NB_T 14002.4-2022中华人民共和国能源行业标准-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.docx

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　　ICS 75.020 CCS E 14 中华人民共和国能源行业标准 NB/T 14002.4—2022 代替 NB/T 14002.4—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 Shale gas—Reservoir Stimulation— Part 4:Recommended practice specification of pump-down plug setting and perforating operation in horizontal well 2 0 2 2 — 1 1 - 0 4 发 布 2023-05-04实施 国 家 能 源 局 发 布 I NB/T 14002.4—2022 目 次 前言 Ⅱ 引言 Ⅲ 1 范 围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 施工设计 2 4.1 通 则 2 4.2 井的基本信息 2 4.3 射孔器材、工具及设备选择 2 4.4 桥塞和坐封工具选择 2 4.5 泵送参数和泵送程序设计 2 4.6 风险分析及处置措施 2 4.7 健康、安全、环境保护(HSE)要求 2 5 施工准备 3 5.1 井场准备 3 5.2 井筒准备 3 5.3 施工设备准备 3 5.4 资料准备 3 6 施工流程与方法 3 6.1 动员与准备 3 6.2 工具串入井 3 6.3 坐塞和射孔 4 6.4 起工具串 4 7 资料录取要求 4 8 HSE要求 4 附录A(规范性) 水平井泵送桥塞—射孔联作施工设计书格式 5 附录B(资料性) 射孔枪、射孔弹选型推荐 12 附录C(规范性) 水平井泵送桥塞一射孔联作现场施工公报格式 13 Ⅱ NB/T 14002.4—2022 前 言 本文件按照 GB/T 1.1—2020 《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的 规定起草。 本文件是NB/T 14002《页岩气 储层改造》的第4部分。 NB/T 14002 已经发布了以下部分： 第1部分：压裂设计规范； 第2部分：工厂化压裂作业技术规范； 第3部分：压裂返排液回收和处理方法： 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。 本文件代替NB/T 14002.4—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》,与NB/T 14002.4—2015相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下： a) 更改了工具串上提、下放速度的上限值(见4.5.3,2015年版的4.5.3); b) 更改了施工前对井筒在控制压力下泵送排量的要求(见5.2.4,2015年版的5.2.4); c) 增加了高压区与射孔施工作业区域间应采取隔离防护措施的规定(见5.3.7); d) 更改了施工前试压的相关要求(见6.1.7,2015年版的6.1.7); e) 增加了“工具串下至井筒70m 之前，按照SY/T 5325—2021 中11.1.13的要求，关闭地面系 统电源、缆芯接地短路”的要求(见6.2.2); f) 删除了点火后等候时间的要求(见6.3.2,2015年版的6.3.2); g) 增加了上斜井段桥塞坐封和分簇射孔时控制措施要求(见6.3.5); h) 删除了“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”的要求(见2015年版的6.4.2); i) 删除了工具串最大长度计算(见2015年版的附录C)。 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专利的责任。 本文件由能源行业页岩气标准化技术委员会 (NEA/TC 26) 提出并归口。 本文件起草单位：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司、中国石油集团测井有限公 司、中石化石油工程技术研究院有限公司、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院。 本文件主要起草人：曾波、唐凯、乐宏、宋毅、何祖清、任国辉、桑宇、付永强、黄浩勇、张卫 平、杨云山、马自强、彭汉修、黄永智、邓琪、段希宇、宋雯静、杨昕睿、徐尔斯、王怡亭、钱杰。 本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为： 2015年首次发布为NB/T 14002.4—2015; 本次为第一次修订。 Ⅲ NB/T 14002.4—2022 引 言 对页岩气井进行压裂改造是投产的必要手段和有效措施。为了确保压裂改造效果，提高作业效 率，降低安全环保风险，有必要建立页岩气井压裂设计、作业相关的规范。 NB/T 14002 旨在规范页 岩气压裂设计、工厂化作业、返排液回收处理、泵送桥塞—射孔联作、钻磨桥塞、分簇射孔等相关内 容。 NB/T 14002由以下部分组成。 第1部分；压裂设计规范。目的在于规定页岩气井压裂设计在基础资料收集，压裂设计原 则，压裂工艺，压裂层段的选择及射孔，压裂材料，施工参数，泵注程序，现场施工准备及 设备配套，压裂施工及排液，风险分析及应急预案，健康、安全及环境保护，压裂设计文本 的原则和要求。 第2部分；工厂化压裂作业技术规范。