试油压裂设计
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试油作业操作规程1、搬家:1.1、修井机自重较大,宜中低速行驶。
油门要稳,严禁油门忽大忽小,不允许一脚到底的轰油门方法。
1.2、通井机爬平拖时必须有专人面对司机指挥。
1.3、通井机滚筒负荷较重,必须用倒档慢爬,严禁用正档爬平拖。
2、立放井架:2.1、载车对井口,必须使千斤与支撑垫对准,全部集中载荷点要与承载地基对准。
2.2、起升和收放井架必须有一人专门指挥,起升和收放井架的速度应尽可能保持低速。
2.3、操作前对修井机进行全部检查,检查发动机和主油泵工作运转是否正常,同时检查井架上是否有遗留物和杂物,井架上的所有连接件是否可靠,所有绷绳和地锚是否有段丝等不正常现象。
2.4、井架基础必须平整、结实、就低不就高。
2.5、立井架过程中,井架高度范围内禁止闲人穿行。
2.6、5级以上大风严禁立放井架。
3、起下管柱:3.1认真检查井架、天车、游动滑车等部位,发现问题及时处理,并定期保养。
3. 2、井架绷绳用5/8″钢丝绳,上下各3个绳卡,每一扭矩断丝超过5丝,必须更换,每口作业井必须挂6道绷绳(前2道,后4道),吃力要均匀,并使天车、游动滑车与井口中心在一条直线上(前后偏差小于60mm,左右偏差小于20mm)。
3.3、花兰螺丝要保养,保持卫生,有调节余量。
3.4、绷绳开档要合理。
后一道绷绳开档20-22m,距井口的距离为22-24m,绷绳前开档18-20m,距井口的距离为18-20m。
3.5、地锚深度为1.8-2.0m,露出地面不高于0.15m,地锚销螺丝齐全完好,雨季应培土,防止地锚坑进水。
3.6、大绳应使用22-25mm钢丝绳,在滚筒上排列整齐,当游动滑车放至井口时,滚筒余绳不少于15圈,活绳头用2个绳卡卡扁卡牢。
3.7、测力总成死绳头各装5个绳卡,卡扁卡牢,保险绳绳头用4个绳卡卡扁卡牢,圈度大小适中,负荷显示器应定期校验、调整。
3.8、油管桥位置应选择合理,搭放平整、稳固,油管桥不少于3道,每道桥至少用4个桥凳支撑,桥凳离地面高度不少于0.3m,油管摆放整齐10根一出头,两端悬空长度不超过0.5米。
目 录一、压裂设计的基本任务 (2)二、压裂设计参数 (2)1、油气井参数 (2)2、油气层参数 (2)3、压裂参数 (3)4、经济参数 (3)三、压裂模型与压裂几何尺寸 (7)四、压裂设计及设计的优化 (9)五、绿10井加砂压裂PT软件设计与模拟 (13)1、绿10井压裂设计界面 (13)2、绿10井压裂裂缝拟合界面 (33)3、绿10井加砂压裂产能预测模拟 (54)六、中古16井酸压PT软件设计与拟合 (60)1、中古16井Fracpro PT酸压设计界面 (60)2、中古16井Fracpro PT酸压拟合界面 (70)七、附件一:中古16井酸压PT软件设计与拟合 (88)八、附件二:酸压软件介绍 (122)一、压裂设计的基本任务1、在给定的储层与注采井网条件下,根据不同裂缝长度和裂缝导流能力预测井在压后的生产动态2、根据储层条件选择压裂液,支撑剂等压裂材料的类型,并确定达到不同裂缝长度和导流能力所需要的压裂液与支撑剂的用量3、根据井下管柱与井口装置的压力极限,确定泵注方式,泵注排量,所需设备的功率与地面泵压4、确定压裂施工时压裂液与支撑剂的泵注程序5、对上各项结果进行经济评价,并使之最优化。
6、对这一优化设计进行检验。
设计应满足:开发与增产的需要;现有的压裂材料与设备具有完成施工作业的能力;保证安全施工的要求。
