ICS 75.020 E 14 NB 备案号：44886-2014 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 10001—2014 煤层气压裂作业规范 Specification of fracturing operation in coalbed methane well 2014-03-18发布 2014-08-01实施 国家能源局 发布 NB/T10001—2014 目 次 前言 范围…. 2规范性引用文件 3术语和定义 煤层气井压裂方案设计方法 4 4.1压裂前录取资料· 4.2压裂设计原则 4.3压裂液、支撑剂的评估与优选 4.4压裂方案及施工参数优化… 5煤层气井压裂施工方法及要求 5.1压裂施工前准备及要求 5.2现场施工作业流程及要求. 5.3质量、健康、安全与环境管理要求 6现场验收及资料录取内容.… 6.1现场验收· 6.2资料录取内容 6.3资料汇总及上交内容… 附录A（资料性附录）压裂设计相关表格 附录B（资料性附录） 排液报表 NB/T10001—2014 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则编制。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由能源行业煤层气标准化技术委员会（NEA/TC13）提出并归口。 本标准起草单位：中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司、中石油煤层气有限责任公司。 本标准主要起草人：孙斌、彭少涛、李曙光、刘川庆、朱卫平。 ⅡI NB/T10001—2014 煤层气压裂作业规范 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。 SY/T5107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 SY/T5467—2007套管柱试压规范 SY/T5587.5—2004常规修井作业规程 第5部分：井下作业井筒准备 SY/T5587.9-2007 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—2005 油气水井井下工艺管柱工具图例 SY/T6277--2005 含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程 SY/T6302—2009 压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐作法 SY/T6610—2005 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 proppedfracturewidth 裂缝闭合后的宽度，单位为mm。 3.2 支撑缝长 长proppedfracturelength 裂缝闭合在支撑剂上的长度，单位为m。 3.3 裂缝导流能力 fractureconductivity 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μum?·cm。 3.4 无因次裂缝导流能力dimensionlessfractureconductivity 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theratioofsandtoliquid 支撑剂的堆积体积与携砂液净液量体积之比，%。 NB/T10001—2014 3.6 支撑剂浓度proppantconcentration 支撑剂的质量与携砂液体积比，单位为kg/m。 3.7 支撑剂铺置浓度 proppantdisplacementconcentration 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efficiencyoffracturingfluid 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 包括井网及并间距，生产并及邻并气、水的产量，解吸压力，并口压力，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)1 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； 2 NB/T10001—2014 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SY/T5108的规定，导流能力测试方法执行SY/T6302—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）根据储层及井筒条件满足改造要求； 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。 4.4.1.4支撑缝长和导流能力优化 应用压裂设计优化软件，根据输入的参数对支撑裂缝形态和导流能力进行模拟。 由设定的压裂设计目标函数，经模拟计算，绘制出不同支撑缝长和导流能力下的目标值曲线，并依 据曲线形态确定优化的支撑缝长和导流能力。输入/输出参数参见附录A表A.1和表A.2。 4.4.2压裂施工参数优化 4.4.2.1注入排量 需综合考虑压裂管柱、井口装置承压能力、设备能力、压裂液的摩阻及滤失、施工规模、裂缝形态 等多个因素确定。 - 4.4.2.2前置液量 根据裂缝模拟结果，考虑煤层特点，确定合理的前置液用量，保证施工安全及经济最优，且能最大 限度降低储层伤害，还应考虑煤粉影响。 4.4.2.3支撑剂量 根据优化的支撑缝长、宽、高和导流能力，并考虑设备能力确定。 4.4.2.4支撑剂浓度 综合考虑压裂裂缝扩展特征、优化的导流能力、储层渗透率、闭合压裂、地层参数、压裂液携砂性 能及压裂设备能力等因素确定。 4.4.2.5顶替液量 油管或环空注入时，顶替液量以注入管柱体积、压裂储层顶部至注入管柱底部间的套管体积、混砂 车漏斗及地面注入管线的容积之和来确定。套管注入时，顶替液量以井口至压裂储层顶部的套管体积、 3 NB/T10001—2014 混砂车漏斗及地面注入管线的容积之和来确定。 4.4.2.6压裂泵注程序 为获得合理的支撑剖面，应考虑施工安全、设备能力、压裂液性能、支撑剂沉降与运移特征等因素 确定。 5煤层气井压裂施工方法及要求 5.1压裂施工前准备及要求 5.1.1井场要求 并场要求包括： a）井场平整、坚实、入口宽； b）设备摆放与井口之间的距离应符合安全要求； c） 道路能够满足施工车辆的通行，井场能摆放各种必需的压裂设备及消防设备，且施工方便； d）应能摆放足够容积的施工液罐、废液池和计量液罐。 5.1.2井下管柱准备 井下管柱准备按压裂设计要求执行。 5.1.3压