ICS75.020 E14 备案号：46515-2014
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 10017-2014
煤层气井压裂设计编写规范
Specification for fracturing design compiling of coal bed methanewell
2014-06-29发布
2014-11-01实施
国家能源局 发布 NB/T10017--2014
目 次
前言 1范围 2规范性引用文件 3术语和定义 4压裂设计及选层原则
4.1设计原则及依据 4.2压裂选层原则 5压裂设计方法· 5.1压裂设计所需资料内容 5.2压裂材料评估与优选 5.3压裂方案及施工参数优化 6压裂工艺设计内容
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压裂工程设计书格式 6.2 煤层气井数据 6.3 压裂材料的选择 6.4 压裂方案及施工参数 6.5 施工压力及施工功率预测 6.6 压裂施工前期准备 6.7 压裂施工步骤 6.8 压后管理内容 6.9 质量、安全、健康及环保要求 6.10 压裂安全预案· 6.11 井控要求 6.12 压裂施工管柱示意图附录A（资料性附录）压裂工程设计书格式 A.1 压裂工程设计书封面及审批页 A.2压裂工程设计书内容
6.1
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6
图A.1 压裂工程设计书封面图A.2 压裂工程设计书审批页图A.3 压裂施工管柱示意图
12
表A.1 基础数据· 表A.2 套管数据表A.3 井底落物数据表A.4 射孔及补孔数据表A.5 压裂层地质数据·
2
.8
- NB/T10017—2014 表A.6 上下遮挡层情况表A.7 邻井压裂及排采情况表A.8 压裂液类型及配方·.·. 表A.9 支撑剂类型及粒径
.9
...-9 10
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....... 10
.....
表A.10 软件模拟优化结果表A.11 施工压力及施工功率预测表A.12 泵注程序表A.13 压裂安全预案
**10 ...... 10
...
11
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II NB/T100172014
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（NEA/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、中国石油勘探开发研究院廊坊
1
分院。
1
本标准主要起草人：刘国华、赵新红、车航、余东合、王蓉川、李凝、罗炯、李薇、才博。
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III NB/T10017-2014 4.2压裂选层原则 4.2.1根据地质方案确定施工层位。 4.2.2充分考患距断层和水层距离。当与采煤工作面相邻时，应与煤矿企业沟通交流。 4.2.3压裂煤层上、下层段50m固井质量应合格。 5压裂设计方法 5.1压裂设计所需资料内容 5.1.1地质资料
所需地质资料包括：构造特征，井网及井排距，煤储层特征及其横向延伸厚度，上下顶底板特征、 厚度及其延伸范围，天然裂缝描述。 5.1.2实验资料
压裂设计所需实验资料包括：上下顶底板应力状况，含气量，煤储层物性相关资料等。 5.1.3钻完井资料
钻完井资料包括：煤层气井基本资料，钻头类型及尺寸，井眼轨迹，套管的尺寸、钢级、壁厚、下深、抗内压强度，套管变形及管外审槽情况，水泥返深、固井质量、目前人工井底，钻井液密度及黏度，钻井过程中的钻时变化、漏失及井涌情况，完井方式等。 5.1.4录井资料
录井资料包括：岩屑录井及气测录井相关资料等。 5.1.5测井资料
测井资料包括：常规测井和特殊测井资料等，了解煤层电性、物性、含气量等。 5.1.6射孔数据资料
射孔数据资料包括：射孔层位、层号、井段、厚度、枪型、弹型、孔密、射孔孔数、相位角、发射率，射孔液。 5.1.7井下工具资料
井下工具资料包括：井下工具的名称、规范、尺寸、额定压力、额定温度、位置及井下工具示意图
等。 5.1.8地下流体资料
地下流体资料包括：地层水的密度、PH值、钾离子和钠离子含量、硫酸根离子含量、重碳酸根离子含量、氯离子含量、总矿化度、水型；气体组分及H2S、CO、CO2情况描述等。 5.1.9测试资料
测试资料包括：通过地层测试或生产测试得到的静压、流压、储层温度、表皮系数、堵塞比、有效渗透率，或小型测试压裂得到目的层地层应力数据、液体效率，渗透率等。 5.1.10历次作业情况
历次作业相关资料，包括作业时间、类型、过程、效果等。 5.1.11生产动态资料
