DB61 T 1189-2018 前置CO2混合压裂技术规范.pdf

1、ICS 01.040.75E 12 DB61陕 西 省 地 方 标 准DB 61/T 1189 2018前 置 CO 2混 合 压 裂 技 术 规 范Technical specification for preflushing CO2 hybrid fracturing 2018- 11- 12发 布 2018 -12-12实 施陕 西 省 质 量 技 术 监 督 局 发 布 DB61/T 11892018 I 目 次前 言 .II1 范 围 .12 规 范 性 引 用 文 件 .13 术 语 与 定 义 .14 前 置 CO 2混 合 压 裂 设 计 方 法 .15 前 置 CO2混 合

2、压 裂 施 工 .26 压 裂 后 管 理 要 求 .47 压 裂 质 量 控 制 要 求 .48 健 康 、 安 全 及 环 保 要 求 .5 DB61/T 11892018 II 前 言本 标 准 按 照 GB/T 1.12009给 出 的 规 则 起 草 。本 标 准 由 陕 西 延 长 石 油 （ 集 团 ） 有 限 责 任 公 司 提 出 。本 标 准 由 陕 西 省 能 源 局 归 口 。本 标 准 起 草 单 位 ： 陕 西 延 长 石 油 （ 集 团 ） 有 限 责 任 公 司 。本 标 准 主 要 起 草 人 ： 王 香 增 、 吴 金 桥 、 乔 红 军 、 孙 晓 、 张

3、 军 涛 、 段 玉 秀 、 周 伟 勤 、 白 方 林 、 穆 景 福 、张 锋 三 。本 标 准 首 次 发 布 。联 系 信 息 如 下 ：单 位 ： 陕 西 延 长 石 油 （ 集 团 ） 有 限 责 任 公 司 研 究 院 电 话 ： 88899548地 址 ： 陕 西 省 西 安 市 雁 塔 区 科 技 二 路 75号邮 编 ： 710075 DB61/T 11892018 1 前 置 CO2混 合 压 裂 技 术 规 范1 范 围本 标 准 规 定 了 低 渗 致 密 储 层 前 置 CO2混 合 压 裂 方 案 设 计 、 施 工 方 法 、 压 后 管 理 要 求 、 现 场

4、 质 量 控 制要 求 和 健 康 、 安 全 及 环 境 控 制 要 求 。本 标 准 适 用 于 低 渗 致 密 储 层 前 置 CO 2混 合 压 裂 。2 规 范 性 引 用 文 件下 列 文 件 对 于 本 文 件 的 应 用 是 必 不 可 少 的 。 凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 仅 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 文 件 。凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 其 最 新 版 本 （ 包 括 所 有 的 修 改 单 ） 适 用 于 本 文 件 。GB/T 6052 工 业 液 体 二 氧 化 碳SY/T 51082014 水 力 压 裂 和 砾

5、石 充 填 作 业 用 支 撑 剂 性 能 测 试 方 法SY/T 52892016 油 、 气 、 水 井 压 裂 设 计 与 施 工 及 效 果 评 估 方 法SY/T 5587.52004 常 规 修 井 作 业 规 程 第 5部 分 ： 井 下 作 业 井 筒 准 备SY/T 57272014 井 下 作 业 安 全 规 程3 术 语 与 定 义 下 列 术 语 与 定 义 适 用 于 本 文 件 。3.1 前 置 CO2混 合 压 裂 preflushing CO2 hybrid fracturing以 液 态 CO2作 为 压 裂 前 置 液 ， 与 其 他 水 基 压 裂 液 组

6、 合 进 行 的 压 裂 。4 前 置 CO2混 合 压 裂 设 计 方 法4.1 设 计 原 则利 用 现 有 工 艺 技 术 及 能 力 增 加 地 层 能 量 、 扩 大 改 造 范 围 ， 延 长 压 裂 有 效 期 和 改 善 储 层 动 用 程 度 ， 提高 单 井 产 量 。4.2 资 料 录 取 按 SY/T 5289-2016的 规 定 执 行 。4.3 压 裂 材 料 的 评 估 与 选 择4.3.1 压 裂 液 类 型 及 基 础 配 方4.3.1.1 液 态 CO2的 技 术 要 求 及 运 输 、 储 存 DB61/T 11892018 2 液 态 CO2的 技 术

