Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 1852—2015
页岩气井压裂设计规范
Specification of fracturing design for shale gas well
2015-08-04发布
2015一11一01实施
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY1852—2015
目 次
前言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 基础资料
压裂设计目的及原则 6 压裂工艺确定 7 压裂改造层/段选择 8 射孔方式及射孔参数确定 9 压裂材料选择 10 施工参数的确定 11 现场施工准备及设备配套要求· 12 压裂施工要求 13 压后排采管理要求 14 压裂风险和应急预案 15 健康、安全及环境保护要求附录A（资料性附录） 页岩脆性指数计算方法附录B（资料性附录） 压裂设计书格式参考文献
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T Q/SY1852—2015
前言
本标准按照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。
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这些专利的责任本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会非常规油气专业标准化直属工作组提出并归口。 本标准起草单位：石油勘探开发研究院廊坊分院、西南油气田公司采气工程研究院、川庆钻探工
程有限公司、浙江油田分公司。
本标准主要起草人：田助红、王永辉、杨立峰、严星明、易新斌、肖勇军、尹丛彬、刘臣。
ⅡI Q/SY1852—2015
页岩气井压裂设计规范
1范围
本标准规定了页岩气井压裂设计目的及原则、压裂工艺确定、压裂改造层/段选择、射孔方式及
射孔参数确定、压裂材料选择、施工参数的确定、现场施工准备及设备配套要求、压裂施工要求、压后排采管理要求、压裂风险和应急预案以及健康、安全及环境保护要求。
本标准适用于页岩气井压裂设计。
2规范性引用文件
2
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/T5107 水基压裂液性能评价方法 SY/T 5108 水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法 SY/T5289 油、气、水井压裂设计与施工及效果评估方法 SY 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/T6277 含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程 SY/T 6362 石油天然气井下作业健康、安全与环境管理体系指南 SY/T6376 -2008 压裂液通用技术条件 SY/T6610 含硫化氢油气井井下作业推荐作法 SY/T6690 井下作业井控技术规程
术语和定义
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下列术语和定义适用于本文件
3.1
总有机碳含量 total organiccarbon 单位重量岩石有机质中所含碳元素重量的百分比，英文缩写为TOC，用百分数表示（%）。
3. 2
吸附气含量adsorptivegascontent 每吨岩石中所含吸附气折算到标准温度和压力条件下（1个标准大气压，25℃）的体积，单位为
立方米每吨（m/t）。 3.3
游离气含量 free gas content 每吨岩石中所含游离气折算到标准温度和压力条件下（1个标准大气压，25℃）的体积，单位为
立方米每吨（m/t)。
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4.2.2完井井身结构
井眼及套管的尺寸和深度、套管钢级、外径、壁厚、抗内压强度、抗外挤强度等以及套管头参数，参见表B.1和表B.3。 4.2.3固井资料
水泥返高、固井质量、管外窜槽和试压情况，参见表B.1和表B.5。 4.2.4井口装置
包括井口压力等级和通径数据等。 4.2.5测试与生产资料
包括邻并同层储层压力、温度、有效渗透率、产量、生产动态测井等资料。
4.2.6历次措施情况
