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压裂作业质量标准

第一章压裂作业质量标准

1.1范围

本标准规定了水力压裂作业质量要求、作业技术标准。

本标准适用于油田水力压裂作业质量的评定。

1.2压裂作业质量要求

依据《压裂工程质量技术监督及验收规范》制定以下作业质量要求。

压裂作业质量分为合格、不合格:

1.2.1作业质量合格

(1)压裂作业实际进入目的层支撑剂量达到设计要求;

(2)实际作业排量达到设计要求;

(3)实际加砂比达到设计要求;

(4)顶替液量达到设计要求;

(5)胶联和破胶性能达到设计要求;

(6)作业记录、曲线齐全准确,资料全准。

1.2.2作业质量不合格

达不到作业质量合格的六条中其中之一为质量不合格。

1.2.3异常情况的评定

作业过程严格按照设计执行,无人为因素而发生以下情况的,不进行质量评定。

在整理异常井作业资料时,需在施工监督记录单中详细说明,应有甲方工程技术人员签字认可。

(1)地层压不开,加酸等措施作业后还是压不开的。

(2)排除液体、设备、仪器仪表及操作因素,因地层原因中途砂堵的。

1.3入井材料质量标准

1.3.1压裂液

技术指标按以下标准执行:

1.3.1.1压裂用植物胶通用技术要求(依据SY/5764-2007):

表1-1压裂用植物胶通用技术要求

名称

羟丙基胍尔胶

胍尔胶

项目

指标

指标

一级品

二级品

一级品

二级品

夕卜观

淡黄色粉沫

白色粉沫

①200*50-0.125/0.09筛余量C1(质量分数),%

<1

<1

①200*50-0.071/0.05筛余量C21(质量分数),%

<10

<20

<10

<20

含水率W(质量分数),%

<10.0

<10.0

表观粘度卩(30C,170s-1,0.6%)mPj?

s

>110

>105

>110

水不溶物n(质量分数),%

<4.0

<8.0

<16.0

<20.0

流动性

一般

一般

PH值

6.5-7.5

6.5-7.0

胶联性能

能用玻璃棒挑挂

能用玻璃棒挑挂

羟丙基取代度MS

>0.30

>0.15

131.2水基压裂液通用技术指标(依据SY/6376-2008)

表1-2水基压裂液通用技术指标

序号

项目

指标

1

基液表观黏度,mPa・s

20tV60°C

10〜40

60CWtV120C

20〜80

120°C

30〜100

2

胶联时间,s

20C

15〜60

60C

30〜120

120°C

60〜300

3

耐温耐剪切能力

表观黏度,mPa・s

>50

4

黏弹性

储能模量,Pa

>1.5

耗能模量,Pa

>0.3

5

静态滤失性

滤失系数,m/Jmin

3

<1.0X10-

初滤失量,m3/m2

-2

<5.0X10

滤失速率,m/min

-4

<1.5X10

6

岩心基质渗透率损害率,%

<30

7

动态滤失性

滤失系数,m/Jmin

<9.0X10-3

初滤失量,m3/m2

-2

<5.0X10

滤失速率,m/min

3

<1.5X10-

8

动态滤失渗透损害率,%

<60

9

破胶性能

破胶时间,min

<720

破胶液表观黏度,mPa・s

<5.0

破胶液表面张力,mN/m

<28.0

破胶液与煤油界面张力,mN/m

<2.0

10

残渣含量,mg/L

<600

11

破乳率,%

>95

12

压裂液滤液与地层配伍性

无沉淀、无絮凝

13

降阻率,%

>50

表1-3黏弹性表面活性剂压裂液通用技术指标

序号

项目

指标

1

稠化时间

20°C

15〜60

60CWtV120C

30〜120

120°C

60〜300

2

耐温耐剪切能力

表观黏度,mPa・s

>20

3

黏弹性

储能模量,Pa

>2.0

耗能模量,Pa

>0.3

4

基质渗透率损害率,%

<20

5

动态滤失渗透率损害率,%

<40

6

破胶性能

破胶时间,min

<720

破胶液表观黏度,mPa・s

<5.0

7

残渣含量,mg/L

<100

8

压裂液滤失与地层水配伍性

无沉淀,无絮凝

9

降阻率,%

>50

1.3.2压裂用支撑剂

指标依据《SY/T5108-2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐作法》制定。

(1)粒径组成:

水力压裂用支撑剂至少有90%勺粒径在公称直径范围内,小于最下面一层筛子的支撑剂不应超过样品质量的2%大于最上面一层筛子的支撑剂不应超过样品总质量的0.1%。

落在支撑剂粒径规格下限筛网上的样品质量,应不超过样品总质量的10%

(2)支撑剂物理性质指标

支撑剂物理性质指标见表1-3

表1-4支撑剂物理性质的指标

天然石英砂的球度、圆度应不低于0.6;

人造陶粒的球度、圆度应不低于0.8。

天然石英砂、人造陶粒支撑剂的酸溶解度值米用统一规定

支撑剂粒径规格(卩m

酸溶解度的允许值(%

3350〜1700,2360〜1180,1700〜1000,1700〜

<5.0

850,1180〜850,1180〜600,850〜425,600〜300

425〜250,425〜212,212〜106

<7.0

支撑剂浊度应不高于100NTU

(3)强度:

①支撑剂的抗破碎能力

相应的粒径范围、规定闭合压力和破碎指标见表1-4。

表1-5石英砂支撑剂抗破碎测试压力及指标

粒径范围mm

闭合压力MPa

破碎室受力kN

破碎率%

1.18-0.85(16/20目)

