完井课程设计Word文件下载.docx
《完井课程设计Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《完井课程设计Word文件下载.docx（18页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
煤层气开发井
完钻层位
石炭系上统太原组C3t
完钻井深（m）
煤层温度（℃）
最大井斜/方位/井深
801.0
23
最大井斜1.83°
；
方位315°
所在井深425.0m；
井底位移13.58m。
套管程序
规格
（mm）
下入深度
（m）
钢级
壁厚
水泥返深
固井
质量
生产套管
139.7
800.0
N80
7.72
539
合格
联入（m）
人工井底（m）
短套管位置（m）
1.65
794.0
723.50-729.59
表1-2煤层综合解释成果表
层位
层号
井段
厚度
含气量（m3/t）
结论
山西组
二1
739.0-744.0
5.0
18
煤层
表1-3地层分层数据及地层剖面描述
地层
岩性描述
第四系
底界深度90.5m，主要是卵石层和粘土，两者交替出现，其中卵石层厚度较大，与下伏地层呈角度不整合接触。
石千峰组
底界深度213m，上部岩石以砂岩和泥岩为主；
中部主要是中粒砂岩和中粒石英砂岩，其中夹有部分泥岩；
下部主要是厚层的粗粒石英砂岩。
上石盒子组
底界深度442.5m，上部主要是粉砂岩和中粒砂岩，中间夹有一定厚度的含砾石英粗粒砂岩和含砾中粒石英砂岩；
中部和下部为粉砂岩、细砂岩和泥岩的互层。
下石盒子组
底界深度为664.5m，上部主要是粉砂岩、细砂岩和中粒砂岩；
中部以泥岩和砂质泥岩为主，其中夹有较厚的细砂岩；
下部主要是含泥粉砂岩、含粉砂质泥岩和泥岩。
底界深度749m，以粉砂岩、细砂岩和中粒砂岩为主，其中739m-744m为5m后的煤层，煤层顶板733m-735m为2m厚的中粒砂岩，735m-739m为4m厚的粉砂岩，和煤层底板744m-749m是5m厚的粉砂岩。
太原组
底界深度794m，以泥岩、灰岩和粉砂岩为主。
2施工
2.1施工目的
利用水力加砂压裂工艺技术改善煤层的原始渗流条件，提高煤层气井的产能。
通过生产井的排采取得全套生产参数，用以指导该地区的煤层气勘探开发。
2.2固井
固井的主要材料为钢级为J55的表层套管和钢级为N80的生产套管，G级水泥和水。
表2-2-1套管程序和水泥返高要求
井深
套管外径
套管下深
一开
1.65-101
101
244.5
100
地面
二开
101-801
801
800
2.3射孔
本设计采用102枪弹在煤层段按照90度螺旋相位射孔，射孔的孔密为16孔/米，射孔的厚度为5m，射孔的总数为80孔。
2.4压裂
表2-4-1压裂层段
压裂层位
射孔井段
射孔厚度
渗透率
（10-3μm2）
孔密
（孔/米）
孔数
（孔）
射孔枪型
煤层段
0.1
16
80
102枪弹
表2-4-2施工参数
破裂压力MPa
17.9
动态缝宽mm
32.0
支撑剂用量m3
50.0
闭合应力MPa
5.2
支撑缝宽mm
24.0
施工排量m3/min
8.0
动态缝长m
103.5
支撑缝高m
7.5
平均砂液比%
12.9
支撑缝长m
78.0
压裂液用量m3
760.0
施工最高水马力hp
4150
2.4.1压裂液配方及各种原料、添加剂用量
（1）压裂液配方
活性水：
清水+杀菌剂0.05%+0.5%KCl
表2-4-1-1原料、添加剂备料单
清水
760m3
杀菌剂
380Kg
氯化钾（KCl）
3800Kg
（2）配液顺序及说明：
①配液水质PH为6.5—7.5，机械杂质小于0.1%。
②技术要求：
配液用水必须清洁，配完的压裂液要进行充分的搅拌，混合均匀；
