DB61∕T 1189-2018 前置CO2混合压裂技术规范

ICS01.040.75E12DB61陕西省地方标准DB61/T1189—2018前置CO2混合压裂技术规范TechnicalspecificationforpreflushingCO2hybridfracturing2018-11-12发布2018-12-12实施陕西省质量技术监督局发布DB61/T1189—2018I目次前言................................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语与定义........................................................................14前置CO2混合压裂设计方法...........................................................15前置CO2混合压裂施工...............................................................26压裂后管理要求....................................................................47压裂质量控制要求..................................................................48健康、安全及环保要求..............................................................5DB61/T1189—2018II前言本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由陕西延长石油（集团）有限责任公司提出。本标准由陕西省能源局归口。本标准起草单位：陕西延长石油（集团）有限责任公司。本标准主要起草人：王香增、吴金桥、乔红军、孙晓、张军涛、段玉秀、周伟勤、白方林、穆景福、张锋三。本标准首次发布。联系信息如下：单位：陕西延长石油（集团）有限责任公司研究院电话：88899548地址：陕西省西安市雁塔区科技二路75号邮编：710075DB61/T1189—20181前置CO2混合压裂技术规范1范围本标准规定了低渗致密储层前置CO2混合压裂方案设计、施工方法、压后管理要求、现场质量控制要求和健康、安全及环境控制要求。本标准适用于低渗致密储层前置CO2混合压裂。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。GB/T6052工业液体二氧化碳SY/T5108—2014水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法SY/T5289—2016油、气、水井压裂设计与施工及效果评估方法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/T5727—2014井下作业安全规程3术语与定义下列术语与定义适用于本文件。3.1前置CO2混合压裂preflushingCO2hybridfracturing以液态CO2作为压裂前置液，与其他水基压裂液组合进行的压裂。4前置CO2混合压裂设计方法4.1设计原则利用现有工艺技术及能力增加地层能量、扩大改造范围，延长压裂有效期和改善储层动用程度，提高单井产量。4.2资料录取按SY/T5289-2016的规定执行。4.3压裂材料的评估与选择4.3.1压裂液类型及基础配方4.3.1.1液态CO2的技术要求及运输、储存DB61/T1189—20182液态CO2的技术要求执行GB/T6052的规定，运输采用液态CO2专用槽车，在施工井场临时储存采用低温液态CO2储罐。4.3.1.2水基压裂液及基础配方按SY/T5289—2016的规定执行。4.3.2压裂液优化及其性能参数按SY/T5289—2016的规定执行。4.3.3支撑剂优选及其性能参数按SY/T5289—2016和SY/T5108—2014的规定执行。4.4压裂工艺方案设计4.4.1CO2压裂施工参数4.4.1.1液态CO2排量确定：a)以增能助排为目的的压裂施工，CO2压裂施工排量≤3.0m3/min，施工中可根据井口压力和压裂设备能力进行调整；b)以形成复杂缝网、增加改造体积为目的的压裂施工，CO2压裂施工排量＞3.0m3/min，综合考虑压裂管柱、井口装置承压能力、压裂设备能力、液态CO2摩阻等多个因素确定。4.4.1.2液态CO2量确定：a)以增能助排为目的的压裂施工，液态CO2量占全部入地压裂液量的比例不超过40%为宜；b)以形成复杂缝网、增加改造体积为目的的压裂施工，液态CO2注入量应大于120m3。4.4.2水基压裂施工参数按SY/T5289—2016的规定执行。4.4.3管柱及压裂井口选择4.4.3.1管柱选择根据工艺类型、预测的地层破裂压力、施工排量、套管钢级、壁厚、抗压强度等参数，选择注入管柱组合，并进行强度校核：a)套管注入应校核井口装置、套管头和套管强度；b)油管注入如需使用封隔器，宜选用机械旋转坐封封隔器，要求耐温-20℃～120℃；选用水力扩张式封隔器时，应设计两个封隔器串接实现双封作用。4.4.3.2压裂井口选择根据预测的施工压力选择压裂井口，并进行强度校核。