目的在于规定页岩气储层改造工厂化压裂作业过程中 井场道路、井场准备、压裂施工准备、泵送桥塞—射孔要求、微地震监测要求、压裂施工要 求和健康、安全、环保要求。 第3部分；压裂返排液回收和处理方法。目的在于规定页岩气藏滑溜水压裂返排液地面回收 系统设计规范、滑溜水压裂返排液回用及外排推荐水质处理工艺、处理后回用推荐水质指标 要求及水质指标检测分析方法。 第4部分；水平井泵送桥塞—射孔联作技术推荐作法。目的在于规定页岩气水平井泵送桥 塞—射孔联作对施工设计、施工准备、施工程序、资料录取及健康、安全、环境保护的技术 要求。 第5部分；水平井钻磨桥塞作业要求。目的在于规定水平井连续油管钻磨可钻桥塞作业的施 工设计、施工准备、施工流程与方法、设备拆卸、资料处理、安全环境保护等技术要求。 第6部分；水平井分簇射孔作业要求。目的在于规定页岩气水平井电缆输送分簇射孔施工工 艺对作业条件、现场施工作业、应急预案及健康、安全、环境保护的技术要求。 水平井泵送桥塞—射孔联作技术是页岩气水平压裂施工作业中的关键工序。泵送桥塞—射孔联 作为带压射孔作业，作业风险高，建立泵送桥塞—射孔联作技术推荐作法对于规范泵送桥塞—射孔联 作施工作业程序，确保施工质量，降低安全环保风险等具有重要意义。为了做好该项工作，国家能源 局在2015年发布的第一批页岩气行业标准中就包含了NB/T 14002.4—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》。 NB/T 14002.4—2015实施以来，泵送桥塞—射 孔联作技术持续完善和进步，在作业装备、作业能力和水平、作业时效方面都得到了较大提升。鉴于 此，确有必要修订完善NB/T 14002.4, 以不断适应泵送桥塞—射孔联作技术发展，更好地指导现场 作业。 1 NB/T 14002.4—2022 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 本文件规定了页岩气水平井泵送桥塞一射孔联作对施工设计、施工准备、施工流程与方法、资料 录取及健康、安全、环境保护的技术要求。 本文件适用于页岩气水平井泵送桥塞一射孔联作作业，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 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T 5225 石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程 SY/T 5325—2021 常规射孔作业技术规范 SY 5436 井筒作业用民用品安全规范 SY/T 5587.5 常规修井作业规程 第5部分：井下作业井筒准备 SY/T 5727 井下作业安全规程 SY/T 6276 石油天然气工业 健康、安全与环境管理体系 SY/T 6690 井下作业井控技术规程 SY/T 6751—2016 电缆测井与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 泵送桥塞一射孔联作 pump-down plug setting and perforating operation 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 作业的作业方式。 3.2 分簇射孔 clustering perforation 在同一压裂层段中分若干簇(小段)射孔的射孔方式。 2 NB/T 14002.4—2022 4 施工设计 4.1 通则 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 4.2～4.7所述内容。施工设计书格式应符合附录A 的规定。 4.2 井的基本信息 井的基本信息包括：井号、井型、井身结构、套管数据、井斜数据、压裂井口装置数据、储层温 度、储层压力、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。射孔枪和射孔弹选 型推荐见附录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小质量。工具串配重计算方法参照 SY/T 6751—2016中4.3.3的 要求。 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 桥塞和坐封工具选择 根据油层套管内径、井底温度、施工压力等参数及完井工艺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、工具串、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不小于工具串运行所受的阻力，确保桥塞正 常泵送。 4.5.3 井斜角小于45°的井段，上提、下放速度不超过6000m/h; 井斜角大于45°的井段，上提、下 放速度不超过4000m/h。 4.6 风险分析及处置措施 应根据工艺特点和作业井井况进行风险分析，制定削减风险的措施和处置程序。处置措施应包括 但不限于：地面爆炸、井控、工程复杂(工具串遇阻、工具串遇卡、工具串落井、桥塞提前坐封、桥 塞丢手失败、点火失败、中途误射、其他)等。 4.7 健康、安全、环境保护 (HSE) 要求 应根据工艺特点、作业井井况及相关规范编制施工井作业的 HSE 要求。 3 NB/T 14002.4—2022 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 位置应确保充分照明。 5.2 井筒准备 5.2.1 井筒准备按 SY/T 5587.5执行。 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。