二、压裂设计参数1、油气井参数1)、井的类别与井网密度2)、井径、井下管柱(套管,油管)与井口装置的规范、尺寸及压力定额3)、压裂层段的固井质量4)、射孔井段的位置、长度、射孔弹型号、射孔孔数与孔眼尺寸5)、井下工具的名称、规范、尺寸、压力定额、承受温度与位置2、油气层参数1)、储层有效渗透率、孔隙度与含油饱和度以及这些参数的垂向分布2)、储层有效厚度及其在平面上的延伸3)、储层压力梯度与静压力4)、储层静态温度5)、储层流体性质(包括密度、粘度与压缩系数等)6)、储层岩石力学性质,如泊松比,杨氏模量,抗压强度,与岩石布氏硬度等7)、储层地应力的垂向分布及最小水平主应力的方位8)、遮挡层的岩性,厚度与地应力值3、压裂参数1)、使用二维设计模型时压裂施工所形成的裂缝高度或使用三维模型时储层与上、下遮挡层的地应力差2)、裂缝延伸压力与裂缝闭合压力3)、压裂液粘度、流态指数和稠度系数4)、压裂液初滤失和综合滤失系数5)、压裂液流经井下管柱与射孔孔眼的摩阻损失6)、压裂液纯滤失高度的垂向分布7)、支撑剂类型,粒径范围,颗粒密度,体积密度8)、作为裂缝闭合压力函数的支撑剂导流能力与水力裂缝中支撑剂层的渗透率9)、压裂施工时的泵注排量10)、动用的设备功率及其压力极限4、经济参数1)、压裂施工规模2)、压裂施工费用3)、油气产量及产品的价格4)、计算净收益的时间以及净贴现值有效渗透率在多孔介质中,如有两种以上的流体流动,则该介质对某一相的渗透率称之为有效渗透率(um2 或10-3 um2或MD),有效渗透率与压裂液综合滤失系数的二次方成正比,与裂缝长度成反比,因此,在压裂设计中,最佳裂缝长将随有效渗透率的增加而变短。
常规试油工序及井下作业质量标准及操作规程交接井由局、公司勘探处、开发处牵头,召集钻井公司、录井公司、固井公司、测井公司及采油厂相关生产技术科室人员,开交接会议。
1、交接井资料,钻开资料,钻井基本资料,套管数据表,井斜资料,油水层综合录井资料.录井资料:油水层综合剖面图固井资料:固井质量综合曲线图测井资料:综合测井解释资料2、确定试油测试的目的3、确定试油测试的层位、井段4、确定试油测试的方式、方法5、确定射孔层位、井段、射孔方式6、确定试油测试油施工日期、周期7、施工一、目前试油一队所用的试油井架型号及规范:BJ—18型BJ1—18型二、上述井架底座中心到井口的距离:1.8m。
三、安装井架时质量要求1.上述型号井架中心距误差不超过10mm±,左右轴销钉至井口中心距相等,误差不超过5mm±。
2.天车和井口中心应对中,左右不超10mm±,前后不超30mm±。
3.井架基础必须墩实、找平,螺丝必须紧固,部件、附件完好齐全。
4.井架绷绳用5/8"以上钢丝绳,绷绳每端最少用3个绳卡,各滑轮螺丝应有调节余地。
四、井架搬迁操作1.起吊井架应用5/8"钢丝绳套,应挂牢、扶正,操作平稳。
2.井架平稳地放在拖车、船只或卡车上,且必须固定结实,运输途中要加强检查。
五、立放井架操作1.活动底座、井架基础摆至位置后要用水平尺找平找正,前后允许误差10mm,左右5mm。
2.井架后绷绳五个(螺旋桩),或水泥绷绳坑三个,位置准确误差不于0.5m,螺旋桩倾斜方向应与绷绳方向一致,前绷绳2个(用螺旋桩)。
3.立放井架用16T以上吊车,绳套必须用5/8"以上钢丝绳,且挂在井架上边三大格以上的位置。
4.立井架,进行井架安装时,一端一般用方木垫平,另一端用5/8"以上钢丝绳套,吊车拉起,水平对接,连接好后各螺丝加固紧。
5.解体井架时,一般拆16个螺丝,其余16个要松动,防止井架解体后一端夹紧,有的螺丝不易拿出。
常规试油工艺流程**************工艺研究所2007-10-26一、试油的概念试油是钻井完井之后,对油气层进行定性评价的一种手段。
试油的目的是将钻井、综合录井、测井所认识和评价的含油气层,通过射孔、替喷、诱喷等多种方式,使地层中的流体(包括油、气和水)进入井筒,流出地面。
这一整套的工艺过程,将取得产层流体的性质、产量、地层、地层压力及流体流动过程中的压力变化,并通过对这些资料的分析相处理获得地层的各种参数,对地层进行评价。
二、常规试油工艺流程工艺流程见附图1、施工前的开工准备(1)安装试油井架。
认真检查、紧固井架各部位,不得开焊、缺螺栓及严重变形。
天车滑轮转动灵活并打好黄油,确认合格方可安装。
(2)井架底座必须垫水泥基础垫。
(3)井架安装必须按照设计和相关要求、标准进行安装。
井架安装要符合安全技术,校正后才能使用。
其它要求执行立井架标准。
(4)认真检查钻井井口,合格后方可进行下步施工。
(5)安装井口四通及防喷器,都必须按照要求安装。
(6)井口地面管线要按照井控和安全的要求进行安装和连接,风向标、逃生路线指示牌和套管闸门指示牌都要按照要求悬挂和安装。
2、通、洗井(1)用油管底部连接通井规进行通井、洗井。
