ICS75.020 NB E14 备案号：61461—2018 中华人民共和国能源行业标准 NB/T100382017 煤层气井小型压裂测试设计及评价规范 Specifications of mini-fracdesign and evaluationforcoalbed methane well 2017一11一15发布 2018-03-01实施 国家能源局 发布 NB/T10038—2017 目 次 前言· 范围 1 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 煤层气井小型压裂测试选井选层原则 4.1 选井原则 4.2 选层原则 煤层气井小型压裂测试设计 5 5.1 设计所需资料 2 5.2 设计内容 5.3 优化设计 5.4 设计文本格式 6 煤层气井小型压裂测试评价 6.1评价方法 6.2 评价过程 附录A（资料性附录） 小型压裂测试设计书格式 NB/T10038—2017 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》给出的规则起草。 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、西 南石油大学。 本标准主要起草人：孙斌、彭少涛、郭大立、何东琴、李曙光、张天翔、孙伟、朱卫平、刘川庆、 武彬宁、甄怀宾、邵述鹏、武男。 II NB/T10038—2017 煤层气井小型压裂测试设计及评价规范 1范围 本标准规定了煤层气井小型压裂测试的选井选层原则、设计内容与要求及小型压裂测试分析方法。 本标准适用于煤层气井的小型压裂测试设计及评价。 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。 NB/T10017—2014煤层气井压裂设计编写规范 SY/T52892016油、气、水井压裂设计与施工及效果评估方法 煤层气地面开采安全规程（试行）国家安全生产监督管理总局令（第46号） 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 小型压裂测试mini-fractest 煤层气井主压裂前进行的小液量不加支撑剂的压裂测试。 3.2 升排量测试step-uptest 采用阶梯提升排量的泵注方式，利用排量一压力的对应关系计算获取地层相关参数的测试方法。 3.3 稳定排量测试steady-ratetest 采用稳定排量注人的泵注方式，利用排量一压力的对应关系计算获取地层相关参数的测试方法。 3.4 降排量测试step-downtest 采用阶梯降低排量的泵注方式，利用排量一压力的对应关系计算获取地层相关参数的测试方法。 3.5 平衡测试equilibriumtest 在降排量测试的最后一个阶段，采用稳定低排量的泵注方式使井筒压力达到平衡的测试方法。 3.6 压降测试pressuredeclinetest 压裂测试停泵后继续监测一定时间内压降数据，利用时间一压力的对应关系计算获取地层相关参 数的测试方法。 1 NB/T10038—2017 4煤层气井小型压裂测试选井选层原则 4.1 选井原则 4.1.1 小型压裂测试井应满足地质方案设计要求，能够获取相关压裂工艺参数。 4.1.2 套管无变形、无漏失，完井试压合格。 4.2 选层原则 4.2.1 小型压裂测试层应为地质方案确定要进行压裂改造的煤层。 4.2.2 小型压裂测试层上、下层段50m固井质量应合格。 4.2.3 小型压裂测试层应充分考虑与断层、水层的距离。 5 煤层气井小型压裂测试设计 5.1 设计所需资料 5.1.1 地质资料 所需地质资料按照NB/T10017 2014中5.1.1自 的规定执行。 5.1.2 实验资料 所需实验资料包括：测试层及顶底板力学参数、煤体结构、煤储层物性相关资料等。 5.1.3 钻完井资料 所需钻完井资料按照NB/T10017 2014中5.1.3的规定执行。 5.1.4录井资料 所需录井资料按照NB/T10017—2014中5.1.4的规定执行 5.1.5 测井资料 所需测井资料按照NB/T10017- 2014中5.1.5的规定执行 5.1.6真 射孔数据资料 所需射孔资料按照NB/T10017—2014中5.1.6的规定执行。 