7、要 求 执 行 GB/T6052的 规 定 ， 运 输 采 用 液 态 CO2专 用 槽 车 ， 在 施 工 井 场 临 时 储 存 采 用 低温 液 态 CO2储 罐 。4.3.1.2 水 基 压 裂 液 及 基 础 配 方按 SY/T 52892016的 规 定 执 行 。4.3.2 压 裂 液 优 化 及 其 性 能 参 数按 SY/T 52892016的 规 定 执 行 。4.3.3 支 撑 剂 优 选 及 其 性 能 参 数按 SY/T 52892016和 SY/T 51082014的 规 定 执 行 。4.4 压 裂 工 艺 方 案 设 计 4.4.1 CO2压 裂 施 工 参 数

8、4.4.1.1 液 态 CO2排 量 确 定 ：a) 以 增 能 助 排 为 目 的 的 压 裂 施 工 ， CO2压 裂 施 工 排 量 3.0m3/min， 施 工 中 可 根 据 井 口 压 力 和 压 裂设 备 能 力 进 行 调 整 ；b) 以 形 成 复 杂 缝 网 、 增 加 改 造 体 积 为 目 的 的 压 裂 施 工 ， CO2压 裂 施 工 排 量 3.0m3/min， 综 合 考 虑压 裂 管 柱 、 井 口 装 置 承 压 能 力 、 压 裂 设 备 能 力 、 液 态 CO2摩 阻 等 多 个 因 素 确 定 。4.4.1.2 液 态 CO 2量 确 定 ：a) 以

9、 增 能 助 排 为 目 的 的 压 裂 施 工 ， 液 态 CO2量 占 全 部 入 地 压 裂 液 量 的 比 例 不 超 过 40%为 宜 ；b) 以 形 成 复 杂 缝 网 、 增 加 改 造 体 积 为 目 的 的 压 裂 施 工 ， 液 态 CO2注 入 量 应 大 于 120m3。4.4.2 水 基 压 裂 施 工 参 数按 SY/T 52892016的 规 定 执 行 。4.4.3 管 柱 及 压 裂 井 口 选 择4.4.3.1 管 柱 选 择根 据 工 艺 类 型 、 预 测 的 地 层 破 裂 压 力 、 施 工 排 量 、 套 管 钢 级 、 壁 厚 、 抗 压 强 度

10、 等 参 数 ， 选 择 注 入 管柱 组 合 ， 并 进 行 强 度 校 核 ：a) 套 管 注 入 应 校 核 井 口 装 置 、 套 管 头 和 套 管 强 度 ； b) 油 管 注 入 如 需 使 用 封 隔 器 ， 宜 选 用 机 械 旋 转 坐 封 封 隔 器 ， 要 求 耐 温 -20 120 ； 选 用 水 力 扩张 式 封 隔 器 时 ， 应 设 计 两 个 封 隔 器 串 接 实 现 双 封 作 用 。4.4.3.2 压 裂 井 口 选 择根 据 预 测 的 施 工 压 力 选 择 压 裂 井 口 ， 并 进 行 强 度 校 核 。 压 裂 井 口 温 度 级 别 应 为

11、P.U以 上 。5 前 置 CO2混 合 压 裂 施 工5.1 压 裂 施 工 前 准 备 及 要 求5.1.1 井 场 要 求 DB61/T 11892018 3 5.1.1.1 直 井 （ 定 向 井 ） 压 裂 ， 井 场 面 积 应 大 于 80m 120m； 水 平 井 压 裂 ， 井 场 面 积 应 大 于 100m 140m。5.1.1.2 井 场 设 备 摆 放 按 SY/T 52892016 的 规 定 执 行 。5.1.2 井 筒 准 备井 筒 准 备 按 SY/T 5587.52004的 规 定 执 行 。5.1.3 井 下 管 柱 准 备按 压 裂 工 艺 设 计 要

12、求 ， 准 备 检 测 合 格 的 压 裂 工 具 、 油 管 等 。5.1.4 压 裂 装 备 和 配 套 设 备 准 备5.1.4.1 液 态 CO 2压 裂 装 备 及 配 套 设 备 准 备 ：a) 准 备 满 足 泵 注 低 温 液 态 CO2要 求 的 压 裂 泵 车 、 增 压 泵 车 、 液 态 CO2储 罐 、 液 态 CO2槽 车 和 相 应 的耐 低 温 高 低 压 管 汇 等 ， 应 检 测 合 格 、 配 件 齐 全 、 安 装 正 确 ， 达 到 设 计 要 求 ；b) 液 态 CO2压 裂 施 工 中 的 供 液 能 力 应 为 设 计 最 大 排 量 的 1.1

