ICS 75.020 E 14 NB 备案号：52210-2015 中华人民共和国能源行业标准 NB/T14002.4—2015 页岩气 储层改造 第4部分：水平井泵送桥塞- 射孔联作技术推荐作法 Shale gas reservoir stimulation Part 4: Recommended practice for the technology of combined pumping fracturing plug and perforation in horizontal well 2015--10-27发布 2016-03-01实施 国家能源局 发布 NB/T14002.4—2015 目 次 前言 范围 1 规范性引用文件 3 术语和定义 施工设计 4 5 施工准备： 施工程序 6 资料录取.. HSE要求 8 4 附录A（资料性附录） 水平井泵送桥塞-射孔联作施工设计书格式 附录B（资料性附录） 射孔枪、射孔弹炸药类型选择推荐 11 附录C（资料性附录） 工具串最大长度计算 12 附录D（资料性附录） 水平井泵送桥塞-射孔联作现场施工公报格式 13 NB/T14002.4—2015 前言 NB/T14002《页岩气储层改造》分为以下六个部分： 第1部分：压裂设计规范； 第2部分：压裂施工规范； 第3部分：压裂返排液回收和处理方法； 一第4部分：水平井泵送桥塞-射孔联作技术推荐作法； -第5部分：水平井钻磨桥塞作业要求； 第6部分：水平井分簇射孔作业要求。 本部分为NB/T14002的第4部分。 本部分按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则 J第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本部分由能源行业页岩气标准化技术委员会（NEA/TC26）提出并归口。 本部分起草单位：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司工程技术研究院、中国石油川庆 钻探工程有限公司测井公司、中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院。 本部分主要起草人：宋毅、唐凯、何祖清、付永强、桑宇、欧跃强、周长林、彭汉修、刘俊辰。 II NB/T14002.4—2015 页岩气储层改造 第4部分：水平井泵送桥塞 一 射孔联作技术推荐作法 1范围 本部分规定了页岩气藏水平井泵送桥塞-射孔联作对施工设计、施工准备、施工程序、资料录取及 HSE的技术要求。 本部分适用于页岩气藏水平井泵送桥塞-射孔联作作业，其他类型油气藏水平井泵送桥塞-射孔联作 作业可参照执行。 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。 SY5225石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程 SY5436石油射孔、井壁取心民用爆炸物品安全规程 SY/T5587.5常规修井作业规程第5部分：井下作业井筒准备 SY5727井下作业安全规程 SY/T6276石油天然气工业健康、安全与环境管理体系 SY/T6362石油天然气井下作业健康、安全与环境管理体系指南 SY/T6690井下作业井控技术规程 SY/T6821电缆输送射孔带压作业技术规范 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 泵送桥塞-射孔联作combinedpumpingfracturingplugandperforation 采用泵注液体方式一次性将桥塞及射孔工具串输送至目的层段，并依次完成桥塞坐封和分簇射 孔作业。 3.2 分簇射孔clusteringperforation 在同一压裂层段中分若干小段射孔的射孔方式称为分簇射孔，每一小段称为一簇。 4施工设计 4.1总则 根据施工井工程（工艺）设计编制施工井的泵送桥塞-射孔联作施工设计，设计应包括但不限于以 下内容。施工设计书格式参见附录A。 1 NB/T14002.4—2015 4.2作业并基本信息 包括：井号、井型、井身结构、油层套管数据、井斜数据、压裂井口装置数据、储层温度、地层压 力、射孔层位、射孔井段、桥塞坐封位置、井筒内液体参数、泵送桥塞及射孔枪时预计井口最高压力等。 4.3射孔器材、工具及设备选择 4.3.1根据地质设计、套管尺寸、压裂工艺要求选用相应的射孔枪和射孔弹。射孔枪和射孔弹炸药类型 选择推荐参见附录B。 4.3.2根据井身结构、射孔分簇情况、预计井口压力、电缆外径、井口电缆的摩擦力、井内流体密度和 黏度等参数确定入井工具串的最大长度和最小质量。工具串配重计算方法参照SY/T6821附录A，工具 串最大长度计算方法参见附录C。 