生产动态资料指邻井的生产情况（日产气量、日产水量、累计产量、井底流压、井口套压、生产时间等】。 5.1.12邻井区块压裂经验数据
本邻井、区块压裂施工排量、破裂压力、平均砂比、加砂规模、压裂液类型、支撑剂类型等。 5.1.13地面资料
地面资料包括：井的地理位置，井场附近的地形、道路等情况。 5.2压裂材料评估与优选 5.2.1压裂液的类型及配方 2 NB/T100172014
压裂液根据压裂煤层的地质特点和配伍性实验结果：结合压裂工艺要求确定。 5.2.2压裂液优化及其性能参数
压裂液的性能参数指标执行SY/T6376的规定。 5.2.3压裂液性能参数获取方法
压裂液性能参数的获取方法按SY/T5107执行。 5.2.4支撑剂优选及性能参数获取
中
支撑剂的性能评价及优选，应综合考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。物理性能的测试方法执行SY/T5108的规定；导流能力测试方法执行SY/T6302 的规定：推荐压裂设计中使用裂缝长期导流的有关数据。 5.3压裂方案及施工参数优化 5.3.1压裂方案优化 5.3.1.1压裂目的层段射孔方式优化
压裂目的层段射孔方式的优化应综合考虑煤层的结构、煤层平面分布、纵向地应力差异及上下水层距离等因素。 5.3.1.2压裂方式的确定
压裂方式的确定应满足以下要求： a）根据煤层及井简条件，且满足改造要求： b）根据压裂目的层位特点选择合理的压裂方式，应安全、环保、简便、经济。
5.3.1.3压裂注入管柱优选
根据套管钢级、壁厚及抗内压强度等数据，选择相应承压等级的注入管柱及井口装置，保证施工安全。模拟不同排量下的井口压力，确定最大的注入排量。 5.3.1.4支撑缝长和导流能力优化
应用拟三维或全三维压裂设计软件，模拟不同泵注程序下的支撑缝长、缝高、缝宽和导流能力等数据，优选最佳的施工程序。 5.3.2压裂施工参数优化 5.3.2.1注入排量
综合考虑压裂管柱、井口装置及套管承压能力、压裂液摩阻、施工规模、缝高延伸等多个因素，并根据煤层特点，优化不同施工阶段注入排量。 5.3.2.2前置液量
根据煤层特性、邻井施工情况或裂缝模拟结果，优化最佳前置液量，降低储层损害，以满足安全施工并提高压裂效果。 5.3.2.3支撑剂量
支撑剂量根据优化的支撑缝长和导流能力确定。 5.3.2.4支撑剂浓度
支撑剂浓度的确定应综合考虑压裂优化的导流能力、储层渗透率、杨氏模量、压裂液携砂性能等因
素。 5.3.2.5顶替液量
1
顶替液量的确定应以注入管柱体积为主、充分考虑压裂煤层射孔段底部至注入管柱底部间的套管体积及地面注入管线的容积。 6压裂工艺设计内容 6.1压裂工程设计书格式
压裂工程设计书封面，参见图A.1。
3 NB/T10017-2014
压裂工程设计书审批页，参见图A.2。 6.2煤层气井数据 6.2.1基础数据
基础数据包括：井别、地理位置、构造位置、开钻日期、完钻日期、完井日期、完钻井深、联入油补距、目前人工井底、井斜数据、钻井液性能、完井方式、井眼轨迹等，参见表A.1。 6.2.2套管数据
套管数据包括：套管名称、外径、钢级、壁厚、内径、下入起止深度、抗内压强度、水泥返深、固井质量、套管损坏情况等，参见表A.2。 6.2.3井底落物情况
并底落物情况包括：落物日期、落物名称、落物深度、打捞情况等数据及落物示意图（如需要），参见表A.3。 6.2.4压裂层地质数据
压裂层地质数据包括：层位、层号、岩性、解释井段、厚度、测井及分析化验成果，参见表A.5。 6.2.5射孔及补孔数据
射孔及补孔数据包括：日期、层位、层号、射孔井段、厚度、孔密、孔数、相位角、射孔液类型及液柱高度、枪型、弹型、发射率等数据，参见表A.4。 6.2.6上下遮挡层情况
射孔井段上下岩性、厚度、测井解释结果、地应力情况等，参见表A.6。 6.2.7邻井压裂及排采情况
邻井压裂及排采情况包括：邻井压裂施工日期，液量、砂量、砂比、排量、破裂压力、排采情况等，参见表A.7。 6.3压裂材料的选择 6.3.1压裂液的类型及配方
应满足压裂煤层和配伍性实验要求，并符合压裂工艺要求，列明压裂液类型、配方、配伍性能，参见表A.8。 6.3.2支撑剂的类型及粒径
根据煤层闭合应力和煤层结构，结合压裂工艺要求确定支撑剂类型和粒径，参见表A.9。 6.4压裂方案及施工参数
压裂方案及施工参数包括以下内容： a）压裂井段、厚度； b)1 压裂工艺管柱； c）1 压裂注入方式； d) 压裂液类型及用量； e)j 施工排量； f）支撑剂类型、粒径、用量； g）压裂井口类型； h）软件模拟优化，参见表A.10。
6.5施工压力及施工功率预测
根据破裂压力梯度、施工排量等参数进行施工压力和施工功率预测，选择满足施工要求的压裂井口等级和压裂车组，参见表A.11。 6.6压裂施工前期准备
压裂施工前期准备包括：井筒准备、井下管柱准备、压裂设备准备、压裂材料准备、配液要求等内容。 4