压裂作业质量标准.docx

1、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。

2、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 羟丙基胍尔胍尔 一级二级一级二级 淡黄色粉白色粉1筛余C（质量分数%1200*50-0.125/0.02010200*

3、50-0.071/0.0筛余C2（质量分数%2010（质量分数%10.010.0含水105表观粘3170s-1,0.6mPs11011016.04.0水不溶（质量分数%20.08.0一一流动6.5-7.0P6.5-7.5能用玻璃棒挑胶联性能用玻璃棒挑0.30羟丙基取代MS0.15 1.3.1.2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 10 40 20t6020 80 mPa1 基液表观黏度，s 60t12030120t180 100 15 60 20t6030 120 s 2 胶联时间，60t12060300 180t120表

4、观黏度，耐温耐剪切能力3 mPas 50 1.5 Pa 储能模量， 黏弹性4 0.3 Pa 耗能模量，滤失系数，min m/-3 101.05 静态滤失性 初滤失量，23m/m-2 105.0 滤失速率，m/min -41.510 6 岩心基质渗透率损害率，% 30 滤失系数，min m/-3 109.0 7 动态滤失性初滤失量，23m/m -25.010 滤失速率，m/min 1.5-3 108 动态滤失渗透损害率，% 60 破胶时间，min 720 破胶液表观黏度，mPas 5.0 9 破胶性能 破胶液表面张力，28.0 mN/m 10 残渣含量，破胶液与煤油界面张力，mN/m 2.0 m

5、g/L 600 11 12 13 破乳率，压裂液滤液与地层配伍性降阻率，% 95 无沉淀、无絮凝 % 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 t60 201560 60t120 30120 60 180t120300 20 s mPa表观黏度， 耐温耐剪切能力2 3 4 5 黏弹性 基质渗透率损害率，动态滤失渗透率损害率，储能模量，Pa 2.0 Pa 耗能模量，0.3 % % 20 40 6 破胶性能 破胶时间，min 720 7 8 残渣含量，压裂液滤失与地层水配伍性破胶液表观黏度，mPas 5.0 mg/L 100 无沉淀，无絮凝9 降阻率，%

6、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%的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 3350850，天然石英砂的球度、圆度应不低于天然石英砂、人造陶粒支撑剂的酸溶解度值采用统一规定支撑剂粒径规格（m1180，17001700,23601180850

7、,1180600,850212，212250,4254250.6；人造陶粒的球度、圆度应不低于0.8。 ） 酸溶解度的允许值（%） 1000,17005.0 300 425,600106 100NTU 支撑剂浊度应不高于7.0 （3）强度： 支撑剂的抗破碎能力 。1-4相应的粒径范围、规定闭合压力和破碎指标见表表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 % 21 42 14.0 1.18-0.85(16/20目) 57 28 14.0 0.85-0.425(20/40目) 71 8.0 35 目0.425-0.106(40/140)

8、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 体积密度视密度 闭合压力 破碎室受力 (Kn) 破碎率 % mm 粒径范围3(Mpa) cm) (g 25 1.7-0.85(12/20目) 52 105 1.653.00 9.0 52 105 ) 0.85-0.425(20/40目1.805.0 52 3.35 105

9、 5.0 140 69 1.803.35 ）套压（MPa 指收吸 数 ）含砂比（% 3 kg/m浓含砂度 : : 基液 油管 活性水 : 交联液 液压入3 m量（） : 套管 : 基液 : 基液 活性水 3333 （m（） m ）其它液量（m） m入地总液量（） 总 称名） 厂生）mm（规格 产家视砂加量砂量地入/真（密度支撑剂破项33L/min kg/mm 类型 管油 设计 套管 管 油 际实 套管 施工 况简 停泵压力射孔井段(m) (Mpa) 现场监督内容 监督结果 1.接到压裂通知单后，进入现场后组织作业队伍召开班前会。 检查压裂施工队伍设备、人员配置情况的到位情况。 2. 3. 检查

10、压裂设备工作情况，保证施工顺利进行。现 4.检查配制压裂液用水有无杂质、是否浑浊、是否足量。 场检 5.督促压裂液及其它化工料是否按设计方案配制并达到要求。查项目 现 场 施工 现场监督： 小 年 结 月 日施工单施工单 位 位 负责人1.653.00 52 105 8.0 砂石英 6.根据压裂设计检查验收压裂支撑剂粒度、产地、数量、质量。 600300（30/5069 目）140 1.656.0 3.00 陶粒 油管 油管 监督支撑剂的加入量是否符合设计要求。7. 3.35 1.80 停泵压力裂 压 力(Mpa) (Mpa) 套管压裂施工完成，资料取准、取全、验收合格，现场监督签字确认。8.

