ICS75.020 E12 备案号：46514-2014
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 10016—2014
煤层气排采工程方案设计编制规范 Standard specifications for coal bed methane production engineering design
2014-11-01实施
2014-06-29发布
国家能源局 发布 NB/T10016-2014
目 次
前言范围
EEEFEEFE.
1
2规范性引用文件 3 设计原则和依据·· 3.1原则.· 3.2依据·
3.2.1环境条件及社会条件 3.2.2地质概况· 3.2.3开发方案要点
4 储层保护工艺
.0...
钻完井现状分析 5.1钻完井资料分析.. 5.2射孔资料分析·. 6压裂工艺方案设计 6.1试采井压裂情况分析 6.2压裂改造方案设计：
5
6.2.1 压裂工艺选择 6.2.2 压裂液体系优选 6.2.3 支撑剂优选 6.2.4施工要求
排采方式选择及工艺方案
7
7.1排采适应性分析及选择* 7.2排采参数优化设计
7.2.1抽油机井参数优化设计 7.2.2螺杆泵井参数优化设计： 7.2.3 电潜泵井参数优化设计 7.2.4 油管选择···
7.3排采工程配套技术设计
7.3.1 杆、管防偏磨设计 7.3.2防煤粉工艺设计 7.3.3其他配套工艺措施·
L
7.4井口选择· 8新工艺、新技术试验 9 动态监测 10投资估算 11方案要点及建议
11.1方案要点 11.2 建议· NB/T10016—2014 12健康、安全、环境保护和应急预案
EE.E..EE..E.
12.1健康、安全和环境管理 12.2应急预案附录A（资料性附录）煤层气排采工程方案常用常规表格格式参考文献·.·
表A.14 钻完井基本参数表表A.2压裂施工参数表·· 表A.3抽油机载荷及杆柱应力计算结果表· 表A.4井口压力预测结果表表A.5单井-次性投资及年运行费用明细表
中
II NB/T100162014
前言
本标准依据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（ENA/TC13）提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司、中石油煤层气有限责任公司。 本标准主要起草人：翟锡芝、王凤清、杨小平、耿彤、金学锋、李薇、白建梅。
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III NB/T100162014
煤层气排采工程方案设计编制规范
1范围
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本标准规定了煤层气排采工程方案编制的原则、依据，包括钻完井工艺、压裂工艺、排采工艺及防煤粉等配套工艺和投资概算内容。
本标准适用于煤层气的排采工程方案设计编写。 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。
SY/T6361采油采气注水矿场健康、安全与环境管理体系指南 3设计原则和依据 3.1原则
煤层气排采工程方案设计原则包括以下内容： a）方案中应充分应用成熟先进的技术，主体工艺内容应进行配套优化设计，以提高方案的规模
效益：
b）防止煤层污染应贯穿于煤层气排采方案编制全过程： c）方案编制过程中应坚持“少投入、多产出”的经济原则； d）方案编制过程中所涉及的参数填写，参见附录A给出的格式。
3.2依据 3.2.1环境条件及社会条件
煤层气排采工程方案设计所需环境条件及社会条件包括： a）地理位置及地形地貌： b）气象条件： c）地震等自然性灾害资料： d）水文资料； e）社会依托条件。
3.2.2地质概况
煤层气排采工程方案地质概况内容包括： a）地质构造特征； b）储层分布特征； c）储层力学分析，储层力学及地应力参数等相关资料： d）储层物性：煤阶、孔隙结构、裂缝、机械强度、渗透性、吸附性、变形特征、含气量等； e）流体性质：气、水性质分析，气体组分： f）煤层气温度、压力系统。
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3.2.3开发方案要点
煤层气排采工程开发方案要点包括： a）煤层气开发的总体部署； NB/T10016—2014
b）方案要求达到的技术经济指标：建设期、生产期、建产次序等： c）试采结果分析，产能分析、气水组分及性质、压力变化分析、地层出砂情况等。
4储层保护工艺