13、 倍 以 上 ， 同 时 应 保 证 施 工 过 程 CO2泵注 排 量 平 稳 ；c) 液 态 CO2泵 注 排 量 应 经 过 校 核 ， 排 量 输 出 数 据 信 道 应 接 入 压 裂 仪 表 车 及 相 关 软 件 ， 达 到 实 时 监控 、 准 确 记 录 的 要 求 。5.1.4.2 水 基 压 裂 装 备 及 配 套 工 具 准 备 按 SY/T 52892016的 规 定 执 行 。5.1.5 压 裂 材 料 准 备5.1.5.1 液 态 CO 2量 按 设 计 注 入 量 的 1.2倍 1.4倍 准 备 。5.1.5.2 水 基 压 裂 液 添 加 剂 、 支 撑 剂

14、、 清 水 等 准 备 按 SY/T 52892016 的 规 定 执 行 。5.1.6 储 液 、 配 液 和 供 液按 SY/T 52892016的 规 定 执 行 。5.1.7 压 裂 井 口 安 装 要 求压 裂 井 口 安 装 以 CO 2不 刺 不 漏 为 准 ， 必 要 时 可 在 钢 圈 缠 上 生 胶 带 ， 并 用 密 封 脂 密 封 。5.1.8 地 面 流 程 连 接 要 求液 态 CO2压 裂 地 面 流 程 由 压 裂 井 口 、 压 裂 泵 车 、 CO2增 压 泵 至 液 态 CO2液 罐 （ 槽 车 ） 依 次 连 接 ， 连 接 长度 要 求 如 下 。a)

15、 井 口 至 压 裂 泵 车 不 宜 大 于 20m；b) 压 裂 泵 车 至 增 压 泵 不 宜 大 于 5m；c) 增 压 泵 至 CO 2液 罐 不 宜 大 于 10m。5.2 压 裂 施 工5.2.1 试 压5.2.1.1 液 态 CO2压 裂 地 面 流 程采 用 液 态 CO2对 液 态 CO2压 裂 高 压 管 线 和 压 裂 设 备 试 压 ， 压 力 根 据 设 计 施 工 限 压 确 定 ， 保 持 5min无 刺漏 、 无 压 降 为 合 格 。 DB61/T 11892018 4 5.2.1.2 水 基 压 裂 地 面 流 程采 用 活 性 水 对 水 基 压 裂 高

16、压 管 线 和 压 裂 设 备 试 压 ， 压 力 根 据 设 计 施 工 限 压 确 定 ， 保 持 5min无 刺 漏 、无 压 降 为 合 格 。5.2.2 压 裂 施 工5.2.2.1 液 态 CO2压 裂采 用 液 态 CO 2对 液 态 CO2压 裂 泵 车 、 地 面 管 线 和 井 口 进 行 预 冷 却 处 理 ， 所 有 设 备 和 管 线 低 于 -10 为 合格 。 待 冷 却 完 成 后 ， 按 照 压 裂 设 计 泵 注 程 序 注 入 液 态 CO2。5.2.2.2 水 基 加 砂 压 裂液 态 CO2压 裂 泵 注 完 毕 后 ， 启 动 水 基 压 裂 设 备

17、 ， 按 照 压 裂 设 计 泵 注 程 序 开 始 水 基 压 裂 ， 具 体 按 SY/T52892016的 规 定 执 行 。6 压 裂 后 管 理 要 求6.1 压 后 关 井压 裂 施 工 结 束 后 ， 关 井 时 间 应 不 低 于 水 基 压 裂 液 完 全 破 胶 时 间 。6.2 压 后 放 喷 返 排 6.2.1 放 喷 返 排 时 ， 用 油 嘴 控 制 放 喷 速 度 ， 放 喷 过 程 中 应 防 止 冰 堵 。6.2.2 采 用 CO2监 测 仪 监 测 出 口 CO2浓 度 变 化 ， 当 CO2浓 度 低 于 3.0%后 ， 满 足 以 下 三 种 情 况 之