11、9.检查管线连接情况，压裂管柱串及压裂工具、压裂井口等是否符合要求。 69 140 5.0 质量评定 套管 ) 0.425-0.212(40/70目 施工数据汇总及施工简况注入排量砂 度浓砂含量 目10.全程监督作业队伍按照延长油田压裂作业标准 要求进行施工作业。 86 174 10.0 钻具位置 比联交 能胶破/性）HSE（中的健康安全环保 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

12、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0.5m1.5m，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

13、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。 ）配液罐根据标号配液，不能乱用。4（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

14、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0.2%，PH=70.5。 （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/h循环一个罐容积至罐内液体均匀为止。）基液配制完后按排量30m

15、 （3（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、

16、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，发现问题立即整改。 （5） 将低压管线及水罐冲洗干净方可供液。 2.2.2 压裂作业步骤及技术要求 一个完整的压裂作业一般分为六个步骤，有特殊要求的加放喷工序： 冲管线管线试压循环洗井预压坐封隔器压裂加砂替挤（顶替）放

17、喷反循环。 （1）冲管线 关井口中心总闸门，开油管闸门，压裂泵逐台开泵冲洗。 要求将地面管线及压裂泵中的泥砂冲洗干净，并彻底排净大泵液力端内空气。 （2）管线试压 关闭采油树上未连压裂管线一端的油管闸门，总闸门仍处于关闭状态。 按设计要求进行试压，试压值应大于预计的最高作业压力。压裂泵泵压要缓慢提高，以防压力过高憋破设备及管线。 大泵液力端、高压管线及采油树承压部分无刺漏为合格。否则须整改,直至合格。 发现设备不能正常工作时，必须整改或更换。 （3）循环洗井 打开井口总闸门。 用压裂泵先小排量正循环，确认管线畅通后，再提高排量。洗井排量在不胀开封隔器的情况下要求尽量高，液量至少达到井筒容积的1

18、.5倍。 洗井用液必须与油层流体配伍。 （4）预压座封隔器 预压前，井筒内必须灌满液体。如发现井漏，作业人员必须及时掌握。 压裂泵逐台启动，座封隔器要稳，证明封隔器工作良好后，再逐级提高压力压开地层。 确认地层被压开且不高于设备额定工作压力时，将压裂车全部开启，达到设计的作业排量，注够设计的前置液量。若携砂液为高粘压裂液时，在整个过程中，要调整好胶联比，并保持稳定至作业结束。 油管内、外压差高于所用封隔器胶皮可承受的上、下压差时，应打平衡压力。平衡压力的大小依压裂泵压的大小而定，平衡压力一般不高于25 MPa。 （5） 压裂加砂 加砂初，砂比要低，加砂过程中应注意砂液入缝时的泵压，若泵压正常，

19、则将砂比逐渐提高至设计要求（如携砂液为清水，砂比不超过5%，最大不超过10%）。 加砂过程中，柴油机要达到额定转速，混砂车单车保持0.40.5MPa的供液压力，不能随便停泵。 加砂时，加入砂量要均匀，注意泵压变化，特别是每个高砂比段地层的压力变化，若发生沉砂蹩泵，则放喷反循环，冲净沉砂后继续作业。 混砂车操作工必须按照指挥要求掌握砂比和胶联比，并随时向指挥汇报供液、砂比、胶联等情况，以便指挥及时掌握、随时调整。 在压裂作业途中，各车的操作工应随时检查台装部分各个仪表及设备运转情况，发现问题及时向指挥汇报，随时准备应付突发情况。 压裂液观察人员必须及时、准确地调换液罐，严禁液罐吸空造成水泵进空气

