐。11.4.2应采用静试压方法试压。11.4.3对于试压指标，设计施工压力小于70MPa时，增加6MPa试压；设计施工压力大于70MPa时，按设计要求执行。
11.5召开施工前安全、分工、技术交底会，明确最高限压指标。11.6疏通炮眼（清孔）
携球液的性能、数量应按设计要求准备。11.6.1#
按设计要求进行清孔，注意压力变化，及时分析清孔效果11.6.2
项替完携球液后，停泵15～20min，等球下沉。11.7测试压裂
应进行一次以上瞬时停泵。
测压力降落时间应为泵注时间两倍以上。11.8压裂施工
泵前垫液。应将与压裂液冻胶不相溶的防膨剂、防蜡剂、除氧剂等添加剂在此阶段注人。泵预前置液。应采用能降低裂缝端部流动阻力，同时能进行降温的不交联原胶。泵前置液。应采用能为携砂液预造缝，并能观察裂缝延伸状况的冻胶压裂液。泵携砂液
按设计要求，用选择好的混砂车加砂模式进行阶段加砂。11.8.4.1
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11.8.4.2
取样监控。
11.8.4.3注意支撑剂输送时的压力变化，若裂缝脱砂砂堵，应及时停泵处理。11.8.5加砂阶段故障处理
11.8.5.1加砂阶段发现交联剂或原胶中任一种液体不足时，均不能继续加砂施工，应提前顶替。11.8.5.2加砂阶段裂缝脱砂砂堵时若要继续加砂，则应立即开并放喷一个顶替量，将裂缝中浓砂团反冲开后停止放喷，重新再泵前置液、携砂液，将设计砂量加完。重新泵人的前置液作为隔离液，不计人携砂液总量。
11.8.5.3对于易发生裂缝脱砂砂堵的地区，应多做几次测试压裂，核实该区压裂液综合滤失系数，及时调整压裂设计。
11.8.6泵顶替液
11.8.6.1当携砂液密度降到压裂液本身密度时，开始计顶替液。顶替不能过量。11.8.6.2顶替阶段正是最后阶段携砂液进人裂缝阶段，要特别精心观察高砂比段能否顺利进人裂缝。
11.9记录压裂后压力降落
11.9.1开始记录压力降落10~15min以前应加密记录，11.9.2
测压力降落时间应为泵注时间的两倍以上。压裂后油井管理
要及时测压裂后井温剖面曲线及压裂后砂面。11.10.2关井时间应不少于压裂液破胶时间。除设计要求强制裂缝提前闭合外，均应等裂缝闭合后再开并放喷。
11.10.3开井放喷停喷后，要及时连续返排压裂液。11.10.4压裂井投产应单独计量，应及时调整油井工作制度，充分挖掘压裂后油井的生产潜力。5
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11.10.5压裂后应测压力恢复曲线（选井进行），并对比压裂前、后的效果，12压裂施工总结
总结应有的数据
a.油井井筒数据；
b.压裂并段射孔数据；
c.压裂管柱、压裂封隔器数据：d.压裂液添加剂、支撑剂数据：e。压裂施工各工序泵注数据及泵注汇总数据。12.2压裂施工工艺评价
12.2.1压裂施工与设计符合率
a.井口施工压力、平衡压力；
b.压裂液施工排量、氮气施工排量c.堵球类别、密度、直径及数量；d.投球液量、前垫液量、预前置液量、前置液量、携砂液量、顶替液量、总压裂工作液人井液量；
e。阶段加砂量、阶段砂比、总加砂量、平均砂比（体积比)。12.2.2人井材料质量
a.各阶段压裂工作液质量；
b.支撑剂质量。
12.3资料全准率
12.3.1压裂前应有的资料
a.压裂前一个月的采油曲线；
b.压裂前压力恢复曲线及计算结果；c.并温剖面基线；
d.井底砂面深度；
e.微型测试压裂、测试压裂记录及计算结果；f.地层压力数据。
12.3.2压裂施工中应有的资料
a。压裂施工全过程中热敏打印机或电子计算机打印的施工数据记录；b.压裂全过程记录仪记录的曲线：C压力降落、双对数裂缝监测曲线的计算分析结果。12.3.3压裂后应有的资料
a.压裂后井温剖面曲线；
b.实探压裂后砂面深度（砂沉高度)；c.压力恢复曲线；
d。压裂后一个月的采油曲线。
12.4增产效果初评
12.4.1压裂前、后增产效果对比分析。12.4.2增产倍数与设计参数的关系分析。6
施工设计书封面
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附录A
压裂施工设计书格式
(补充件)
年压裂施工设计书
编号No.
压裂施工设计书
设计人：
主任工程师审批：
单位：
A2施工设计书内容
油并基本数据
1.主要数据
地理位置
构造位置
完钻井深
钻开油层钻井液相对密度
井斜井段
2.完井套管系列
3.井底落物数据
落物日期
4.套管损坏数据
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落物名称
二、油井生产措施历史数据
1.试油历史数据
人工井底
油补距
漫泡时间
固并质量
下入井段，m
落物深度，m
抗内压
水泥返高
打捞情况
(i)常规试油数据：
(2)D.S.T测试数据：
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试油井段，m
测试井段，m
2.射孔及补孔数据
厚/层
厚/层
射孔井段，m
试油工作制度
动液面
日产量
日产量
油层温度
压力，MPa
电测解释
3.采油历史数据
生产井段，m
厚/层
4.以往压裂措施历史数据
①压裂措施：
(②其他措施：
压裂液
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三、油井分析及压裂目的
1.油井分析
(1)该井周围生产油气井产量对比数据：该井周围井号
(2)该井所辖注水井组名称：
③该井与注水并连通及受效情况：—10-
日产量
日产油，t/d
累积产液
措施前
日产油
动液面
措施后
累积产油，t
日产油
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