SY T 5289-2008 油、气、水井压裂设计与施工及效果评估方法.pdf
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1、萨恫咱哥-哈ICS 75.020 E 14 备案号:24314-2008 SY 中华人民共和国石油天然气行业标准SY /T 5289-2008 申文/English代替SY/T5289-2000, SY/T 5836-1993. SY/T 6088一1994油、气、水井压裂设计与施工及效果评估方法Fracturing design , treatment and post-fracturing effect evaluation methods of oil , gas and injection wells 2008-06一16发布2008-12-01实施国家发展和改革委员会发布SY /T
2、5289-2008 目次前言.-. . H 1 范围.2 规范性引用文件.3 术语和定义4 油、气、水井压裂设计方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4. 1 压裂前录取资料种类. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4. 2 压裂设计原则. . 2 4.3 压裂材料的评估与优选 . 3 4.4 压裂方案及施工参数优化. 3 4. 5 压裂设计文本. . . 4 5 泊、气、水井压裂施工方法. . . . . . . .
3、. . . . . . . 4 5. 1 压裂施工前准备及要求. . 4 5.2 现场施工要求. . .-. 5 5.3 压裂施工中异常情况应急处理预案. . . . . . . . . . . . . 5 5. 4 压裂后管理要求. . . . . . . . . . . . . . . . 5 5. 5 质量、健康、安全与环保要求. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 由、气、水井压裂实施效果评估方法. 7 6. 1 压裂初期日增油(气)量或日增注量的计算. 7 6. 2 压裂有效期计算方法. . 7 6. 3 压
4、裂累计增产、增注量的计算. 7 附录A(资料性附录)压裂设计书格式. . . 8 附录B(资料性附录)压裂设计相关表格.目. 19 附录c(资料性附录)压裂施工现场质量控制表 . 21 I 霄回国-画画画画画皇气亨弯;,.幅SY /1 5289-2008 目u言本标准为SY/T5289-2000 (油井压裂效果评价方法),SY/T 5836-1993 (中深井压裂设计施工方法和SY/T 6088-W94 (深井压裂工艺作法的整合修订。与三个代替标准相比,本次整合修订的主要内容有.删除了SY/T 5289-2000的前言、第1章、第3章、第4章反附录A、附录B、附录C的内容,第2章保留了2.1的
5、大部分内容。删除了SY/T 5836 -1993的第1章、第2章、第4章、第5章、第8章、第11章、第12章及附录。第3章的术语保留了裂缝导流能力及压裂液效率将烤砂浓度完善为砂液比及支撑剂浓度同时,增加了5个术语支撑缝宽、支撑缝氏、元因次裂缝导流能力、支撑JIJ铺置浓度、压裂前日产量、H注水量。完善与充实了第6章、第7章、第9章、第10章。大部分合理内容已合并整理到本标准的第4章、第5章及附录A、附录B、附录C中。删除了SY/T6088-1994的第1章、第2章、第3章、第4章、第5章、第12章及附录。补充、合并及完善了第6章、第7章、第H章、第9章、第10章、第11章。大部分合理内容己合并整
6、理到本标准的第4章、第5章及附录A、附录B、附录C中。完善了安全与质量方面的内容。增加了健康与环保方面的内容与要求。增加了压裂设计中裂缝长期导流能力的内容。增加f气井和水井压裂设计及施工方面的相关技术要求。增加了气井与水井压裂效果评估此内容。完善了压裂后管理的内容和要求。本标准的附录A、附录B和附录C均为资料性附录。本标准由采油采气专业标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位:中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院廊坊分院压裂酸化技术服务中d心。本标准主要起草人:蒋廷学、姚飞、崔明月、王永辉、霄云、段瑶瑶、杨艳丽、王振锋、慕立俊、郡雪梅、才博。H 本标准所代替标准的历次版本发布情况为.