按照《中联煤层气有限责任公司煤层气行业标准－煤层气井压裂技术规程》执行。
表2-4-1-2压裂作业用液
液体名称
压裂液
测试用液
前置液
携砂液
顶替液
液量（m3）
300
400
10
表2-4-1-3压裂层段施工执行表
泵注
程序
液体
性质
施工液量
（m3）
加砂量
混砂液量
砂液比
（%）
排量（m3/min）
泵注时间（min）
备注
活性水
混砂液
300m3
40
8
1.2
40.9
3
5.1
0.15-0.30mm石英砂
50
6.3
1.9
41.2
5
30
2.2
31.5
7
3.9
400m3
4.5
54.2
9
6.8
0.45-0.90mm石英砂
32.6m3
6
55.4
12
6.9
45
49.1
11
6.1
6.5
55.9
13
7.0
55
60.8
7.6
53.6
6.7
0.90-1.20mm石英砂
10.7m3
35
4.2
38.7
4.8
15
1.5
15.8
2.0
10m3
1.7
合计
710
48.6
701.3
92.8
2.4.2施工准备
表2-4-2-1压裂设备及主要参数
设备名称
单位
数量
2000型泵车
辆
100BPM混砂车
1
管汇车
仪表车
砂罐车
10m3/辆
压裂液大罐
具
50m3/具
2.4.3作业设备
（1）40吨修井机1套；
（2）Ф118mm通井规1根；
（3）KY35/65井口1套；
（4）SFZ18-35A型防喷器1套；
（5）发电机（50KW）1台；
（6）Ф73mm油管800m；
2.4.4支撑剂
（1）Φ0.15-0.30mm石英砂14.2m3
（2）Φ0.45-0.90mm石英砂32.6m3
（3）Φ0.90-1.20mm石英砂10.7m3
技术要求：
圆度不低于0.8，球度不低于0.8，清洁无杂质。
2.5施工步骤
2.5.1压前井下作业准备
（1）设备搬迁、安装。
（2）安装KY25/65井口，录取套补距、油补距。
（3）通井：
用Φ118mm×
0.5m通井规按规定限速通井至目前井底，起出通井管柱并检查通井规有无印痕，判断套管完好状况。
通井时必须装指重表，遇阻悬重不得超过20-30KN，出现异常情况经现场研究决定采取措施后方可继续施工。
（4）洗井:
用清水正洗井替出井内全部泥浆，排量25-30m3/h，循环洗井2周至进出口相对密度一致，出口液体干净无杂质污染物为合格。
（5）井筒试压，采用清水试压20MPa，试压时间30min，压降小于0.5MPa为合格；
试压不合格必须查出原因，否则不准进行下步工序。
（6）按标准安装防喷器，并对SFZ18-35A型防喷器试压：
高压：
30MPa，稳压30min,压降小于0.5MPa；
低压：
2MPa，30min不渗不漏无压降为合格。
（7）射孔前用0.5%KCl盐水替出井内液体，至进出口液性一致。
（8）射孔：
采用102枪102弹、90°
螺旋相位布孔，射孔密度16孔/米，射孔井段739-744m。
严禁误射、漏射，发射率要求不低于90％，若低于90％应重新补射。
（9）套管刮削，在射孔段下上控制上提、下放速度，反复刮削2～3次。
（10）拆下KY25/65井口，换上KY35/65井口。
重新录取套补距和油补距。
（11）座井口：
固定采油树，采油树要用绷绳四个方向对角绷紧，并用地锚固定,井口采油树试压30MPa，10min不渗不漏为合格。
2.5.2压裂液的配制
（1）转罐：
所有储水大罐保证清洁，检查合格后方可使用。
（2）备液：
要求备足压裂所需清水。
（3）配液：
充分循环配制合格的压裂液760m3。
2.5.3压裂施工
（1）摆放压裂施工所需的设备。
（2）泵注方式：
光套管注入。
（3）连接高低压管汇。