当下至距人工井底50m时,下放速度要缓慢,每分钟不得超过5m。
司钻要认真观察拉力表,发现遇阻加压不得超过20KN,连续实探人工井底三次,确定人工井底深度。
(2)探到人工井底后,上提油管1-5m,安装好井口,连接好进出口管线。
进行洗井时,洗井液上返速度应大于2m/s,达进出口液性一致为合格。
(3)如果井筒内为高密度的钻井泥浆,或者设计要求需要分段洗井,则采取分段洗井的方式,油管下到预定位置后,安装好井口,连接好进出口管线。
进行洗井时,洗井液上返速度应大于2m/s,达进出口液性一致为合格。
然后再加深油管到指定位置,安装井口进行洗井,直到人工井底。
3、试压(1)装好井口采油树,全井按照设计要求进行试压,一般油水井要求试压15MPa,气井要求试压20MPa,经30分钟下降小于0.5 MPa 为合格。
压裂裂缝监测方法分析及应用项目名称:《压裂裂缝监测方法分析及应用》研究起止时间:2011年3月—2011年12月负责人:卢云霄技术首席:杜发勇报告编写人:杜发勇主要研究人员:张培东陈东茹红丽黎石松暴志娟潘勇姜立辉孙文森黄琼冰薛仁江林惠星等审核人:陈东审定人:李云目录一、项目概况 (3)(一)立项背景 (3)(二)主要研究内容 (4)(三)完成工作量 (4)(四)提交成果与主要技术指标 (5)(五)主要成果和认识 (5)二、水力压裂裂缝监测方法分析 (6)(一)水力压裂裂缝监测技术分类 (6)(二)裂缝监测方法分析 (7)1、间接裂缝监测(诊断)方法分析 (7)2、直接近井裂缝监测方法分析 (12)3、直接远场裂缝监测方法分析 (18)(三)水力压裂裂缝监测方法对比 (29)三、探井水力压裂裂缝监测资料统计分析 (31)(一)探井水力压裂裂缝监测技术及应用情况 (31)(二)探井水力压裂裂缝监测资料分析 (31)1、压前压后井温测试资料分析 (31)2、井底压力温度监测资料分析 (37)3、地面多点式微地震裂缝监测资料分析 (43)4、大地电位法裂缝监测资料分析 (45)5、压后压力恢复资料分析 (46)6、裂缝监测资料综合分析 (47)四、认识和建议 (49)1、认识 (49)2、建议 (49)附图探井压裂前后井温测井曲线图 (49)一、项目概况(一)立项背景随着油田勘探工作的不断深入,新增探明储量中低渗透油气藏所占比例大幅上升。
“十一五”期间,达到当年探明储量的52.5%。
“十二五”期间勘探增储主阵地仍为低渗透油藏,年均在4000万吨以上。
压裂改造是这类储量得以探明和有效开发动用的关键技术。
正确的认识水力压裂裂缝的几何形态和延伸状况,对评价压裂效果,检验和提高压裂设计的准确性,优化开发方案,进而改善压裂增产效果,提高单井产能及最终采收率具有重要的指导作用。
因此,压裂裂缝监测诊断方法,始终是相关领域专家们最为关注,同时长期进行探索与开发应用的关键技术之一。
井 别:采油井 井 型:水平井 井压裂工程设计 (定向射孔+双封单卡)
2013年10月19日 井 号: 井 层 位: 设计单位:*******公司 施工单位:*******公司 喷砂射孔压裂:9段 设 计 人:王修建
日期: 2013年10月19日 设计审核人: (签字) 日期: 审核意见:
设计审批人(甲方): (签字) 日期: 审批意见: 1
套管、油管性能数据表 管柱类型 尺 寸 钢 级 壁厚 (mm) 内径 (mm) 外径 (mm) 重量
(Kg/m)
抗拉 强度 (kN) 抗内压 强度 (Mpa) 抗外挤
强度 (Mpa)
套管 95/8〞 J55 8.94 226.6 244.5 36.00 2015 24.3 13.9
51/2〞 J55 7.72 124.3 139.7 17.00 1099 36.7 33.9 51/2〞 N80 7.72 124.3 139.7 17.00 1548 53.4 43.3 51/2〞 P110 7.72 124.3 139.7 17.00 1980 73.4 51.6 油管 27/8〞 N80 5.51 62.0 73.0 9.67 470.0 72.9 76.9
一 :井口 井口需承压65MPa,因此配备KQ65/70型井口。
二 :射孔参数