7、SY /T 5289-1991 , SY /T 5289-2000; 一一SY/T5836-1993; SY /T 6088-19940 本标准以中英文两种文字出版,当英文与中文两种版本有歧义时,以中文版本为准。SY/T 5289-2008 油、K水井压裂设计与施工及效果评估方法1 范围本标准规定了汕、气、水井压裂设计方法、压裂施工方法和压裂实施效果评估方法。本标准适用于油、气、水井压裂设计、压裂施工和压裂效果评估。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不运用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成
8、协议的各方研究是否丐使用这些义件的最新版本。凡是不注日期的号|用文件,其最新版本适用于本标准。SY/T 5107 水基压裂液性能评价方法SY/T 5108 压裂支撑剂性能指标及测试推荐作法SY /T 5587. 5-2004常规修井作、Ik规程第5部分:井下作业井筒准备SY 5727-2007 井下作业安全规程SY/T 5952-2005 油气水井井下工艺管柱工具图例SY/T 6125-2006 气井试气、采气及动态监测工艺规程SY /T 6277 2005 含硫油气回硫化氢监测与人身安全防护规程SY/T 63U2 压裂立;撑剂充填层短期导流能力评价推荐作法SY /T 6376 I王裂液通用技
9、术条件SY /T 661 ()-2005 含硫化氧油气井井下作业推荐作法3 术语和定义F列术语和定义适用于本标准。3. 1 支撑缝宽propped fracture width 裂缝闭合在支撑剂上的宽度,单位为毫米(mm), 3.2 支撑缝长propp创fractureleugth 裂缝闭合在支撑剂上的长度,单位为米(m)。3.3 裂缝导流能力fracture conductivity 在向合应力条件下的支撑缝宽与支撑剂渗透率的乘积,单位为达西厘米(m2.cm)。3.4 无因次裂缝导流能力dimensionless fracture condnctivity 裂缝导流能力与储层有效渗透率和支撑
10、裂缝半长的乘积之比,量纲为1,3.5 砂液比the ratio of sand to Iiquid 支撑剂的砂堆体积与携砂液体积之比,用百分数表示c%)。t;:rYJ岳飞飞阶7.主SY/T 5289-2008 3.6 支撑剂浓度proppant concentration 支撑剂的质量与携砂液体积之比,单位为千克每立方米(kg/m3)。3.7 支撑剂铺置浓度proppant displacement concentration 单位裂缝面积铺置的支撑剂的质量,单位为千克每平方米Ckg/m勺。3.8 压裂液效率efficiency of fracturing f1uid 1宇泵时的Lt:裂液造缝
11、体积与泵入储层压裂液总体积之比,用百分数表示C%)。3.9 压裂前日产量、日注水量produc!ion rate and i叫配tionrate before fracturing 压裂前正常稳定生产30d的日产量(或日注水量)平均值;若压裂前元产量、元注人量,则按零取值,单位为立方米每天(旷/d)。4 油、气、水井压裂设计方法4.1 压裂前录取资料种类4. 1. 1 区域地质概况资料包括地质年代、沉积相、砂体展布、物源方向等相关资料。4. 1. 2 钻完井资料包括钻头类型及尺寸;井眼轨迹;套管的钢级、外径、壁厚、下深、抗内压强度、套管接箍位置、套管变形及管外窜槽情况,水泥返高、固井质量、目前
