D-井盒气层压裂投产施工设计投球分压

1、鄂尔多斯盆地大牛地气田D12-53井盒1气层压裂投产施工设计中国石油化工股份华北分公司二一一年六月一日鄂尔多斯盆地大牛地气田D12-53井盒1气层压裂投产施工设计设计单位：华北分公司工程技术研究院设 计 人：初 审 人：审核单位：华北分公司审 核 人：审 批 人：中国石油化工股份华北分公司二一一年六月一日目 录一、基本数据1二、地质要求6三、压裂设计6四、产能预测11五、施工方案12六、压裂气井作业井控、HSE及技术安全要求14一、基本数据1、钻井基本数据表钻井基本数据见表1-1。表1-1 钻井基本数据表钻井队50175HB地理位置内蒙古自治区伊金霍洛旗札萨克镇门克庆嘎查二社；D12-53井井口位于D12-37井井口283.71方向641.14m处。井 别开发井构造位置鄂尔多斯盆地伊陕斜坡东北部。横坐标 (Y)19378933.80地面海拔(m)1327.62.设计井深 (m)3027.00纵坐标 (X)4317971.13联入(m)9完钻井深 (m)3041.00开钻日期2011.4.24完钻日期2011.5.7人工井底（m）3008.5完 钻层 位奥陶系马家沟组固井质量合格（见图1

2、-1）造斜点数据深度,m最大井斜数据深度( m)方位,()方位( )造斜率,(/10m)斜度 ()井 身结 构钻头311.15mm231m + 套管226.62mm230.66m 钻头215.9mm3041m + 套管139.70mm3039.43m套 管程 序尺寸(mm)钢级壁厚(mm)下入深度 (m)水泥塞深（m）水泥返高（m）出地高(m)表 套244.5J558.94230.66地面-0.71油 套139.70N807.723039.436310.07定 位短 节尺寸(mm)钢级下深（m-m）139.7N80目的层附近套管接箍数据，m由磁定位曲线读出2572.2,2582.2,2594.2,2605.2，2612.2,2627.2,2638.31,2641.32,2652.1,2663.1,2674.1,2685.2,2696.2,2702.2,2717.9,2728.2,2739,2749.5图1-1 D12-53井盒1气层附近固井质量曲线图1-2 D12-53井地理位置图2、录井岩性和油气显示情况录井岩性和油气显示情况见表1-2。表1-2 D12-53井盒1段录井油气显示情况

3、表层位井段(m-m)视厚度(m)岩性气 测钻井液槽面显示背景(%)全烃净增值(%)C1(%)C2(%)密度(g/cm3)粘度(s)盒14.0灰白色粗砂岩0.55665.54958.3655.2921.081.073536见鱼籽状气泡约占槽面的30%，槽面上涨约1cm左右，气泡大小约1-2mm4.0灰白色粗砂岩0.09452.41338.1485.0061.081.073536见鱼籽状气泡约占槽面的25%，槽面上涨约1cm左右，气泡大小约1-2mm3、测井解释数据本井由华北石油局测井公司采用HH2530型仪器测井，测井数据见表1-3和表1-4。图1-3为D12-53井盒1气层测井解释成果图。表1-3 D12-53井盒1气层测井解释数据表（华北石油局测井站）层位解释井段自然伽玛(API)深测向电阻率(m)声波时差(s/m)补偿中子(%)补偿密度(g/cm3)泥质含量(%)孔隙度(%)渗透率(10-3m2)含气饱和度(%)解释结论井段(m-m)视厚度(m)盒13.5 63.3 56.0 218.7 13.0 2.56 16.6 6.7 0.14 18.1 含气层4.8 48.3 74.9 2

4、37.8 10.0 2.47 8.9 10.5 0.48 54.0 气层2.9 52.1 36.1 220.0 11.0 2.55 9.8 7.0 0.19 16.2 含气层4.3 33.1 17.1 270.8 13.5 2.32 5.1 15.9 1.91 56.5 气层1.9 42.5 24.3 222.2 14.6 2.47 9.1 10.6 0.48 45.5 差气层表1-4D12-53井盒1气层测井解释数据表（研究院开发所）层位解释井段自然伽玛(API)深测向电阻率(m)声波时差(s/m)补偿中子(%)补偿密度(g/cm3)泥质含量(%)孔隙度(%)渗透率(10-3m2)含气饱和度(%)解释结论井段(m-m)视厚度(m)盒13.5635621913.02.5616.670.118含气层4.8487523810.02.478.9110.554气层2.9523622011.02.559.870.216含气层4.3331727113.52.325.1161.957气层1.9432422214.62.479.1110.550气层4、射孔数据射孔数据见表1-5。表1-5D12-53井

