ICS 75.020 E 13 NB 备案号：52212-2015 中华人民共和国能源行业标 NB/T14004.1—2015 页岩气 固井工程 第1部分：技术规范 Shale Gas Cementing Engineering Part 1: Technical Specification 2015-10-27发布 2016-03-01实施 国家能源局 发布 NB /T14004.1—2015 目 次 前言 范围 1 2 规范性引用文件 3固井设计 3.1 固井设计依据 3.2 资料收集 3.3 套管柱结构及强度设计 3.4 套管可下入设计 3.5 前置液设计. 3.6 水泥浆设计 3.7作业量设计 3.8施工参数设计 4固井施工准备 4.1 设备准备： 4.2井眼准备· 5固井作业程序要求 5.1下套管. 5.2作业程序. 6作业评价 6.1固井质量评价方法· 6.2套管试压·.··. 附录A（资料性附录）套管下入摩擦阻力计算 NB/T14004.1—2015 前言 NB/T14004《页岩气固井工程》分为三部分： 第1部分：技术规范； 第2部分：水泥浆技术要求和评价方法； 第3部分：质量监督及验收要求和方法。 本部分为NB/T14004的第1部分。 本标准按GB/T1.1—2009要求编制。 本标准由能源行业页岩气标准化技术委员会提出并归口。 本标准主要起草单位：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院。 本标准参加起草单位：中石化江汉石油工程有限公司钻井一公司、中国石油集团公司川庆钻探工程 有限公司井下作业公司、中国石油股份公司西南油气田分公司采气工程研究院。 本标准主要起草人：刘伟、陶谦、曾凡坤、周福新、郑友志。 I NB/T14004.1—2015 页岩气固井工程 第1部分：技术规范 1范围 本规范规定了页岩气井固井设计、固井施工准备、固井作业程序、固井作业评价等主要技术内容和 要求。本标准适用于页岩气井生产套管固井作业。 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，仅所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/T19139油井水泥试验方法 SY/T5083尾管悬挂器及尾管回接装置 SY/T5374.1 固井作业规程第1部分：常规固井 SY/T5374.2 固井作业规程第2部分：特殊固井 SY/T5412 下套管作业规程 SY/T5467 套管柱试压规范 SY/T5480 固井设计规范 SY/T5618 套管用浮箍、浮鞋 SY/T5724 套管柱结构与强度设计 SY/T 6268 套管和油管选用推荐作法 SY/T 6544 油井水泥浆性能要求 SY/T6592 固井质量评价方法 3固井设计 3.1固井设计依据 设计依据包括钻井地质设计、钻井工程设计、完井、压裂方案及实钻资料。 3.2资料收集 固井设计收集资料包括： a）实际井身结构，各层套管的套管串结构、钢级、壁厚、固井质量及井口装置等； b）实钻地质分层及岩性、储层岩石机械性能、地层孔隙压力、地层破裂压力、地层漏失压力等； 井筒实钻资料包括：井径、井眼轨迹、钻井液性能、井眼复杂情况及事故、油气水层位置及油 c） 气上窜速度、完钻前的排量、泵压、钻具组合和井温等资料。 3.3 3套管柱结构及强度设计 3.3.1套管柱结构设计 套管柱结构及附件设计原则： NB/T14004.1—2015 a）套管以及套管扣型选择应充分考虑压裂、泵送桥塞、分簇射孔、钻塞的影响，套管选择应按照 SY/T6268的规定执行，宜选用气密封扣型； b) 附件机械性能、密封能力及抗腐蚀能力应不低于套管柱性能，通径不小于套管柱的最小 通径； c）套管柱上联接的固井工具及附件应不影响套管下入。 3.3.2主要套管柱附件 3.3.2.1浮箍、浮鞋 浮箍、浮鞋应满足以下要求： a）如不使用漂浮下套管技术，套管浮箍、浮鞋宜具备自动灌浆功能； b）套管碰压座安放位置距离套管鞋不小于40m； c）水平井段宜采用导向型引（浮）鞋； d）浮箍、浮鞋应具备强制复位功能，其他要求应满足SY/T5618的规定。 3.3.2.2扶正器 扶正器安放应符合以下规定要求： a）在下套管前应根据主要封固段的岩性、井眼条件和钻井实际情况选择扶正器类型； b）水平段宜使用整体式扶正器； c）套管扶正器安放间距和使用数量按SY/T5724的规定执行，全井居中度应大于67%。 3.3.2.3尾管悬挂器及回接筒 尾管悬挂器及回接筒设计应符合以下要求： a）尾管悬挂器及尾管回接装置应符合SY/T5083的规定； b) 尾管悬挂器类型选择应按SY/T5374.2中的规定执行； c）回接插入筒内径不小于套管串最小内径； d）悬挂器本体、回接插筒密封能力应满足后期压裂压力等级要求。 3.3.3套管强度设计 套管柱强度设计应符合以下要求： a）套管柱强度设计应考虑压裂时对套管的附加载荷； b）设计方法应按SY/T5724的规定执行； c）套管抗内压强度应大于地层破裂压力与压裂流动阻力之和的1.25倍 3.4套管可下入设计 套管柱下入应满足以下要求： a）在固井设计中宜进行套管下入摩擦阻力模拟校核，方法参见附录A中推荐的套管下入摩擦阻力 模拟计算方法； b）当模拟计算的下入摩擦阻力大于套管有效悬重时，应配置套管下入地面加压系统，或采用套管 漂浮减阻器； c）套管允许弯曲半径应小于井眼曲率半径。 2 NB/T14004.1—2015 3.5前置液设计 3.5.1冲洗液性能 使用油基钻井液防破乳冲洗液性能应满足以下要求： a）与钻井液、隔离液及水泥浆有良好的相容性，相容性试验应符合GB/T19139的规定； b）对井壁稳定性影响小： c）对油基钻井液或含油钻井液中的油基成分具有良好的润湿反转作用； d）冲洗液其他性能指标按照标准SY/T5480规定执行。 3.5.2隔离液性能 t 隔离液性能应满足以下要求： 应具有良好的触变性、加重悬浮能力和润湿反转作用； a） b）在井底循环温度下，控制隔离液剪切应力t，使t水能浆>留离液>础排液； 密度宜大于钻井液密度而小于水泥浆密度； 与钻井液及水泥浆具有良好的相容性，相容性试验应符合SY/T6544的规定； e） 热稳定性应满足2h上下密度差不大于0.06g/cm3。 3.5.3前置液结构与用量 采用油基钻井液的井使用前置液结构及用量要求如下： a）前置液结构宜为：冲洗液、加重隔离液； b）在不造成油气水侵和地层塌的原则下，应满足紊流冲洗时间大于15min。 3.6水泥浆设计 3.6.12 水泥浆体系选择 宜采用具有弹性和韧性的水泥浆体系，满足后期压裂要求。 3.6.2水泥浆性能设计 水泥石弹性模量应考虑实际地层岩石、压裂压力、套管等参数进行设计，油层套管水泥浆性能要求 见表1。 表1水泥浆性能要求 试验内容 性能指标 失水量/mL OS> 48h水泥石抗压强度/MPa ≥14 24h顶部水泥石抗压强度/MPa ≥3.5 水泥石弹性模量/GPa 8 初始稠度/BC 0> 稠化时间/min 注水泥施工时间+安全附加时间 游离液/mL（45°倾角） 0 3