20、而不上水现象发生，并随时向指挥汇报液量使用情况，以便指挥采取措施。 （6） 替挤（顶替） 顶替液量应等于油管串内容积、高压管线和混砂罐内液面以下容积的总和。 顶替液量按作业设计执行，不能过量顶替。 （7）放喷反循环 用油咀或针型阀控制放喷，通过放喷管线放入排污池内。初放喷速度为6L/min，待裂缝闭合后视压力情况逐步提高放喷速度。高粘度冻胶压裂液要等到基本水化后再开始放喷。放喷时要控制一定的回压，以免挤坏套管或出砂。地层出砂可使裂缝内形成的砂层二次位移，降低导流能力。 压裂作业中，不准进行套管放空，压裂完工时，关闭井口阀门后才能放空、拆卸地面压裂流程管线和设施。 放喷至喷势较小时，平衡车开泵反

21、循环。泵压低于10MPa时，排量达到400L/min，反循环不通时，最高泵压不超过30MPa，可采用反复憋压的方法，直至反循环建立并冲净井内砂子为止。 反洗结束后应立即上提和下放管串，直到大钩悬重负荷正常为止。 放喷液量应实际计量。 （8） 多层压裂 倒管线，反循环结束后，尽快卸掉井口螺丝，下放管串活动12次，然后调整好管串深度，座好井口。 井口的相对位置与前次作业一致。 按本章中的（4）（7）进行。但在二次座封前必须先反冲，以免座封时将砂子冲到封隔器以上。反冲液量应达到井筒容积的1.5倍。 2.3.4 应取资料 （1） 油井井筒数据、压裂层位、压裂井段、压裂方式、压裂层数、压裂前井内液体类型

22、及液面深度。 （2） 压裂井段射孔数据、压裂管柱、封隔器、各种下井工具的详细数据（工具名称、尺寸、深度及结构图）。 （3） 压裂作业数据：前置液名称、用量、携砂液用量，加砂比、顶替液用量、破裂压力、工作压力、泵排量。 （4）压裂液数据：用液名称、总量、粘度、密度、压裂液添加剂、支撑剂名称、用量及规格。 （5） 堵球名称、堵球特性、堵球直径、球数、投球方式。 （6） 反洗井深度、洗井方式、反洗液名称、用量、浓度、井口返出描述、停泵压力、返排出液总量。 （7） 压裂作业各工序泵注资料及泵注汇总资料。 数据整理应与现场实际情况相符并记录异常情况。 ）8（2.3.5 压裂施工资料及曲线要求规范 压裂施

23、工结束后，必须及时提交压裂施工资料和施工曲线，施工资料及曲线填写规范如下。 （1）压裂施工数据汇总表（见表2-1）填写要求 a、施工日期 按当日施工日期填写，写清楚年月日，如2008.08.08； b、作业队 按实际队号填写； c、压裂层位 按设计要求对照实际施工层位填写； d、油层深度 按设计要求对照实际填写，两段以上的可以按上下界填写，厚度累加； e、射孔深度 按设计要求对照实际必须填全，厚度累加； f、射孔枪型/弹型/孔密/射孔孔数 按设计对照实际填写； g、压裂液名称、浓度、粘度、交联剂名称、交胶比 按实际配置填写全明称； h、压裂方式、压裂前预处理措施 按实际填写； i、套管尺寸、油

24、管尺寸、按设计填写 ，井筒容积 按油管内容积填写； j、施工步骤 正常施工按冲管线管线试压循环洗井预压坐封隔器压裂加砂替挤（顶替）放喷反循环，若不正常或是新工艺施工必须填写全主要工序； k、排量 最大排量是该工序最大的数值，最小排量是该工序最小的数值，平均排量按该工序的累计液量除以该段的时间，数值4舍5入取整，单位是L/min； l、油管压力、平衡压力 最大压力是该工序最大的数值，最小压力是该工序最小的数值，平均压力是该工序出现次数最多的压力值，单位是Mpa； m、吸收指数 是混砂液量的平均排量除以平均压力，数值取小数点后面一位，单位是L/min/Mpa； n、含砂比 是指支撑剂体积与纯混砂液

