ICS73.040煤層氣井壓裂作業(yè)導(dǎo)則國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會IGB/T40545—2021 Ⅲ 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語和定義 1 1 15.1設(shè)計的一般性要求 15.2壓裂液的優(yōu)選 25.3支撐劑的優(yōu)選 25.4方案及施工參數(shù)優(yōu)化 2 3 36.1井場 36.2井筒 36.3壓裂井口 36.4設(shè)備與管匯 3 36.6支撐劑 46.7現(xiàn)場檢驗儀器儀表 4 4 47.1現(xiàn)場組織 47.2試壓 4 48施工后管理 48.1測壓降及其他測試 4 5 5 5 59.1質(zhì)量控制 59.2安全要求 59.3健康及環(huán)保要求 5ⅡGB/T40545—202110施工總結(jié)與驗收 10.2壓后評價 10.3總結(jié)報告 10.4施工驗收 附錄A(資料性)壓裂作業(yè)方案設(shè)計書格式 附錄B(資料性)壓裂作業(yè)方案設(shè)計預(yù)案表格 附錄C(資料性)現(xiàn)場質(zhì)量控制表 GB/T40545—2021本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由中國煤炭工業(yè)協(xié)會提出。本文件由全國煤炭標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC42)歸口。本文件起草單位：中聯(lián)煤層氣有限責(zé)任公司、中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院、中煤科工集團(tuán)西安研究院有限公司、中海油田服務(wù)股份有限公司。Ⅲ1GB/T40545—2021煤層氣井壓裂作業(yè)導(dǎo)則2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文AQ1081煤層氣地面開采防火防爆安全規(guī)程N(yùn)B/T10034煤層氣藏用水基壓裂液性能評價方法NB/T10038煤層氣井小型壓裂測試設(shè)計及評價規(guī)范NB/T14023頁巖支撐劑充填層長期導(dǎo)流能力測定推薦方法SY/T5108水力壓裂和礫石充填作業(yè)用支撐劑性能測試方法SY/T5325射孔作業(yè)技術(shù)規(guī)范SY/T5467套管柱試壓規(guī)范SY/T5587.5常規(guī)修井作業(yè)規(guī)程第5部分：井下作業(yè)井筒準(zhǔn)備SY/T5587.9常規(guī)修井作業(yè)規(guī)程第9部分：換井口裝置SY/T5727井下作業(yè)安全規(guī)程SY/T5952油氣水井井下工藝管柱工具圖例SY/T6270石油天然氣鉆采設(shè)備固井、壓裂管匯的使用與維護(hù)SY/T6302壓裂支撐劑導(dǎo)流能力測試方法本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。4資料收集2GB/T40545—20215.1.2井筒應(yīng)滿足壓裂施工要求。5.1.3壓裂液、支撐劑與壓裂工藝參數(shù)應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化。5.1.4制定壓裂施工全過程質(zhì)量控制及配套措施。5.2壓裂液的優(yōu)選5.2.1壓裂液的類型及配方應(yīng)根據(jù)壓裂目的層的溫度、物性、敏感性、巖心傷害實驗結(jié)果，結(jié)合壓裂工5.2.2壓裂液性能測試及優(yōu)選按照NB/T10034的要求執(zhí)行。