层位 井段 (m) 厚度 (m) 射孔井段/喷点 (m) 厚度 (m) 射孔枪弹 射孔 相位 孔密 (孔/m)
1 2652-2656 4.0 12652-2656 4.0 Φ95mm水平井复合射孔枪 SDP39HMX25 向上120° 13
2 2602-2606 4.0 2602-2606 4.0 Φ95mm水平井复合射孔枪 SDP39HMX25 向上120° 13 3 2526-2530 4.0 2526-2530 4.0 Φ95mm水平井复合射孔枪 SDP39HMX25 向上120° 13 4 2460-2466 6.0 2460-2466 6.0 Φ95mm水平井复合射孔枪 SDP39HMX25 向上120° 13 5 2426-2430 4.0 2426-2430 4.0 Φ95mm水平井复合射孔枪 SDP39HMX25 向上120° 13 6 2332-2336 4.0 2332-2336 4.0 Φ95mm水平井复合射孔枪 SDP39HMX25 向上120° 13 7 2258-2262 4.0 2258-2262 4.0 Φ95mm水平井复合射孔枪 SDP39HMX25 向上120° 13 8 2172-2176 4.0 2172-2176 4.0 Φ95mm水平井复合射孔枪 SDP39HMX25 向上120° 13 9 2073-2077 4.0 2073-2077 4.0 Φ95mm水平井复合射孔枪 SDP39HMX25 向上120° 13 2
三 :试油施工工序 通井→洗井→定向射孔→压裂→放喷及排液→求产 四 : 施工步骤及要求
1 通、洗井 ① 通井 通井规外径118mm,长度1500mm,通至人工井底。 ② 洗井 洗井液配方:0.5% COP-1+0.5%CF-5C,洗井液50m3,洗井排量700L/min,返出洗井液机械杂质含量不大于0.2%,并再次实探人工井底。 2 射孔、压裂 1定向射孔 射孔方式:油管传输定向复合射孔,射孔时避开套管接箍,射完孔使用GX140T型套管刮削器通井。 2措施及施工参数 采用双封单卡分段压裂工艺,设计压裂9段,两趟管柱施工完成。 表4-1 措施及施工参数 层位 射孔井段 (m) 措施 方式 液体 类型 支撑剂 类型 支撑剂数量 (m3) 施工排量 (m3/min) 平均砂比 (%)
1 2652-2656 分段压裂 交联胍胶 陶粒 40 1.8 25 2 2602-2606 36 1.8 25 3 2526-2530 24 1.8 25 4 2460-2466 28 1.8 25 5 2426-2430 35 1.8 25 6 2332-2336 42 1.8 25 7 2258-2262 24 1.8 25
8 2172-2176 22 1.8 25 9 2073-2077 36 1.8 25 3
压裂液配方 液体类型 配 方 酸处理液 31%HCl +1.5%HF +0.5%CF-5C +0.3%COP-1 +0.1%CA +1%HJF-94
活性水 0.5%TOF-1+0.5%TOS-1 压裂液 0.35%CJ2-6+0.5%TOF-1+0.5%TOS-1+0.1%CJSJ-3
交联液 JL-13+0.6%APS 交联比 100: 0.3-0.5(最佳交联比现场测小样确定)
入井 材料
第1段压裂 第2段压裂 第3段压裂
设计量m3 准备量m3 设计量m3 准备量m3 设计量m3 准备量m3 基液 176.7 200 158.3 200 108.1 150 活性水 50 20 50 50 50 50 交联剂 0.9 1 0.8 1 0.5 0.8 酸液 每段各10
入井 材料
第4段压裂 第5段压裂 第6段压裂
设计量m3 准备量m3 设计量m3 准备量m3 设计量m3 准备量m3 基液 126.2 150 154.4 200 182.5 250 活性水 50 50 50 50 50 50 交联剂 0.6 0.75 0.77 1 0.9 1.3 酸液 每段各10
入井 材料
第7段压裂 第8段压裂 第9段压裂