12、人工井底,钻井液密度及勃度,钻井过程中的钻时变化、漏失及井涌情况,完井方式及射孔资料等。4. 1. 3 录井资料包括岩屑录井及气测录井相关资料等,可了解岩性及含油气性显示特性等。4. 1. 4 泪井资料包括常规测井和特殊测井资料等。可了解每个层的电性、物性、天然裂缝及地应力等相关数据。4. 1. 5 岩心资料包括物性分析资料、薄片鉴定、岩石的各种矿物组分、教土含量、胶结类型、胶结物成分、微观结构、敏感性实验资料、相渗特性、岩石力学及地应力参数、损害资料等。4. 1. 6 地下流体资料包括地下汕气水的新度、密度、水型、矿化度、凝固点及含蜡含硫等相关资料。4. 1. 7 储层测试及生产测试资料包括
13、通过储层测试方法得到的静压、流压、储层温度、表皮系数、有效渗透率、泄油半径以及通过生产测试得到的产液(气)剖面和吸水剖丽等资料。4. 1. 8 历次措施情况包括历次措施相关资料,如措施类型、参数、效果等。4. 1. 9 生产动态资料包括井网及井排距、生产井及邻井的日产量、月产量、累计产量、井口压力与开井时间等;注水井及邻井的H注量、累计注入量与井口压力等。4. 1. 10 地面资料包括井场附近区域的人员及单位分布等情况。4.2 压裂设计原则4.2.1 lli裂设计的目标是认识储层与发现储量,提高单井产量、日注量及压裂有效期。SY/T 5289-2008 4.2.2 井简条件满足ffi裂施工的各
14、种要求。4.2.3 优选能满足汕气藏地质与压裂工艺要求的低伤害压裂液体系和支撑剂。4.2.4 优选的l二裂工艺参数应达到预期改造目标,且具现场可操作性。4.2.5 制定压裂施工全过程质量控制及配套措施要求,以确保压裂施工能按设计方案执行。4.2.6 制定健康、安全、环保保障措施。4.3 压裂材料的评估与优选4.3.1 压裂液的类型及基础配方根据压梨储层的温度、岩性、敏感性实验结果,结合压裂工艺妥求确定。4.3.2 压裂液优化及其性能参数压裂液的性能参数指标执行SY/T 6376的规定。对压裂液综合性能评估,I立结合井简温度场、裂缝温度场及1主裂液的沿程剪切速率和作用时间来进行,以优选不同温度时
15、段的交联比与破胶剂浓度。4.3.3 压裂液的性能参数的获取方法压裂i夜性能参数的获取方法按SY/T5107执行。4.3.4 支撑剂优选及其性能参数获取支撑剂的性能评价及优选,应综合考虑压裂储层的有效闭合压力、杨氏模量、文撑剂短期导流能力和长期导流能力等因素。并结合预测的版裂井产量指标、稳产期指标和经济指标等进行优选。物理性能的测试方法执行SYiT5108的规定,导流能力测试方法执行SY/T6302的规1泣。推荐压裂设计中使用裂缝长导的实验有关数据,数据格式参见附录A中表A.14,4.4 压裂方案及施工参数优化4.4.1 压裂方案优化4.4. 1. 1 压裂层段优选及射孔方式的优化应综合考虑U裂
16、储层的地应力差异及距上下水层或气层的距离等因素,以优选压裂井段及优化射于L方式。4.4. 1. 2 压裂方式优选a)根据储层皮井简条件,I-l满足改造要求。b)选捧IT裂方式,应安全、环保、简便。4.4. 1. 3 压裂注入管柱优选及最大排量确定根据套管钢级、壁!亨及抗内压等数据,确定是否下封隔器。然后选择合适的注入管柱及井门装置,并进行弘度校核,以确保施工安全。最后模拟不同排量下的井口压力,以优选最大的注入排量。压裂设计中应给出)i裂管柱示意图,参见SY/T5952-2005的图102图104。4.4. 1. 4 支撑缝长和导流能力优化应用泊藏数值模拟软件,在生产动态历史拟合的基础上,模拟不
17、同支撑缝长和1导流能力下的压后生产动态。油藏模拟输出结果参见附录B中表B.3 , 应用拟三维或全二维压裂设计软件,模拟上述支撑缝长和导流能力条件下的加砂量及支撑剂浓度等数据。计算需输入的参数参见附录B中表B.1,裂缝模拟输出结果参见附录B中表B.2, 巾设定的压裂设计目标函数,经模拟计算,绘制出不同支撑缝长和导流能力F的目标值曲线,并依据1111线形态确定优化的支撑缝长和导流能力D4.4.2 压裂施工参数优化4.4.2.1 注入排量需综合考虑压裂管柱、井口装置承压能力、设备能力、压裂液的摩阻、施工规模、缝高延伸等多个网素确定。4.4.2.2 前置液量3 -回回国胃畴曙黯鲁西建嗲s是SY/T 5