（4）走泵、排空、关井口闸门，高压部分试压40MPa不渗不漏为合格。
（5）按泵注程序进行压裂施工。
（6）压后测瞬时停泵压力，并测压降曲线60分钟。
2.5.4排液
（1）压裂结束后12小时，用3mm油嘴或针形阀控制放喷,观察排出液体性能。
记录排液时间、压力、排量、累计液量、Cl-、pH值等。
（2）排液时，有气体产出时，要在出口处每班点火一次，进行产气情况描述；
（3）施工排液及求产过程中，井场配备H2S气体监测及防护装置，若监测到H2S气体，则严格按照有关H2S气体操作规范操作执行。
2.5.5探砂面、冲砂
当井口压力降至0MPa时，下冲砂管柱探砂面，要求指重表悬重下降范围在10－20KN，两次深度不超过0.5m；
用0.5％KCl盐水冲砂至井底，当返出液中含砂量低于0.1%时，应再反复探砂面两次，砂面上升不超过1m为合格。
2.5.6换井口装置
拆下KY35/65井口，换上KY25/65井口装置。
2.5.7下完井管柱
按下泵设计要求完成生产管柱。
2.5.8环保治理、交井
试采合格后，配齐全采油树，保证不渗不漏，拆迁修井设备，治理环境污染，恢复井场原貌，按标准交井。
2.6施工过程
11时02分10秒至13时44分40秒进行压裂施工。
共注入压裂液701.3m3,其中前置液303.6m3，携砂液437.7m3，顶替液10m3。
加入粒径Φ0.45-0.90mm石英砂支撑剂32.6m3,平均施工携砂比10.7%。
施工排量8.1～8.2m3/min，破裂泵压18.0MPa，施工泵压18.0-15.2-22.0MPa，停泵压力22.1MPa。
11时02分20秒开始注入前置液，破裂压力17.9MPa。
11时22分注入压裂液50m3时开始以较低的携砂比（5％、6％）加入粒径Φ0.45-0.90mm石英砂支撑剂，到11时31分20秒共注入前置液301m3，低携砂比加入粒径Φ0.45-0.90mm石英砂支撑剂2.9m3。
施工排量8.0～8.1m3/min，施工泵压18.0～15.2～19.5MPa。
11时31分20秒开始以10％的携砂比正式加入石英砂支撑剂。
11时01分50秒开始注入顶替液，施工排量7.9～8.0m3/min，施工泵压由19.2MPa快速上升至施工最高限压22.0MPa而自动停泵。
12时12分40秒停止施工。
开始测压降。
表2-6-1压裂设计参数和施工数据对比表
施工排量（m3/min）
石英砂
平均
砂比
（％）
替置液
总量
中砂
粗砂
设计
32.6
10.7
43.3
施工
7.9～8.2
301
402
9.6
712.6
33.1
11.2
44.3
13.1
3压裂曲线判读
图3-1压裂施工曲线
由图3-1可知，当油压曲线在10min左右达到最大时，为煤储层的破裂压力，因此可得其破裂压力为17.9MPa。
地层破裂后前置液及加砂阶段压力相对平稳，说明裂缝扩展压力低，排量、加砂速度平稳。
压裂曲线稍微的波动性，说明为裂缝延伸所致。
通过相关软件和测压降曲线可以得出储层的闭合压力、储层压力和地应力及其表皮系数等参数。
利用关井压降曲线形态可大致判断煤岩层的渗透性的高低，压降曲线下降快说明储层渗透性好，压降曲线下降慢说明储层渗透性不好。
因此由图3-1可知该储层的渗透性比较差。
通过图3-1可以看出该压裂过程比较顺利，压裂过程中没有出现砂堵的情况。
4质量保证要求
（1）所用添加剂质检合格后方可使用，保证压裂液的数量和质量。
（2）配置压裂液所用清水应清洁无杂质，所有压裂液罐及拉水罐必须清洗干净。
（3）对配制好的液体在施工前应现场取样检查，如发现不合格，必须清罐后重新配制。
（4）必须保证支撑剂的数量和质量，入井料应达到厂家送样标准。
（5）取全取准施工压力、排量、液量等参数，准确计量各阶段压裂液、支撑剂储罐内的泵入体积和泵注时间，以便与仪表计量结果进行对比校正。