25、体的比值，计算时按含砂浓度除以支撑剂的视密度，数值取小数点后面一位，单位是； o、含砂浓度 是指支撑剂重量与纯混砂液的比值，按支撑剂的重量除以纯混砂液量。在压入液量中填写的混砂液量是含支撑剂体积在内的液体，所以在计算时必须扣3，支撑剂密度（真/104.0 除支撑剂在混砂液中占的体积，如记录的混砂液是m视）为（2.64/1.62），支撑剂重量是48600 kg ，计算支撑剂在混砂液中占的体积是用486003入取小数点后面一位，计算纯混5舍4，数值m18.4 （支撑剂的真密度）是2640除以85.6 砂液体是用记录的混砂液体积减去支撑剂在混砂液中占的体积即：104.0-18.4334567.8kg

26、/mm，数值，含砂浓度计算是支撑剂的重量除以纯混砂液体即48600/85.63 入取小数点后面一位，单位kg/m；舍5 、压入液量中的前置液、混砂液、顶替液均按实际记录的液体填写；p是指除正常工序之外再次注入的液量、如加砂蹩泵，再开泵注入液 r、其他液体 体预压的这部分液体，但是混砂液、顶替液分别合计入正常施工中的液体中，是指进入地层的纯液体，计算入地总液量（油管容积前置液 r、入地总液量33，20.0 7.1 mm，前置液量是量）纯混砂量（顶替液量油管容积），如油管容积是3，48600 kg），支撑剂重量是，支撑剂密度（真/视）为（混砂液是104.0 m2.64/1.62330.320.0纯

27、混砂液体是85.6 m，顶替液量是7.4 m85.6，入地总液量7.13入舍5形式填写，数值4112.7，在入地总液量栏按 胍：活：0.3113.0 m113.03 ；取小数点后面一位，单位m视）参照设计按实际/s、支撑剂名称、支撑剂生产厂家、粒径，支撑剂密度（真 填写；按实际加砂量填写。入地砂量，是实际进入地层的数量，如蹩泵， t、加砂总量3时蹩泵，反冲，kg，顶替3.0m顶替不到位的要扣除该部分的砂量，如加入砂量是6480 33*339.35.2-3.0，含砂浓度是339.3kg/m），反冲的井筒余砂（油管容积是5.2 m入取小数点后面一位，舍55733.5kg，数值4实际入地砂量是746

28、.5 kg，6480 -746.53）；射孔用砂量不计入入地砂量； kg（m单位u、破裂压力、停泵压力 按实际填写，破裂压力是座封到加砂前预压过程压力平稳时的最大压力值。停泵压力是正常施工停排量的终止压力值；单位Mpa； v、施工简况 按设计，实际分别填写排量、砂量、含砂浓度，实际砂量数量是按入地砂量填写，重量单位，前置液量加入的支撑剂数量、浓度，注入的液氮排量、注入量以及在施工过程中不正常的描述； w、钻具深度 按实际深度及名称填写，数值取小数点后面二位，单位m； x、质量评定 压裂施工机组不填写； （2）压裂施工数据表（见表2-2）填写要求 a、时间 正常施工要求每1min记录一个点，异常

29、情况连续记录； 第一层正常施工从冲管线开始记录； 、工作内容b 必须注明用液性、加蜡球、投钢球的数量以及其它特殊工艺说明；c、备注栏 也可以是一个人兼任；d、记录员、施工员 ）施工曲线要求（3纸页面，横向，采用默认页边距，使整个施工曲A4a、版面要求：施工曲线采用 线图大小合适，能基本占满整个页面为准。 、曲线格式要求b 层压裂施工曲线图”格式第一行居中写。井XX）施工曲线图标题统一以“（aXX，施工日期、开段以上写清楚上下界）施工层位、射孔段位置（2（b）在第二行 始时间。含砂浓度等曲线颜色和单位的标注依次列出。套压、排量、c）第三行，将油压、（曲线颜色要求：油压为红色，套压为淡红色，排量为蓝色、砂比/含砂浓度黑色。 （d）若需用两条曲线表示排量时，在表头曲线标注时在含砂浓度后添加一新的标签，这条排量曲线要求用淡蓝色。 33；0-800kg/m，压力： 0-50MPa排量：0-5m含砂浓度：）（e各曲线刻度范围要求。以上所述参数纵向平均分成10小格，并用与曲线相同颜色字体每两个刻度标注一次。对于大排量施工，可适当加大排量范围。 （f）背