5.3支撐劑的優(yōu)選5.3.1支撐劑的性能評價及優(yōu)選，綜合考慮壓裂儲層的有效閉合壓力、楊氏模量、支撐劑短期導(dǎo)流能力和長期導(dǎo)流能力等因素。結(jié)合預(yù)測的壓裂井產(chǎn)量指標(biāo)、穩(wěn)產(chǎn)期指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等進(jìn)行優(yōu)選。5.3.2支撐劑基礎(chǔ)性能測試應(yīng)按照SY/T5108執(zhí)行。5.3.3支撐劑短期導(dǎo)流能力測試應(yīng)按照SY/T6302執(zhí)行。5.3.4支撐劑長期導(dǎo)流能力測試應(yīng)按照NB/T14023執(zhí)行。5.4方案及施工參數(shù)優(yōu)化綜合考慮煤層與頂?shù)装宓牡貞?yīng)力差及距水層、斷層的距離和分層起裂點的合理分布等因素，優(yōu)選壓裂井段及優(yōu)化射孔方式。5.4.1.2壓裂注入方式優(yōu)選及最大排量的確定a)根據(jù)煤層及井筒條件，且滿足改造要求；示意圖按照SY/T5952執(zhí)行，模擬不同排量下的井口壓力，落實最大的注入排量；d)綜合各項數(shù)據(jù)和信息，優(yōu)選滿足施工的注入方式。5.4.2參數(shù)優(yōu)化柱及井口裝置承壓能力、裂縫延伸等因素，結(jié)合軟件模擬結(jié)果，優(yōu)化落實不同階段施工注入排量5.4.2.3支撐劑量根據(jù)煤層厚度、井網(wǎng)布置情況及地質(zhì)要求，并結(jié)合軟件模擬優(yōu)化的支撐縫幾何參數(shù)和導(dǎo)流能力，確3GB/T40545—2021定支撐劑量。頂替液量為注入管柱井口至壓裂儲層頂部體積、壓裂儲層頂部至注入管柱底部間的套管體積及地設(shè)計書參照附錄A。6施工準(zhǔn)備和施工期間的應(yīng)用要求。壓應(yīng)符合SY/T5467的規(guī)定，射孔應(yīng)符合SY/T5325的規(guī)定，起下管柱應(yīng)符合SY/T5727的規(guī)定。6.3壓裂井口壓裂井口安裝應(yīng)符合SY/T5587.9的規(guī)定。小于5%,壓力誤差應(yīng)小于1.5%;要求儀表車應(yīng)以秒為單位、同步準(zhǔn)確地記錄全套數(shù)據(jù)，并保證施工全過程各數(shù)據(jù)信道及與其相關(guān)軟件的連接暢通無故障。6.4.5壓裂車正常運行時上水效率應(yīng)大于85%,混砂車供液能力應(yīng)達(dá)到0.3MPa～0.5MPa。6.4.6施工過程中的供液能力不小于設(shè)計最大排量，供砂能力不小于設(shè)計最大加砂濃度。6.4.7施工過程中應(yīng)保證施工相關(guān)通訊暢通及時。6.4.8高壓管匯安裝與維護(hù)應(yīng)符合SY/T6270的規(guī)定。4入管柱脫落等。建議預(yù)案內(nèi)容不少于附錄B中表B.1所列項。7現(xiàn)場施工7.2試壓5GB/T40545—2021排液停噴后，探砂面，按設(shè)計要求進(jìn)行沖砂作業(yè)，探砂面、沖砂作業(yè)要求應(yīng)符合SY/T5587.5的按壓裂作業(yè)方案設(shè)計要求進(jìn)行資料采集。9.1.1.5入井材料檢測基本信息見附錄C表C.1。應(yīng)制定相應(yīng)的應(yīng)急逃生路線及疏散人群預(yù)案。9.2.3其他安全要求，應(yīng)按SY/T5727的規(guī)定執(zhí)行。9.3.2按AQ1081的要求配備必要的防護(hù)裝備，防止有毒有害氣體、刺激性物質(zhì)及噪聲對人體造成傷害。GB/T40545—2021包括壓裂作業(yè)方案設(shè)計書和射孔施工設(shè)計書等。告等。質(zhì)量優(yōu)良需滿足以下條件：a)入井材料的質(zhì)量符合壓裂作業(yè)方案設(shè)計要求。b)實際加砂量大于設(shè)計量的90%。