桃2202井压裂施工设计文档格式.docx
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层位
气层井段（m）
厚度
（m）
电阻率
时差
（μs/m）
密度
（g/cm3）
泥质
含量
（%）
孔
隙度
基质
渗透率
（10-3m2）
含气
饱和度
解释
结果
顶深
底深
盒8下1
3454.8
3457.3
2.5
47.29
261.78
2.42
8.38
14.85
3.569
82.00
气层
山11
3480.9
3484.6
3.8
71.30
247.24
2.48
11.06
11.23
0.593
79.58
山13
3504.0
3507.3
3.3
87.19
220.38
2.58
12.82
6.20
0.121
67.40
3510.8
3.5
183.34
221.22
2.55
9.07
6.91
0.165
80.32
山21
3519.6
3521.8
2.1
89.79
224.11
2.56
10.82
6.30
1.752
55.16
含气层
3524.5
2.8
137.67
229.19
2.50
7.25
8.24
2.761
72.32
表2-2测井站测解气层电释数据表
结
3454.6
3457.2
2.6
45.16
260.78
2.43
14.53
12.87
1.600
60.88
3484.8
3.9
71.81
246.40
2.49
15.12
10.90
0.990
63.24
3504.1
3507.4
85.81
17.40
6.60
0.140
47.44
差气层
179.76
221.24
13.28
6.76
0.210
62.02
3519.8
3522.4
91.56
224.52
14.95
7.24
53.58
156.99
231.31
10.37
8.44
0.410
68.77
表2-3气层邻井效果对比表
项目
桃2-20-9C2
桃2-20-10
盒8
山1
山2
盒8下
测井综合解释成果
有效厚度（m）
2.0
6.0
3.6
4.3
10.6
孔隙度（%）
14.25
6.23
7.88
5.21
5.84
基质渗透率（10-3μm2）
2.619
0.126
0.474
0.142
0.167
0.305
含气饱和度（%）
82.65
67.09
50.80
71.70
73.20
76.03
综合解释结果
气测结果
全烃含量（%）
最大
7.1960
26.3794
10.8100
12.2600
32.9000
86.2342
87.7487
84.6422
基值
0.8323
2.4273
1.7400
0.2800
4.9900
1.4257
0.9937
0.7072
qAOF（×
104m3/d）
地层压力（MPa）
（预测）
30.7（预测）
硫化氢含量（mg/m3）
桃2区块:
0～4
二氧化碳含量（%）
0～1.52
二、设计依据及试气方式
2.1设计的依据
2.1.1依据长庆油田公司苏里格气田研究中心编写的《桃2-20-2井试气地质设计》和川庆钻探工程有限公司工程技术研究院编写的《桃2-20-2井试气工程设计》进行编写。
2.1.2执行Q/SY53-2002《试油（气）试采设计规范》。
2.1.3SY/T6125-2006《气井试气、采气及动态监测工艺规程》。
2.2试气方式
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
5、放喷排液及诱喷
根据压裂后开井放喷的时间要求采用3-8mm油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
4.1管柱强度计算
本次压裂，井口限压70MPa，平衡压力为25MPa，预测本井上古地层盒8下地层压力30.1Mpa，山1地层压力30.5Mpa，山2地层压力30.7Mpa
4.1.1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
mm
内径
外径
重量
Kg/m
抗拉
强度
KN
抗内压
MPa
抗外挤
下深
m
水泥
返高
95/8
226.6
53.57
1881.6
24.27
13.927
479.0
51/2
121.4
29.76
1903.8
63.363
60.881
2756
油管
2⅞
5.51
62.0
73.02
9.67
645.13
72.9
77.0
3490.0
4.1.2套管与油管强度校核（见表4）
表4管柱强度校核表
项目
安全系数
结论
抗内压强度校核
1.91
安全
抗拉强度校核
1.21
井口位置：
1.62
油管中部位置：
2.12
封隔器位置：
1.82
4.2射孔参数
4.2.1射孔方式：
电缆输送常规射孔
4.2.2射孔液：
射孔液配方:
0.3%JF-50+5.0%KCL+清水,射孔液40m3，液面深度0m。
4.2.3射孔参数（见表5）
表5射孔参数表
厚度（m）
射孔井段（m）
射孔枪弹
射孔
相位
孔密
（孔/m）
3454.8-3457.3
3453.0-3456.0
3.0
SYD-102
（127）
60°
16
3480.9-3484.6
3481.0-3484.0
3504.0-3507.3
3506.0-3509.0
3507.3-3510.8