（6）严格按有关技术要求和安全操作规程完成各道工序。
（7）压裂前检修压裂设备，确保设备完好。
（8）严格按设计要求进行地面压裂管汇试压压力，
（9）各作业工序要求有齐全准确的原始记录，压裂队提交连续记录的泵压、液量、排量和砂液比曲线和数据等施工资料。
5HSE要求
5.1健康要求
（1）施工人员应穿戴劳保护具上岗。
（2）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。
（3）施工现场要配备医务急救药品及相关器材、人员。
5.2安全要求
（1）施工前开安全大会，各工作岗位分工明确，听从统一指挥。
（2）施工现场排空、放喷管线用30MPa试压合格的硬管线。
（3）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。
（4）井场消防设施、井控设备齐全完好，现场备消防车两辆，救护车一辆。
（5）压裂液罐必须距井口20m以外。
（6）安装试压合格压裂井口，井口用地锚固定,施工时井口限压35MPa。
（7）作业、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。
（8）严格按照正确的操作规程安装作业设备、循环系统、井控设备、消防设备，污水或残液回收罐等做到正确安装使用与维护。
（9）排液施工过程中，井场配备H2S气体监测及防护装置，若监测到H2S气体，则严格按照有关H2S气体操作规范操作执行。
5.3环保要求
（1）严格遵守当地环境部门的有关规定，严格执行HSE要求。
（2）压裂液罐前挖一条排污沟至排污池，并做好防渗防漏等工作，作业液严禁乱排乱放，实施无污染、无落地作业。
（3）施工作业结束后对井场进行全面清理，以免造成井场及周边环境的污染。
6完井资料的整理与提交
（1）压裂作业施工设计书（一式六份，压前审批）
（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压裂液主要添加剂检验报告
③支撑剂室内评价报告
（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（人工记录数据）
②压裂施工原始记录数据及曲线（电子版）
（4）作业资料（一式两份，现场提交）
①施工日报表（单井装订）
②油管、抽油杆记录
③排采管柱示意图
（5）射孔资料（现场提交）
射孔记录（一式两份）
（6）总结报告（一式十份，压后15日送交一份送审稿）
压裂作业施工总结
（7）计算机光盘（作业完后送交）
①压裂施工及测压降数据。
（ASCII、二进制格式，一份）
②总结报告光盘。
（一份）
7附录
7.1计算过程
7.1.1固井所需水泥浆计算
（1）一开固井所需水泥浆计算：
式中：
—一开固井所需水泥浆的体积；
—固井所用水泥浆的密度，取1.85g/cm3；
—一开所用钻头直径；
—一开所用套管直径；
—一开水泥浆固井高度；
—一开固井所需水泥浆质量。
代入相应数据可得一开固井所需水泥浆的质量为：
kg
（2）二开固井所需水泥浆计算：
—二开固井所需水泥浆的体积；
—二开所用钻头直径；
—二开所用套管直径；
—二开水泥浆固井高度；
—二开固井所需水泥浆质量。
代入相应数据可得二开固井所需水泥浆的质量为：
7.1.2所需顶替液计算
压裂所需顶替液的要求是不能过顶替，一般是所计算顶替液量的90%。
由此可得所需顶替液量为：
—所需顶替液的体积；
—井筒的最终内径；
—煤层埋深；
代入数据可得：
7.1.3射孔的孔数计算
由于射孔时按90度螺旋相位射孔，射孔的孔密为16孔/米，煤层厚度为5米，因此射孔的孔数为80孔。
7.2附图
图7-1井身结构图
升级会员 