压裂井口温度级别应为P.U以上。5前置CO2混合压裂施工5.1压裂施工前准备及要求5.1.1井场要求DB61/T1189—201835.1.1.1直井（定向井）压裂，井场面积应大于80m×120m；水平井压裂，井场面积应大于100m×140m。5.1.1.2井场设备摆放按SY/T5289—2016的规定执行。5.1.2井筒准备井筒准备按SY/T5587.5—2004的规定执行。5.1.3井下管柱准备按压裂工艺设计要求，准备检测合格的压裂工具、油管等。5.1.4压裂装备和配套设备准备5.1.4.1液态CO2压裂装备及配套设备准备：a)准备满足泵注低温液态CO2要求的压裂泵车、增压泵车、液态CO2储罐、液态CO2槽车和相应的耐低温高低压管汇等，应检测合格、配件齐全、安装正确，达到设计要求；b)液态CO2压裂施工中的供液能力应为设计最大排量的1.1倍以上，同时应保证施工过程CO2泵注排量平稳；c)液态CO2泵注排量应经过校核，排量输出数据信道应接入压裂仪表车及相关软件，达到实时监控、准确记录的要求。5.1.4.2水基压裂装备及配套工具准备按SY/T5289—2016的规定执行。5.1.5压裂材料准备5.1.5.1液态CO2量按设计注入量的1.2倍～1.4倍准备。5.1.5.2水基压裂液添加剂、支撑剂、清水等准备按SY/T5289—2016的规定执行。5.1.6储液、配液和供液按SY/T5289—2016的规定执行。5.1.7压裂井口安装要求压裂井口安装以CO2不刺不漏为准，必要时可在钢圈缠上生胶带，并用密封脂密封。5.1.8地面流程连接要求液态CO2压裂地面流程由压裂井口、压裂泵车、CO2增压泵至液态CO2液罐（槽车）依次连接，连接长度要求如下。a)井口至压裂泵车不宜大于20m；b)压裂泵车至增压泵不宜大于5m；c)增压泵至CO2液罐不宜大于10m。5.2压裂施工5.2.1试压5.2.1.1液态CO2压裂地面流程采用液态CO2对液态CO2压裂高压管线和压裂设备试压，压力根据设计施工限压确定，保持5min无刺漏、无压降为合格。DB61/T1189—201845.2.1.2水基压裂地面流程采用活性水对水基压裂高压管线和压裂设备试压，压力根据设计施工限压确定，保持5min无刺漏、无压降为合格。5.2.2压裂施工5.2.2.1液态CO2压裂采用液态CO2对液态CO2压裂泵车、地面管线和井口进行预冷却处理，所有设备和管线低于-10℃为合格。待冷却完成后，按照压裂设计泵注程序注入液态CO2。5.2.2.2水基加砂压裂液态CO2压裂泵注完毕后，启动水基压裂设备，按照压裂设计泵注程序开始水基压裂，具体按SY/T5289—2016的规定执行。6压裂后管理要求6.1压后关井压裂施工结束后，关井时间应不低于水基压裂液完全破胶时间。6.2压后放喷返排6.2.1放喷返排时，用油嘴控制放喷速度，放喷过程中应防止冰堵。6.2.2采用CO2监测仪监测出口CO2浓度变化，当CO2浓度低于3.0%后，满足以下三种情况之一判定为排液合格：a)当排液量达到压入地层压裂液80%以上；b)Cl-含量在3天内波动值小于5%；c)日产油、气量达到工业油气流标准。6.3压后求产与测试压裂后求产与测试按SY/T5289—2016的规定执行。7压裂质量控制要求7.1压裂施工前现场质量控制7.1.1压裂液添加剂数量及性能检测。7.1.2配液加料顺序及质量监督。7.1.3压裂液现场综合性能测试及配方现场调整。7.1.4支撑剂数量及性能目测，必要时取样以备压裂后实验评估。7.2施工中现场质量控制7.2.1现场测试工作的质量控制。7.2.2加砂程序的质量控制。DB61/T1189—201857.2.3连续混配的质量控制。7.2.4压裂施工的实施监测。7.2.5如出现意外情况，施工参数的适时调整。7.3施工后的现场质量控制7.3.1做好各项准备和测试工作，并及时收集测试解释结果。7.3.2按设计要求排液，并准确计量返排液量和测试返排液黏度、氯根及pH值等参数。7.3.3跟踪各项求产参数。8健康、安全及环保要求8.1健康要求8.1.1作业员工应持证上岗。8.1.2压裂液中的杀菌剂，不宜用刺激性物质。若使用具有刺激性的杀菌剂，应尽量减少使用浓度。配液及施工时，要穿戴劳保防护用具，防止压裂液中的有害物质对人体造成伤害。8.2压裂安全要求8.2.1防火、起下压裂管柱、安装井口、含有毒有害气体井施工按SY5727—2014的相关规定执行。8.2.2应有防冻堵、防操作人员窒息措施。对高压气井压裂，井口配置防喷器及相应辅助工具。8.2.3在居民住宅等要害地区施工，应有明显的安全提示牌标记，并有相应的应急逃生及疏散群众预案。8.2.4每种添加剂须提供材料安全使用说明书。8.3环境控制要求8.3.1洗井液、原油、天然气不得随意排放，废料须集中回收，妥善处理。可能造成土壤污染的情况，应采取防渗措施，确保不污染环境。8.3.2压裂施工结束后，对作业场地进行平整、复原，落地材料进行回收。8.3.3压裂液及其返排液应回收处理，当出现天然气时，应及时点火，严禁造成污染。8.4压裂施工中异常情况应急处理预案8.4.1压裂施工应有异常情况处理预案，如井口压力异常变化、地面管线刺漏、泵车故障、注入管柱脱落、连续混配装置故障、海况变化等。8.4.2对硫化氢、一氧化碳等有毒有害气体的异常情况，应单独准备应急处理预案。_________________________________