18、 一 判 定 为排 液 合 格 ：a) 当 排 液 量 达 到 压 入 地 层 压 裂 液 80%以 上 ；b) Cl-含 量 在 3 天 内 波 动 值 小 于 5%；c) 日 产 油 、 气 量 达 到 工 业 油 气 流 标 准 。6.3 压 后 求 产 与 测 试压 裂 后 求 产 与 测 试 按 SY/T 52892016的 规 定 执 行 。7 压 裂 质 量 控 制 要 求 7.1 压 裂 施 工 前 现 场 质 量 控 制7.1.1 压 裂 液 添 加 剂 数 量 及 性 能 检 测 。7.1.2 配 液 加 料 顺 序 及 质 量 监 督 。7.1.3 压 裂 液 现 场 综

19、 合 性 能 测 试 及 配 方 现 场 调 整 。7.1.4 支 撑 剂 数 量 及 性 能 目 测 ， 必 要 时 取 样 以 备 压 裂 后 实 验 评 估 。7.2 施 工 中 现 场 质 量 控 制7.2.1 现 场 测 试 工 作 的 质 量 控 制 。7.2.2 加 砂 程 序 的 质 量 控 制 。 DB61/T 11892018 5 7.2.3 连 续 混 配 的 质 量 控 制 。7.2.4 压 裂 施 工 的 实 施 监 测 。7.2.5 如 出 现 意 外 情 况 ， 施 工 参 数 的 适 时 调 整 。7.3 施 工 后 的 现 场 质 量 控 制7.3.1 做 好

20、 各 项 准 备 和 测 试 工 作 ， 并 及 时 收 集 测 试 解 释 结 果 。7.3.2 按 设 计 要 求 排 液 ， 并 准 确 计 量 返 排 液 量 和 测 试 返 排 液 黏 度 、 氯 根 及 pH值 等 参 数 。7.3.3 跟 踪 各 项 求 产 参 数 。8 健 康 、 安 全 及 环 保 要 求8.1 健 康 要 求 8.1.1 作 业 员 工 应 持 证 上 岗 。8.1.2 压 裂 液 中 的 杀 菌 剂 ， 不 宜 用 刺 激 性 物 质 。 若 使 用 具 有 刺 激 性 的 杀 菌 剂 ， 应 尽 量 减 少 使 用 浓 度 。配 液 及 施 工 时 ，

21、 要 穿 戴 劳 保 防 护 用 具 ， 防 止 压 裂 液 中 的 有 害 物 质 对 人 体 造 成 伤 害 。8.2 压 裂 安 全 要 求8.2.1 防 火 、 起 下 压 裂 管 柱 、 安 装 井 口 、 含 有 毒 有 害 气 体 井 施 工 按 SY 57272014的 相 关 规 定 执 行 。8.2.2 应 有 防 冻 堵 、 防 操 作 人 员 窒 息 措 施 。 对 高 压 气 井 压 裂 ， 井 口 配 置 防 喷 器 及 相 应 辅 助 工 具 。8.2.3 在 居 民 住 宅 等 要 害 地 区 施 工 ， 应 有 明 显 的 安 全 提 示 牌 标 记 ， 并

22、有 相 应 的 应 急 逃 生 及 疏 散 群 众 预案 。8.2.4 每 种 添 加 剂 须 提 供 材 料 安 全 使 用 说 明 书 。8.3 环 境 控 制 要 求 8.3.1 洗 井 液 、 原 油 、 天 然 气 不 得 随 意 排 放 ， 废 料 须 集 中 回 收 ， 妥 善 处 理 。 可 能 造 成 土 壤 污 染 的 情 况 ，应 采 取 防 渗 措 施 ， 确 保 不 污 染 环 境 。8.3.2 压 裂 施 工 结 束 后 ， 对 作 业 场 地 进 行 平 整 、 复 原 ， 落 地 材 料 进 行 回 收 。8.3.3 压 裂 液 及 其 返 排 液 应 回 收 处 理 ， 当 出 现 天 然 气 时 ， 应 及 时 点 火 ， 严 禁 造 成 污 染 。8.4 压 裂 施 工 中 异 常 情 况 应 急 处 理 预 案8.4.1 压 裂 施 工 应 有 异 常 情 况 处 理 预 案 ， 如 井 口 压 力 异 常 变 化 、 地 面 管 线 刺 漏 、 泵 车 故 障 、 注 入 管 柱脱 落 、 连 续 混 配 装 置 故 障 、 海 况 变 化 等 。8.4.2 对 硫 化 氢 、 一 氧 化 碳 等 有 毒 有 害 气 体 的 异 常 情 况 ， 应 单 独 准 备 应 急 处 理 预 案 。_