设计量m3 准备量m3 设计量m3 准备量m3 设计量m3 准备量m3 基液 107.2 150 100.2 150 156.7 200 活性水 50 50 50 50 50 50 交联剂 0.5 0.75 0.5 0.75 0.8 1.3 酸液 每段各10 4
支撑剂准备 陶粒砂 合计240.7 m3 1 40 2 36 3 24 4 28 5 35 6 42 7 24 8 22 9 36 5、化工料准备 酸液:(每段施工备酸液10m3,10m3的化工料如下)
31%HCL 40%HF CF-5C CA HJF-94 COP-1
3.55m3 0.67m3 50kg 10Kg 100Kg 30Kg 基液:第1-9段(共1650方) 名称 设计量Kg 名称 设计量Kg CJ2-6 5775 TOF-1 8250 TOS-1 8250 CJSJ-3 1650 APS 180 交联剂:第1-9段(共8.25方)
APS 43.68kg JL-13 8250
活性水:第1-9段(共450方) 名称 设计量Kg 名称 设计量Kg 备注
TOS-1 2500 TOF-1 2500 3:双封单卡压裂
采用双封单卡分段压裂工艺 由下到上为:导向丝堵+K344-112封隔器(+KPS-110高强度导压喷砂器)+油管调整短节+K344-112封隔器+钢性扶正器+ KSLAJ-108安全接头+ 2 7/8"外加厚油管至井口。 5
图3-1 双封单卡分段压裂管柱图 压裂施工步骤 (1) 配双封单卡钻具,同时按照设计配方、压裂施工顺序和用量配制压裂液。 (2) 地面管线、井口及设备试压65 MPa。 (3) 施工中封隔器坐封后如出现井口返水现象,立即停泵反洗井,并上提管柱验封,若封隔器坐封情况良好,上提至上段继续施工,施工中井口继续返水,关井并做好井控措施。。 (4) 第一段压裂施工程序(2652-2656 ):
第一段(2652-2656 )施工泵注表 施 工 阶 段 液体 类型
油管注 入液量 m3 油管
排量 m3/min
砂比 % 砂量
m3 支撑剂类型
低替 活性水 6.4 0.5-0.8 坐封 基液 2.0 0.8-2.0 注前置液 交联液 35 2.0
注携砂液 交联液 18.5. 2.0 15 2.8 20/40目陶粒 交联液 30 2.0 23 7 20/40目陶粒 交联液 45 2.0 32 14.6 20/40目陶粒
交联液 25 2.0 37 9.3 20/40目陶粒 交联液 15 2.0 42 6.3 20/40目陶粒
注顶替液 活性水 8.2 2.0
(5) 上提钻具,准备压裂第二段(2602-2606m)。上提工具过程中,注意做好相关井控措施。 6
(6) 第二段压裂施工程序(2602-2606m): 第二段(2602-2606m)施工泵注表 施 工 阶 段 液体 类型
油管注 入液量 m3 油管
排量 m3/min
砂比 % 砂量
m3 支撑剂类型
低替 活性水 6.4 0.5-0.8 坐封 基液 2.0 0.8-1.8 注前置液 交联液 30.0 1.8
注携砂液 交联液 17 1.8 15 2.6 交联液 28 1.8 23 6.6 交联液 35 1.8 32 11.3 交联液 25 1.8 37 9.2 交联液 15 1.8 42 6.3 注顶替液 活性水 8.3 1.8
(7) 上提钻具,准备压裂第三段(2526-2530m)。上提工具过程中,注意做好相关井控措施。 (8) 第三段压裂施工程序(2526-2530m ):
第三段(2526-2530)施工泵注表 施 工 阶 段 液体 类型
油管注 入液量 m3 油管
排量 m3/min
砂比 % 砂量
m3 支撑剂类型
低替 活性水 6.4 0.5-0.8 坐封 基液 2.0 0.8-1.0 注前置液 交联液 20.0 1.6
注携砂液 交联液 12 1.6 16 1.9 20/40陶粒 交联液 18 1.6 24 4.3 20/40陶粒 交联液 25 1.6 32 8.1 20/40陶粒
交联液 15 1.6 37 5.5 20/40陶粒
交联液 10 1.6 42 4.2 20/40陶粒
注顶替液 活性水 8.1 1.6
(9) 上提钻具,准备压裂第四段(2460-2466m)。上提工具过程中,注意做好相关井控措施。