煤层气排采工程储层保护内容包括： a）钻完井过程中的煤层保护方案： b）压裂过程中的油层保护； c）作业过程中的油层保护。
5钻完井现状分析 5.1钻完井资料分析
钻完井资料包括：钻头程序，钻井液密度及黏度、钻井过程中漏失等情况：完井方式，套管程序，套管钢级、壁厚，
套管变形及管外窜槽情况，水泥返深，固井质量，人工井底，井斜角，全角变化率等资料，表格格式参见表A.1。 5.2射孔资料分析
射孔资料包括射孔井段、厚度、射孔方式、枪型、弹型、孔密、相位角，射孔液类型及深度等射孔相关资料。 6压裂工艺方案设计 6.1试采井压裂情况分析
对措施工艺现状进行简要描述，重点对近几年新、老井所采用的具体压裂工艺、施工参数、压裂效果等进行对比分析评价，压裂施工参数表格式参见表A.2。 6.2压裂改造方案设计 6.2.1压裂工艺选择
根据煤层及井筒条件，选择安全、环保，能够满足改造要求的压裂工艺。 6.2.2压裂液体系优选
根据储层特性、温度、配伍性及施工要求进行压裂液类型及配方优选。 6.2.3支撑剂优选
综合考虑压裂储层的有效闭合应力、杨氏模量、支撑剂短期导流能力和长期导流能力等因素，结合压裂工艺要求确定支撑剂类型和粒径。 6.2.4施工要求
主要包括施工压力、施工排量、试压要求、泵注程序、压后关井时间、排液要求等内容。 7排采方式选择及工艺方案 7.1排采适应性分析及选择
排采方式的选择综合考虑以下内容： a）对现有有杆泵、电潜泵、水力泵、气举等人工举升方式进行适应性分析； b）试采井排采现状分析，包括举升设备使用情况，地层压力及产气量、产水量变化情况，排采效
果等。
7.2排采参数优化设计 7.2.1抽油机井参数优化设计 7.2.1.1抽油机选择 2 NB/T10016—2014
通过抽油机悬点最大载荷、最小载荷及最大扭矩等主要参数的计算，结合煤层气现场实际应用情况优选经济、合理的抽油机型。抽油机载荷及杆柱应力计算表参见表A.3。 7.2.1.2抽油杆柱优化设计
抽油杆柱优化设计包括抽油杆杆径、级数组合、长度、钢级等。 7.2.1.3下泵深度确定
投产初期下泵至煤层顶面，后期根据煤层液面深度调整泵深。 7.2.1.4泵型确定
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根据煤层预测的最大排水量优选合适泵径。 7.2.1.5电机优选
根据最大扭矩、传动效率、抽油机冲次，结合常用抽油机与电机匹配关系，优选合适的电机，以满足排采控制要求。 7.2.2螺杆泵井参数优化设计
根据煤层预测最大排水量、井深、液面深度等优化泵径、级数、扬程等参数，确定泵型，并配套辅助设备。 7.2.3电潜泵井参数优化设计
根据电潜泵使用条件进行选井，绘制电潜泵特性曲线，优化工作制度，配套合适的辅助设备。 7.2.4油管选择
根据举升方式选择结果、预测排量、油管与泵的匹配关系，结合压裂及后期作业需求选择油管尺寸，并进行强度校核。 7.3排采工程配套技术设计 7.3.1杆、管防偏磨设计
主要包括杆、管偏磨原因分析，防偏磨措施效果对比，防偏磨措施优选。 7.3.2防煤粉工艺设计
预测煤粉含量与采液强度的关系，提出煤粉防治工艺。 7.3.3其他配套工艺措施
其他配套工艺措施包括： a）对含H2S、CO2等腐蚀性气体，需要治理的井，编制套管腐蚀治理方案： b）对出砂井进行防砂、冲砂工艺优化研究： c 配套安装动液面连续测试装置、无线示功图测试装置、供排协调采控装置，以实现示功图、液
面的自动连续监测，在线诊断、计产：实现就地/远程数据传输与自动调参监控。
7.4井口选择
根据预测的井口最大压力选择井口装置，井口压力预测结果表参见表A.4 8新工艺、新技术试验
：
包括煤层气新工艺、新技术调研，适应性分析，提出试验方案。 9动态监测
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主要监测内容包括产气量、产水量、井口油压和套压、动液面深度、井底流压和温度以及抽油机示功图等。 10投资估算
按照开发方案部署，计算一次性设备投资费用，主要包括抽油机、杆、泵、电机、油管及安装调试等费用。单井一次性投资及年运行费用明细表参见表A.5。
3 NB/T10016—2014
11方案要点及建议 11.1方案要点
煤层气排采工程方案包括压裂改造方案、举升工艺方案、配套工艺技术、投资概算等设计要点。 11.2建议
针对方案实施过程中可能出现的情况，提出现场施工及需要改进、完善的技术建议。 12健康、安全、环境保护和应急预案 12.1健康、安全和环境管理
健康、安全和环境保护管理按照SY/T6361执行。 12.2应急预案
应依据方案设计的内容制订现场施工、环境保护等方面的应急预案。