3519.6-3521.8
3521.0-3524.0
3521.8-3524.5
五、试气压裂主要设备、工具及器材
5.1试气主要设备、工具及器材
表5-1试气设备、工具及器材表
序号
名称
型号、规格
数量
备注（标准）
1
井架
修井机井架
XJ350
2
动力设备
修井机
3
游动系统
游动滑车
大于800KN
4
发电机
100KW
5
井口
KQ65-70
KQ65/70
6
储液罐
30m3
满足施工需要
21
7
井控设施
防喷器
2SFZ18-35防喷器35MPa
油管旋塞
30MPa
开关工具齐全完好
防喷井口
35MPa
与作业井口匹配
8
消防器材
35Kg灭火器
2具
8Kg灭火器
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
5.2压裂施工主要设备及材料
表5-2压裂主要设备
设备名称
规格型号
单位
数量
备注（标准）
主压车
2000
台
满足最大施工排量要求
混砂车
台
与主压车配套，保证连续加砂，配齐比例泵
仪表车
现场必须能打印出施工曲线
压裂管汇
套
与主压车配套
水泥车
ACF-700B
砂罐车
配液设备
液氮泵车
必须满足泵注程序液氮最大排量要求
液氮罐车
表5-3液罐、压裂用水及液氮准备表
名称
产地
30m3液罐（个）
中国
活性水用水（m3）
60
本地饮用水
原胶液用水（m3）
570
液氮（m3）
20.1
表5-4压裂配液材料用量表
材料名称
原胶液
（570m3）
Kg
交联液
（4.0m3）
kg
活性水
（60m3）
实际用量
备注
羟丙基胍尔胶
3300
山东昊鑫
JF-50气井助排剂
2850
180
3030
JM-100杀菌剂
570
Na2CO3纯碱
850
山东海化
JFP-2起泡剂
KCl氯化钾
5700
俄罗斯
JOP-2粘土稳定剂
1710
1890
TA-1温度稳定剂
JL-1（A）胶联
2400
JL-B胶联
290
（胶囊）LZEN
西安奥德
过硫酸铵APS
45
陕西宝化
六、施工步骤及要求
6.1搬迁安装
6.1.1根据井场现状、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。
6.1.2按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。
6.1.3按照《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。
6.1.4经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。
6.2通井
6.2.1要求下井油管认真检查、丈量准确，误差小于0.2米/千米，做好油管丈量记录。
6.2.2拆卸采气树，备好防喷井口，下φ115mm通井规通至人工井底,油管下井前用φ59.5mm通管规逐根通过，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30KN。
6.3洗井试压
6.3.1洗井液采用清水洗井，洗井液量大于60m3，洗井排量大于650L/min，返出洗井液机械杂质含量小于0.2%，并再次实探人工井底。
6.3.2清水试压25MPa，30分钟压力下降小于0.5MPa。
6.3.3起出通井规认真检查并描述通井规外观情况。
6.4射孔
6.4.1洗井结束后正循环替入射孔液。
6.4.2认真核对“射孔通知单”，经双方签字认定后方可进行下步施工。
6.4.3关好防喷器，将井口螺丝上全上紧，用活性水试压25MPa，稳压30min，各部位无渗漏后按测井队要求配合射孔。
6.4.4射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；
6.4.5射孔过程中及时补充压井液至井口。
6.4.6射孔后若自喷，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。
6.5压裂施工
6.5.1压裂方式：
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
6.5.2压裂管柱结构（见表6-1、图1）
Φ34mm喷砂器球座+27/8″（N80EUE）油管短节1根+K344-112封隔器+水力锚+滑套喷砂器+27/8″（N80EUE）油管3根+K344-112封隔器+滑套喷砂器+27/8″（N80EUE）油管3根+K344-112封隔器+水力锚+安全接头+调整短节+27/8″（N80EUE）油管至井口（钻具结构见图1）。
表6-1井下工具下深数据表
工具名称
Φ34mm喷砂器球座
K344-112封隔器
滑套喷砂器
深度（m）
3486.0
3484.5
3460.0
安全接头
3459.0
3430.0
3428.5
6.5.3压裂液配方和数量
6.5.3.1活性水配方：
0.3%JF-50+0.3%JOP-2+清水，数量：
60m3（2罐）
6.5.3.2压裂液配方：
0.58JHA-6（HPG）+0.5%JF-50+0.1%JM-100+0.15%Na2CO3+0.5%JFP-2+1.0%KCl+0.3%JOP-2+0.1%TA-1数量：
570m3（19罐）
6.5.3.3交联液配方:
50%JL-1（配制方法：
以JL-1（A）：