4.3.3根据预计的井口最高施工压力、工具串的最大外径和长度、电缆外径等参数选择合适的电缆防喷 装置，防喷管的有效长度应大于工具串长度0.5m以上。 4.3.4根据环境温度选择相应的密封脂。 4.4桥塞选择 根据油层套管内径、井底温度、施工压力等参数选择合适的桥塞及配套的桥塞坐封工具。 4.5泵送参数和泵送程序设计 4.5.1根据作业井井况、井身结构、井斜数据和工具串参数分析工具串在全井筒的通过能力。 4.5.2根据井身结构、井斜数据、泵送液参数、工具串参数、电缆弱点设置等参数确定泵送参数和 程序。泵送参数和程序设置的总体原则是泵注液体对工具串的推力应大于或等于工具串运行所受的 阻力。 不超过3000m/h。 4.6风险分析及应急预案 应根据工艺特点和作业井井况进行风险分析并制定相应的应急预案。应急预案应包括但不限于以下 内容：地面装枪发生爆炸、电缆防喷设备失效、工具串遇阻、遇卡、桥塞提前坐封、桥塞丢手失败、点 火失败、中途误射、工具串落井等。 4.7HSE要求 应根据工艺特点和作业井井况及相关规范编制施工井作业的HSE要求。 5施工准备 5.1井场准备 5.1.1应预留足够空间摆放作业设备，电缆车至井口的距离应满足施工及安全要求。 5.1.2井场电源及照明满足24h连续作业要求，夜间作业时井口、射孔枪装配区域、高压管线等关键位 置须确保充分照明。 5.2井筒准备 5.2.1井筒准备按SY/T5587.5执行。 2 NB/T14002.4—2015 5.2.2水平段和大斜度段套管内应无变径。 5.2.3推荐30°井斜角处和水平段中部下入便于校深的特殊长度套管， 5.2.4泵送作业前应建立井筒至地层的有效通道，能满足泵注施工控制压力下不低于3.0m²/min的泵送 排量要求。 5.3施工设备准备 5.3.1施工所需要的电缆车、电缆防喷装置、射孔器材和仪器等性能参数应满足施工设计要求；上井前 应对设备进行检查保养，确保设备性能良好，备齐易损配件。 5.3.2配备的压裂设备及工作液满足试压和泵送施工要求。 5.3.3压裂仪表车应将外接显示设备连接至电缆车，确保泵送过程中电缆车能实时了解施工参数。 5.3.4配备的提升设备应满足提升吨位和高度的要求。 5.3.5配备用于拆装电缆防喷装置的操作台或升降机，操作台或升降机应设置护栏。 5.3.6配备充足的防爆无线通信设备，确保施工过程中通信畅通。 5.4资料准备 施工前应收集齐全施工井压裂设计及钻完井资料。 6施工程序 6.1施工准备 6.1.1 组织施工参与单位召开会议，进行技术交底，明确技术及HSE要求。 6.1.2检查电缆测井车动力部分、绞车系统和地面测井设备，确保其正常工作。 6.1.3设备摆放应按SY5225执行，作业井场应预留供人员和车辆出入的安全通道。设置作业区域，摆 放警示标志。 6.1.4施工前根据电缆直径、关井压力等参数复核入井工具串重量。 6.1.5根据施工设计和工具要求连接好工具串后装入防喷管，连接井口电缆防喷装置。 6.1.6上提电缆至防喷管顶部，根据工具串重量调校张力系数，使张力显示值与实际值一致；将深度系 统归零，记录滚筒最外层电缆圈数。 6.1.7调节注脂泵，对电缆防喷装置进行整体试压至设计值。试压合格后，将防喷装置压力控制在略高 于井筒压力，缓慢打开井口闸门。 6.2工具串入井 6.2.1全开井口闸门和电缆防喷装置的捕集器，缓慢下放工具串，待工具串全部通过捕集器后，将捕集 器恢复至关闭状态。 6.2.2进入斜井段后，开始泵送程序，确定合理的电缆下放速度。泵送过程中宜保持排量稳定、连续，应 实时监测工具串运行情况、电缆张力、泵送排量和压力变化，出现异常情况宜降低泵送排量或停泵处理。 6.3定位和射孔 6.3.1将工具串泵送至预定深度后依次停泵和绞车，根据测得的CCL曲线对测井套管曲线图或套管接 箍深度数据进行校核。 6.3.2根据设计桥塞坐封位置计算上提电缆停车深度。上起电缆至预定深度，确定深度无误后点火坐封 桥塞，点火成功3min～5min后方可上提电缆， 6.3.3上提射孔枪至射孔位置，确认无误后操作点火。 3 NB/T 14002.4—2015 6.3.4采用分簇射孔时，按6.3.3步骤完成剩余各簇的射孔作业。 6.4起工具串 6.4.1上提过程中应密切注意电缆的运行状态及深度、张力变化情况，如有异常应停车检查处理，并在 滚筒上将电缆排整齐。 6.4.2工具串起至距井口70m时，切断电缆车外接电源和射孔地面系统电源，并将电缆缆芯和缆皮短路。 6.4.3工具串上提至距井口30m时，以绞车最小扭矩上起电缆至工具串完全进入防喷管。 6.4.4确认工具串完全进入防喷管后，依次关闭电缆防喷装置捕集器和井口闸门。 6.4.5缓慢开启泄压管线，将防喷管内压力泄为零，并开启手动泄压阀确认泄压完全。 6.4.6拆卸防喷管并放置到防喷管支架上；取出射孔枪，检查射孔质量。 7资料录取 施工完毕以后，施工单位应及时出具施工公报。施工公报应包括但不