18、289-2008 根据裂缝模拟结果确定,确保施工安全及经济最优,且能最大限度降低储层伤害。4.4.2.3 支撑剂量根据优化的支撑缝长和导流能力,并考虑设备能力确定。4.4.2.4 支撑剂浓度综合考虑压裂优化的导流能力、储层渗透率、杨氏模量、压裂液携砂性能及压裂设备能力等因素确定。4.4.2.5 顶替液量顶替液量以注人管柱体积、压裂储层顶部至注入管柱底部间的套管体积、i昆砂车漏斗及地面注入管线的容积之和来确定。4.4.2.6 压裂泵注程序为获得合理的支撑剖面,应综合考虑施工安全、设备能力、压裂液性能等因素确定。压裂泵注程序表格式参见附录A中表A.15 , 4.5 压裂设计文本压裂设计应最终形成压
19、裂设计书文本,可参见附录A的格式。5 油、气、水井压裂施工方法5.1 压裂施工前准备及要求5. 1. 1 井场要求5.1.1.1 平整、坚实,入口处宽敞。S. 1. 1. 2 设备摆放与井口之间距离应符合安全要求。S. 1. 1. 3 道路、电源良好,井场能摆放各种必需的压裂及消防设备,且施工方便。5. 1. 1. 4 应能摆放足够容积的施工液罐、废液池和计量液罐。5. 1. 1. 5 仪表车正门应背离井口方向。5. 1. 2 井筒准备井筒准备按SY/T5587. 5-2004执行。5. 1. 3 井下管柱准备井下管柱准备按压裂设计要求执行。5. 1. 4压裂设备准备按设计要求,备齐需用的压裂
20、设备。S. 1. 4. 1 所有压裂设备在上井及施工前应认真进行检查,确保压裂施工设备性能良好,备件齐全,安装正确;确保整个施工安全、顺利进行。5. 1. 4. 2 正式施工前应对压裂车的超压装置进行检测,压裂车超压装置应灵活可靠。5. 1. 4. 3 压裂车正常运行时上水效率应大于85%,要求压裂车、混砂牢连续作业3h以上,混砂车供液压力应达到O.3PaO.5Pa。5. 1. 4. 4 施工过程中的供液能力不小于设计的最大排量,供砂能力不小于设计的最大加砂速度。5. 1. 4. 5施工前,需对压力计、流量计和密度计进行校对,液体及支撑剂的计量误差要小于5%,压力误差小于1.5%;要求仪表车必
21、须以每秒一点同时、准确地记录全套数据,并保证施工全过程各数据信道及其与相关软件的连接畅通无故障。5. 1. 4. 6 压力传感器要安装在高压管线或井口上,不能安装在高压管汇与压裂泵之间。5.1.4.7 关键岗位配备适量元线对讲机,以保证通讯畅通。5. 1. 4. 8 压裂管线必须贴地面布置,从地面到井口用双弯头过渡,从地面到管汇台同样用双弯头过渡。5. 1. 5 压裂液材料准备及自己液要求SY/T 5289-2008 按设计要求备齐配置压裂液所需材料。5. 1. 5. 1 摆好液罐,要求放罐地而平整硬实无虚土,液罐摆放整齐,并进行编号。连接好三通,闸门灵活,元漏水现象。5. 1. 5. 2 对
22、压裂用罐逐个清洗干净,元杂质。5. 1. 5. 3 自己液前备足清水,配液用水符合压裂液配方要求。5. 1. 5. 4 按设计配方和l用最配制压裂液及活性水溶液。5. 1. 5. 5 压裂液配/,ff后及正式施t前均应取样测试勃度、pH值和交联性,测试结果应与室内试验结果相致。5. 1. 6 支撑剂准备5. 1. 6. 1 运输前,砂罐车内必须清洁干净、无异物。5. 1. 6. 2 严格核实支撑剂数量、清沾程度,并作支撑剂的密度、球度、圆度、粒度的表观检测。5. 1. 6. 3 按核实数量将支撑剂全部装入砂罐。5. 1. 7 现场实验仪器准备要求按现场施工资料录取要求准备实验仪器。5.2 现场
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- SY 5289 2008 水井 设计 施工 效果 评估 方法