5.1.7井下工具资料 所需井下工具资料按照NB/T10017—2014中5.1.7的规定执行 5.1.8地下流体资料 所需地下流体资料按照NB/T10017—2014中5.1.8的规定执行。 5.1.9测试资料 所需测试资料按照NB/T10017—2014中5.1.9的规定执行。 2 NB/T10038—2017 5.1.10地面资料 所需地面资料按照SY/T5289—2016中4.1.11的规定执行。 5.2设计内容 5.2.1测试井基本概况 包括测试井的地理位置、构造情况、井名、井别、目的层、钻井情况、井身结构、套管情况、煤 层数据、射孔参数等资料。 5.2.2设计依据及施工目的 包括编制设计所参照的相关标准及规范性文件、施工目的、测试参数等。 5.2.3施工设计内容 包括测试方法、注人方式、管柱结构、液体类型、液体用量、注人排量、 泵注程序、测压降时 间、施工限压、录取参数等。 5.2.4施工流程及要求 包括施工的作业流程、 参数录取、 各工序流程的相关要求等 5.2.5泵注程序 包括各阶段排量、 各阶段液量、测压降时间等。 5.2.6压后管理 包括施工结束后的排液要求及后续安排。 5.2.7 健康、安全与环境要求 应符合《煤层气地面开采安全规程（试行）》【国家安全生产监督管理总局令（第46号】的相关 规定，按SY/T5289—2016的规定执行。 5.2.8应急预案 包括施工存在的安全风险及对应的应急处理预案 5.2.9 管柱结构示意图 管柱结构示意图按照NB/T10017—2014中6.12的规定执行。 5.3优化设计 5.3.1测试方法 根据施工目的和求取地层参数的不同，选择采用不同的测试方法：获取地层破裂压力，采用升排 量测试的方法；获取裂缝延伸压力及液体波及范围内煤层的均质情况，采用稳定排量测试，获取射孔 孔眼摩阻、裂缝弯曲摩阻，采用降排量测试；获取裂缝闭合压力、压裂液效率、地层渗透率等参数， 采用压降测试。另外，为获取更准确的闭合压力，可考虑进行“平衡测试”。 3 NB/T10038—2017 5.3.2测试液体 小型压裂测试液体宜采用与主压裂一致的压裂液体系。 5.3.3泵注液量优化 根据确定的测试方法及煤层气储层特点，升排量测试泵注液体体积宜为20m²～50m，稳定排量 测试泵注液体体积宜为20m²～40m²，降排量测试泵注液体体积宜为5m3～15m，平衡测试泵注液 体体积宜为5m3~10m。 5.3.4各阶段排量和时间优化 升排量测试阶段，宜分6～9个阶段阶梯提升排量，其中应有低于破裂压力下的排量阶段不少3 个，第一个排量应选取最低排量泵车采用最小的排量进行；高于破裂压力下的排量阶段不少于3个。 每排量阶段注入时间1min～2min。 稳定排量测试阶段，根据煤层厚度、射孔孔眼数、煤层渗透率、液体性质确定。排量大小与主压 裂时施工排量一致。稳定排量测试时间3min～5min。 降排量测试阶段，宜分3～5个阶段阶梯降低排量，可采用现场逐台停泵车的方法进行。每降低 一次排量，持续10s～15s的注入时间。 平衡测试阶段，降排量测试的最后一个阶段将排量降低到0.5m/min～1m/min，稳定泵注至压 力曲线趋于平稳或出现上升趋势时，即可停泵测压降。 5.3.5压降测试时间 停泵后关井测压降时间不少于60min。 5.4设计文本格式 设计应最终形成小型压裂测试设计书文本。文本内容及格式可参照附录A。 6煤层气井小型压裂测试评价 6.1评价方法 采用具有小型压裂测试分析功能的软件对测试数据进行分析和解释。 6.2 评价过程 6.2.1数据准备及输入 根据分析软件的要求对数据进行转换和校正，输人软件的数据主要有：井筒及井下管柱、射孔井 段、地质及电性、测试液体等相关参数和秒点施工数据。 6.2.2数据分析 利用分析软件根据升排量测试、稳定排量测试、降排量测试、压降测试等测试数据，分析和解释 地层相关参数。 6.2.3数据输出 输出参数包括：地层破裂压力、裂缝延伸压力、射孔孔眼摩阻、裂缝弯曲摩阻、裂缝闭合压力、 压裂液综合滤失系数、压裂液效率、地层渗透率等。 4