NB/T 10001-2014 煤层气压裂作业规范

ICS75.020
E14
备案号：44886-2014 NB
中华人民共和国能源行业标雅
NB/T10001-2014
煤层气压裂作业规范
Specification of fracturing operation in coalbed methane wells

2014-03-18发布 2014-08-01实施
国家能源局 发布

1范围
本标准规定了煤层气井压裂方案设计方法，压裂方式的选择，压裂设备的选择，压裂过程中压裂液及支撑剂的选择，压裂施工方法，压裂作业流程，现场验收要求，质量、健康、安全、环境要求及资料汇总与上交要求等内容。
本标准适用于煤层气井水力压裂方案设计和压裂施工。
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。
SYT5107水基压裂液性能评价推荐作法
SY/T5108压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法
SY/T5325射孔施工及质量监控规范
SYT54672007套管柱试压规范
SYT5587.5—2004常规修井作业规程第5部分：井下作业井筒准备
SYT5587.9-2007常规修井作业规程第9部分：换井口装置
SY5727—2007井下作业安全规程
SY/T5952一2005油气水井井下工艺管柱工具图例
SYT6277一2005含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程
SYT6302一2009压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐作法
SY/T66102005含硫化氢油气井井下作业推荐作法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
支撑缝宽propped fracture width
裂缝闭合后的宽度，单位为mm。

3.2
支撑缝长propped fracture length
裂缝闭合在支撑剂上的长度，单位为m。
3.3
裂缝导流能力fracture conductivity
在闭合应力条件下的支撑缝宽与支撑剂渗透率的乘积，单位为um2·cm。
3.4
无因次裂缝导流能力dimensionless fracture conductivity
裂缝导流能力与储层有效渗透率和支撑裂缝半长乘积的比。
3.5
砂液比the ratio of sand to liquid
支撑剂的堆积体积与携砂液净液量体积之比，%。

3.6
支撑剂浓度proppant concentration
支撑剂的质量与携砂液体积比，单位为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kg/m2。
3.8
压裂液效率efficiency of fracturing fluid
停泵时的压裂液造缝体积与泵入储层压裂液总体积之比，%。
4煤层气井压裂方案设计方法
4.1压裂前录取资料
4.1.1区域地质概况资料
包括地质年代、煤的变质程度等相关资料。
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、套管节箍位置、套管变形及管外窜槽情况；水泥返高、固井质量、目前人工井底；钻井液密度及黏度；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测井、录井资料
包括常规测井、特殊测井、岩屑录井、气测录井等资料，可了解每个层的岩性、电性、物性、天然裂缝、含气性显示特征及地应力等相关数据。
4.1.4岩心及吸附气解吸资料
包括压裂段煤的工业分析、显微组分、解吸时间、解吸速度、解吸量、顶底板岩心的物性分析资料、矿物组成、黏土含量、敏感性实验资料、岩石力学及地应力参数、伤害实验资料等。
4.1.5地下流体资料
包括压裂层的地层水的密度、水型、矿化度等相关资料。

4.1.6储层测试及生产测试资料
包括通过对压裂层进行测试得到的静压、流压、储层温度、表皮系数、有效渗透率等资料。
4.1.7历次措施情况，
包括历次措施相关资料，如措施类型、施工参数、效果等。
4.1.8生产动态资料
包括井网及井间距，生产井及邻井气、水的产量，解吸压力，井口压力，液面深度等。
4.1.9邻井、邻区的地层应力及裂缝监测资料
包括邻井、邻近区域的地层应力资料和压裂裂缝监测资料等。
4.1.10地面资料
包括井场附近区域的基本地形、地貌，建筑物、人员及单位分布等情况。
4.2压裂设计原则
压裂设计的原则是：
a)压裂设计的目的是根据储层的条件优化施工参数，指导压裂施工，提高压裂效果，从而为认识与改造储层提供帮助；
b)井筒条件满足压裂施工的要求；
c)优选能满足煤层地质与压裂工艺要求的低伤害压裂液体系和支撑剂：
d)压裂工艺参数应达到预期改造目标，并且具有现场可操作性：

e)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；
f)制定健康、安全、环保保障措施。
4.3压裂液、支撑剂的评估与优选
4.3.1压裂液的类型及基础配方
压裂液的类型及配方应根据压裂储层的温度、物性、敏感性、岩心伤害实验结果，结合压裂工艺及低伤害的要求确定，压裂液性能应按照SY/T5107的要求进行测试。
4.3.2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、支撑剂短期和长期导流能力等因素，并结合预测的压裂井的产量指标、稳产期指标和经济指标等进行优选。
支撑剂物理性能的测试方法执行SYT5108的规定，导流能力测试方法执行SY/T6302一2009的规定。
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
应综合考虑煤储层与顶底板的地应力差异，煤储层测井的密度、声波、电阻率等参数，煤储层与含水层、含气层的距离等因素，以优选压裂井段及优化射孔方式，
4.4.1.2压裂方式优选
压裂方式选择应满足：
a)根据储层及井简条件满足改造要求：
b)压裂方式应安全、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、壁厚、抗内压及固井质量等数据，确定合理的井下管柱及井口装置，并进行强度校核，以确保施工安全。最后模拟不同排量下的井口压力，以确定最大的注入排量。
压裂设计中应给出压裂管柱示意图，参见SY/T5952一2005图102~图104。

投稿会员：芳华