質(zhì)量合格需滿足以下條件：a)入井材料的質(zhì)量符合壓裂作業(yè)方案設(shè)計要求。b)實際加砂量不小于設(shè)計量的80%。10.3總結(jié)報告67GB/T40545—2021(資料性)A.1壓裂作業(yè)方案設(shè)計書封面及審批頁圖A.1給出了壓裂作業(yè)方案設(shè)計書封面格式。 設(shè)計單位： 圖A.1壓裂作業(yè)方案設(shè)計書封面格式表A.1給出了壓裂作業(yè)方案設(shè)計書審批頁格式。8設(shè)計審核審批意見設(shè)計人設(shè)計單位審核意見設(shè)計單位審批意見建設(shè)單位審批意見9GB/T40545—2021A.2設(shè)計書內(nèi)容提綱圖A.2給出了壓裂作業(yè)方案設(shè)計書內(nèi)容提綱。1目的及依據(jù)1.1目的1.2依據(jù)2壓裂施工井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)3壓裂方案及施工參數(shù)3.1壓裂工藝3.2壓裂井段3.3注人方式3.4壓裂井口3.5施工排量3.6支撐劑類型、粒徑、用量3.7壓裂液類型、用量3.8施工最高限壓3.9壓裂泵注程序4施工準(zhǔn)備4.1開工準(zhǔn)備4.2安裝井口4.3通井4.4洗井4.5井筒試壓4.6射孔4.7安裝壓裂井口4.8設(shè)備準(zhǔn)備4.9支撐劑準(zhǔn)備4.10壓裂液準(zhǔn)備5壓裂作業(yè)5.1現(xiàn)場交底5.2高壓管匯及井口試壓5.3壓裂施工6壓后放噴排液7質(zhì)量安全環(huán)保要求8壓裂管柱示意圖圖A.2壓裂作業(yè)方案設(shè)計書內(nèi)容提綱A.3相關(guān)表格表A.2～表A.6給出了壓裂施工井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。GB/T40545—2021表A.2基本數(shù)據(jù)井別聯(lián)入m油補(bǔ)距m地理位置構(gòu)造位置目的層開鉆日期完鉆日期完井日期完鉆井深m人工井底(砂面)m水泥返深m井身結(jié)構(gòu)井眼軌跡井身質(zhì)量套管名稱外徑mm內(nèi)徑mm壁厚mm鋼級套管下深m抗內(nèi)壓強(qiáng)度MPa水泥返深m固井質(zhì)量短套管位置m表A.4測井解釋成果表層位層號井段m厚度m電阻率聲波時差體積密度自然伽馬API孔隙度%滲透率解釋結(jié)果巖性表A.5煤層及頂?shù)装鍏?shù)含氣量m3/t含氣飽和度%原始地層壓力MPa地層溫度℃頂板井段m厚度m頂板巖性描述底板井段m厚度m底板巖性描述GB/T40545—2021表A.6煤層射孔數(shù)據(jù)層位層號井段m厚度m槍型彈型孔密相位角實射孔數(shù)孔發(fā)射率%表A.7給出了壓裂泵注程序。表A.7加砂泵注程序表階段凈液量階段液量總液量砂濃度砂比%階段砂量累計砂量排量m3/min階段時間min累計時間min支撐劑類型支撐數(shù)備注前置液前置液攜砂液攜砂液攜砂液頂替液累計說明：表A.8給出了設(shè)備準(zhǔn)備表。表A.8設(shè)備準(zhǔn)備序號設(shè)備名稱單位數(shù)量負(fù)責(zé)單位1××型壓裂井口2××型泵車3混砂車4儀表車5高壓管匯車6低壓管匯車7砂罐8水罐車9壓裂液罐表A.9給出了支撐劑準(zhǔn)備表。GB/T40545—2021類型粒徑數(shù)量m3表A.10給出了壓裂液準(zhǔn)備表。名稱單位數(shù)量GB/T40545—2021(資料性)壓裂作業(yè)方案設(shè)計預(yù)案表格表B.1給出了壓裂作業(yè)方案設(shè)計的應(yīng)急預(yù)案表格。表B.1應(yīng)急預(yù)案序號現(xiàn)場情況原因及處理預(yù)案負(fù)責(zé)人及單位聯(lián)系方式1井口刺漏2主壓車故障3混砂車故障4儀表車故障