JL-B=100：
（6-12）混合，再用清水稀释到50%）数量：
4.0m3
交联比:
100：
0.5-0.7（最佳交比以现场实测为准）。
6.5.3.4破胶剂：
山13：
准备过硫酸铵15公斤,LZEN20公斤。
加量按0.003%-0.005%-0.007%-0.009%-0.01%-0.03%-0.05%-0.07%-0.09%人工楔型追加。
山21：
准备过硫酸铵10公斤,LZEN15公斤。
加量按0.003%-0.005%-0.008%-0.01%-0.03%-0.05%-0.07%-0.09%人工楔型追加。
山11：
准备过硫酸铵10公斤,LZEN10公斤。
加量按0.005%-0.008%-0.01%-0.03%-0.05%-0.07%-0.09%-0.11%人工楔型追加。
盒8下1：
准备过硫酸铵10公斤,LZEN15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。
配液说明：
配基液时，先加入JM-100，再加入KCL、JOP-2,用射流真空吸入JHA-6，防止形成鱼眼，搅拌30分钟再加入JF-50、Na2CO3、TA-1、JFP-2，最终基液粘度大于60mPa.s。
6.5.4压裂施工参数（见表6-2、6-3）
表6-3压裂施工参数表
前置液量m3
携砂
液量m3
顶替
施工排量
m3/min
支撑
剂量m3
含砂浓度
Kg/m3
平均
砂比%
平衡压力
液氮
（m3）
53.0
88.1
10.7
22.0+0.6
430.0
25
≤25
6.4
36.0
74.9
10.9
18.0+0.5
412.8
24
5.2
32.0
58.4
2.4
14.0+0.4
4.0
34.0
62.5
10.5
15.0+0.4
4.5
6.5.5压裂施工管柱性能参数（见表6-4）
表6-4压裂施工管柱性能参数表
规格
（mm）
（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
73.0
65.75
74.3
66.2
1.94
6.5.6支撑剂类型及规格（见表6-5）
表6-5支撑剂性能参数及用量表
支撑剂名称
粒径
体积密度
真密度
52MPa破碎率（%）
（Kg）
中密度陶粒
0.425-0.85
1.72
3.30
≤4%
70.9
121948
6.5.7压裂施工程序（见表6-6、6-7、6-8、6-9）
6.5.8压裂施工要求
6.5.8.1压裂井口：
采用KQ65-70下悬挂采气井口，油管用直坐式联接。
6.5.8.2排污设施：
井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。
6.5.8.3油管、井下工具及其它：
6.5.8.3.1油管：
2⅞"
（N80EUE）油管3550.0m；
（内径大于φ59mm）调整短节20m（长度不等、带变扣）；
6.5.8.3.2井下工具：
K344-112型封隔器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，Φ35mm钢球1个、Φ40mm钢球1个，以上工具由盘锦华维井下工具公司提供；
∮18.1mm尼龙球58个，由江汉井下测试公司准备。
6.5.8.3.3其它工具：
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）。
6.5.8.3.4储液罐：
30m3储液罐21具；
闸门配齐油壬头；
2.0m3池子1个。
6.5.8.3.5施工用水：
清水630m3（其中配原胶液用570m3；
配活性水用60m3），其它工作液体另备。
6.5.8压裂施工泵注程序
表6-6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
m3
混砂液量
砂液比
排量
泵注
时间
min
泵注总时间
胶液
混砂液
%
kg/m3
山13，射孔段：
3506.0-3509.0m
低替
9.5
0.3-0.5
坐封
2.0
0.5-2.6
泵前置液
16.0
1.2
2.6
0.20
6.15
12.0
0.9
0.60
12.3
5.0
86
4.74
10.89
25.0
1.9
9.62
20.50
泵携砂液
10.1
0.6
1.0
10.6
9.9
170
0.14
4.09
24.59
12.6
0.7
2.2
13.7
17.4
300
5.29
29.88
18.9
1.1
4.5
21.2
23.8
410
8.17
38.05
24.1
7.0
27.7
29.1
500
10.67
48.72
15.0
4.8
17.5
32.0
550
6.73
55.45
7.4
2.5
8.7
33.7
580
3.35
58.80
泵顶替液
10.7
2.4
4.46
63.26
注入顶替液1.0m3时，开始投尼龙球58个，投球速度为20～30个/min
小结
陶粒22.0m3，段塞0.6m3，砂比25%，含砂浓度430.0kg/m3，排量2.6m3/min，前置液53.0m3，携砂液88.1m3，顶替液10.7m3，总液量163.3m3，前置液比例37.6%，液氮6.4m3，泵注总时间63.26m
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