21

42

<14.0

0.85-0.425(20/40目)

28

57

<14.0

0.425-0.106(40/140目)

35

71

<8.0

2陶粒支撑剂的抗破碎能力

陶粒支撑剂的抗破碎能力要经过52MPa和69MPa两个模拟闭合压力的测试,破碎

率指标至少应在52MPa的闭合压力下达到本标准的要求。

因支撑剂性能比较的需要,闭合压力可增至86MPa和100MPa相应的粒径范围的破碎率指标,闭合压力与破碎室受力值见表1-4。

表1-4陶粒支撑剂的抗破碎测试压力及指标

粒径范围mm

体积密度/视密度

(g/cm)

闭合压力

(Mpa)

破碎室受力(Kn)

破碎率%

1.7-0.85(12/20目)

52

105

<25

<1.65/<3.00

52

105

<9.0

0.85-0.425(20/40目)

<1.80/<3.35

52

105

<5.0

>1.80/>3.35

69

140

<5.0

<1.65/<3.00

52

105

<8.0

600〜300(30/50目)

<1.65/<3.00

69

140

<6.0

>1.80/>3.35

69

140

<5.0

0.425-0.212(40/70目)

86

174

<10.0

第二章压裂作业技术标准

2.1准备工作

2.1.1井筒及下井工具准备

(1)要求固井质量良好,井下无落物,口袋应大于15m。

(2)压裂施工前必须先通洗井,保证管串及井筒干净。

(3)下井管串要仔细丈量三次,并涂抹丝扣油,油管上扣要适当。

压裂管柱、压裂工具下井前应仔细检查,下井工具要测量并绘制草图。

(4)封隔器深度位置计算以封隔器胶皮筒的上界面为准。

要求工作位置在施工层段上界以上3m下界以下0.5m〜1.5m,并要考虑计算后的油管伸长量。

2.1.2地面准备

(1)井口闸门要灵活好用,严密、不松动,无刺漏。

(2)油管挂、法兰、钢圈无损伤、变形,钢圈槽光滑,清洁干净。

座井口前要往钢圈槽内涂抹黄油,保证密封。

(3)井口安装端正,手轮方向一致,并使操作人员能避开来风方向。

油管悬挂采用上法兰悬挂。

(4)压裂放喷要用硬管线,朝向避开压裂施工区域,每间隔10m和出口处用地锚

固定牢靠,放空管线畅通。

并将废液排入排污池,管线出口禁止用活动弯头,并加装不小于120o的弯头。

(5)施工设备能力必须满足方案、设计要求。

(6)压裂用配件(高压管线、高压闸门、高压弯头、联通管、活接头),应定期

进行检查、维护和检验,检验应由相应资质的单位进行,并有检验合格证明。

(7)其他附属设备应达到相应的安全要求。

2.1.3现场配液罐

(1)配液罐的数量要足以盛放施工用的所有液体,距井口距离要适当并要便于连接,配液罐要清洁、干净,无污物。

(2)配液罐上要有标号(注明液体类型、数量)。

(3)配液前要对罐内进行认真清洗,保证内外干净,无异物。

(4)配液罐根据标号配液,不能乱用。

(5)配液罐摆放平稳,有利于清洗及排出液体。

(6)配液罐出口应齐全、灵活好用、与施工管线配套,保证界面无泄漏。

(7)施工后要立即用清水清洗配液罐至进出口水质一致。

(8)配液罐储存易燃易爆、有毒有害物质时,罐体应有相应的警示标志和警句。

2.1.4配液用水

(1)配液用水要清洁干净、无污染、无异味,机械杂质W0.2%,PH=±0.5。

(2)配液用水数量要达到设计要求。

2.1.5压裂液基液配制

(1)配液前,要用大罐内的清水做小样实验,实验合格后,方可配液,否则要查明原因整改后,再做小样实验,直到合格。

(2)基液配制必须按设计要求进行,依次按质按量均匀加入所需添加剂,绝不允许有结块或鱼眼发生。

(3)基液配制完后按排量》30mVh循环一个罐容积至罐内液体均匀为止。

(4)四点取样(罐前、后,液体上部和下部)测粘度,PH值、做胶联实验,并作

好记录。

(5)按设计加够添加剂原料,配够胶联剂并彻底循环均匀。

2.1.6破胶剂的加入

(1)按设计加够破胶剂的量。

(2)破胶剂的原料应呈粉状,不结块。

(3)配制好后放置不应超过24小时。

(4)现场配制的压裂液数量达到设计数量的1.1倍。

2.1.7压裂支撑剂准备

(1)压裂支撑剂数量按设计要求数量准备。

(2)粒径均匀,90%以上应在公称直径范围之内,清洁、干净、无绳头、土块等

杂物,支撑剂必须用砂罐车运送。

(3)支撑剂严禁被雨水淋湿。

2.2作业步骤及技术要求

2.2.1作业井场

压裂作业井场宽阔、场地要平整、无陷坑、无油污。

井场要有排液池,废液的排放必须遵守油田环境保护所规定的有关标准。

压裂作业井场布置要因地制宜、合理布局。

作业前检查:

(1)压裂作业队伍应按设计书要求组织作业。

(2)循环洗井液量至少达到井筒容积的1.5倍。

(3)要了解井下管串结构及深度,并检查井口装置、作业用各种液体的数量及性能、支撑剂的数量及规格。

(4)对高、低压管线的连接进行检查,发现

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