5、盒1气层射孔数据表层位射孔井段(m-m)厚度(m)枪型弹型孔密(发/m)射孔方式相位()盒12692-2696410212720电缆传输602733-27374图1-3 D12-53井盒1气层测井解释成果图二、地质要求1、采用电缆射孔逐层上返方式进行压裂试气作业，盒2、盒1、山2、山1多层合采，盒2、盒1、山2、山1气层加大压裂规模；2、作业时采取气层保护措施；3、压裂后采用3-5mm油嘴排液，排液过程中，在确保地层不出砂的前提下，快速排液；4、为了减少排液过程中天然气的浪费，当产出液氯根及井口压力相对稳定后，即进行求产；5、求产方式采用油嘴控制，选择3-5mm油嘴，求产时间为1天；6、求产结束前取油气水样做全分析，并下压力计测流压及流压梯度，计算无阻流量；7、按规范要求取全取准产量、压力等资料数据；8、合采投产作业结束后要求3天内向采气厂交井，7天内将施工总结“电子版”发送到开发处、研究院、采气厂。三、压裂设计（一）设计思路及要求该井盒1气层共有5个显示层段，录井岩性显示为灰白色粗砂岩。测井解释气层有效厚度17.4m,测井解释渗透率（0.1-1.9）10-3m2，孔隙度为7-16%，

6、含气饱和度为16-57%，测井解释为气层、含气层。盒1气层地质设计2个射孔井段，分别为2692-2696m和2733-2737m，两射孔段相距37m。上射孔段气层砂体厚度13m，其上下遮挡层为泥岩和砂质泥岩，遮挡性较好；下射孔段气层砂体厚度约8m，上下部为泥岩和砂质泥岩遮挡，遮挡性较好。根据该井盒1气层储层特征及井身情况，该层两个射孔段相距37m，且射孔段之间储层隔层较好，能够形成有效遮挡，本次压裂设计拟采用投球分压的方式实施压裂改造，以达到两层均充分改造的目的。（二）压裂液体系配方、性能及要求1、配方基液：0.45%HPG1%防膨剂+0.1%杀菌剂+1%起泡剂+0.2%助排剂+0.2%Na2CO3交联液：交联剂BCL-61或CX-306体系(A:B=100:6)，交联比为100：0.3（最佳交联比以现场实测为准）。注：要求压裂液基液PH为9-11；破胶剂：胶囊破胶剂，0.04%（前置液阶段现场添加）；过硫酸铵，0.0150.1%（携砂液和顶替液阶段现场楔形追加）。活性水：1%防膨剂+0.2%助排剂压裂液用材料性能应符合SY/T5107-2005水基压裂液性能评价方法、SY/T6376

7、-2008压裂液通用技术条件、SY/T5764-2007压裂用植物胶通用技术要求、SY/T6380-2008压裂用破胶剂性能试验方法、SY/T5762-1995压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法、SY/T5405-1996酸化用缓蚀剂性能实验方法及评价指标、SY/T5755-1995压裂酸化用助排剂性能评价方法、SY/T6216-1996压裂用交联剂性能试验方法、SYT5108-2006压裂支撑剂性能指标及测试推荐方法等的规定。2、压裂液性能常温下使用六速旋转粘度计170s1剪切，基液粘度大于50mPas；使用交联剂，延迟交联时间60300s可调，形成冻胶具可挑性，170s1剪切速率下连续剪切90min，粘度60mPas；破胶剂用胶囊和过硫酸铵，压后1.5h内破胶，破胶液粘度5mPas。下列压裂液添加剂性能指标均满足体系配伍和实施要求：（可任选其中一种）（1）交联剂：BCL-61（A，B）；CX-306（A，B）；（2）助排剂：DL-12；CX-308；ZA-5.（3）起泡剂：YFP-1；DS-101.3、现场要求压裂施工前3h，取样测试每一罐中液体的粘度、PH值，要求粘度大于50 mPas；取各罐的混合样作交联实验，根据实验结果精细调整交联比，使压裂液交联性能良好、延迟时间大于60s（交联时间的确定以压裂液在井筒流动时间的1/22/3为宜）；破胶剂加量严格按照设计要求加入，压裂施工过程中保证交联稳定。（三）压裂设计模拟及结果使用FracproPT模拟计算了所选参数(表3-1)下的裂缝几何形态，结果见表3-2、图3-1、3-2。表3-1D12-53井盒1气层压裂设计参数名 称盒1上盒1下裂缝闭合应力（MPa）37.738.3杨氏模量(MPa)1876018760泊松比0.20.2压裂液流态指数0.520.52压裂液稠度系数（Pa.sn）1.471.47泵注排量（m3/min）3.53.5表3-2D12-53井盒1气层压裂设计计算结果射孔井段（m）裂缝半长(m)裂缝高度（m）平均缝宽cm铺砂浓度Kg/m2FCD上高下高水力支撑水力支撑水力支撑2692-2696268.8265.720.4819.767.7037.7031.1047.3214.1192733-2737244.6243.419.4918.967

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