包括邻井同层历次措施相关资料，如措施类型、施工参数及施工效果等。以往施工参数统计参见表B.9执行。
5 压裂设计目的及原则
5.1 以有利于获得更大改造的储层体积为目标，实现最佳的单井产量，且具有经济性和现场可操作性。
选择的压裂材料应与储层相适应，低损害、低成本，满足压裂工艺的要求
5.2 5.3压裂施工应急处理预案应具有可操作性。
5.4符合健康、安全、环保（HSE）要求。
6压裂工艺确定
6.1 直井压裂工艺选择
根据页岩气直井岩性特征、物性特征、地化特征、地质力学性质、岩石力学性质、井眼轨迹、完井方式和固井质量等综合分析，确定相应的压裂工艺即单层压裂或分层压裂 6. 2 水平井压裂工艺选择 6.2.1套管完井的水平井根据井深和水平段长度选择电缆分簇射孔桥塞封隔、连续油管喷砂射孔桥塞封隔以及套管滑套等合适的分段压裂工艺。 6.2.2裸眼完井的水平井，采用裸眼滑套封隔器分段压裂工艺。 6.2.3实施的水平井分段压裂工艺应操作简便、安全环保、便于压后生产作业
7 压裂改造层/段选择
综合考虑页岩气藏储层特征、完井方式及质量等因素，以获得最佳改造效果为目标优选压裂层
/段。
储层特征包括：TOC、含气量、物性、脆性、地应力及方位、天然裂缝、断层等
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完井方式及质量：井型（直井或水平井）、井眼轨迹、井身结构、完井方式及固井质量等。
8 射孔方式及射孔参数确定
8.1 1根据井层特征及选择的压裂工艺优选电缆分簇射孔、连续油管喷砂射孔或套管滑套等。 8.2结合固井质量和套管接箍位置，选择脆性高、含气量好、裂缝发育、应力差小的位置进行射孔。 8.3 根据施工排量优化射孔簇数和孔眼数。射孔参数参见表B.10。
9 压裂材料选择
9. 1 1压裂液 9.1.1 性能要求
压裂液性能应满足以下要求： a） 根据页岩储层脆性指数优选压裂液体系，压裂液体系应有利于提高SRV和复杂缝网的形成。 b) 压裂液体系应能实现在线混配、低摩阻、低损害，能满足大规模高排量施工的需求。
压裂液体系应能实现回收与再利用，达到安全、环保排放标准的要求。
9.1.2 性能参数的确定方法
性能参数应按以下方法确定： a) 降阻率按SY/T6376—2008中7.13.1执行。 b）压裂液的性能参数按SY/T6376和SY/T5107执行。
9.2 2支撑剂 9.2. 1 1支撑剂的选择
根据页岩储层岩石力学性质、有效闭合应力、导流能力需求等综合因素来选择支撑剂类型及
粒径。 9.2. 2 2性能参数的测定
性能参数测定按SY/T5108的规定执行。支撑剂性能评价表参见表B.14。
10 施工参数的确定
10.1注入方式
根据压裂工艺选用相应的注人方式
10.2页岩气裂缝参数确定
根据地质方案、区块施工经验、邻井压后评估结果，应用非常规气藏数值模拟软件，模拟不同簇
间距、改造的储层体积SRV以及裂缝导流能力下的压后生产动态，确定优化的裂缝参数（簇间距、 簇数、改造的储层体积SRV、裂缝导流能力等）。 10.3施工参数的确定
施工参数按以下方法确定：
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a) 改造段数及段间距：根据水平段长度以及10.2优化的簇间距、簇数合理确定段间距和段数。 b）施工排量：综合考虑压裂管柱及井口装置承压能力、设备能力、压裂液摩阻、孔眼摩阻、
施工规模、缝高延伸等多个因素，模拟不同注入排量下的井口压力，确定施工排量。施工排量及井口压力预测表参见表B.11。
c） 施工参数：结合区块和邻井施工经验及评估分析结果，根据10.2确定的改造的储层体积以
及裂缝导流能力，应用非常规气藏压裂优化设计软件进行裂缝模拟，确定优化的施工排量、 液量、支撑剂量、支撑剂浓度和压裂泵注程序等施工参数。泵注程序表参见表B.12。
11现场施工准备及设备配套要求
11.1 材料准备
根据设计确定现场应准备的各类液量、支撑剂及添加剂数量。施工材料准备数量表参见表B.15
和表B.16。
11.2井口装备
并口装备的规格型号要求如下： a） 额定工作压力不低于最高施工压力 b) 满足整个作业期间井下工具的起下及施工结束后带压下油管的需求。 c）满足大排量、大液量、长时间施工要求。 d）压裂施工时，在井筒中若有连续油管或电缆，井口应有保护器。
11.3井下工具
根据页岩气井压裂工艺的要求，结合完井方式、井身结构、产层温度、井底施工压力、设计参数、施工方式等确定井下工具的性能要求和数量。
其中射孔及桥塞联作器材要求如下： a）满足分簇射孔的技术要求。 b）采用复合桥塞分段压裂工艺进行施工时，满足一趟起下作业中实现坐封桥塞和连续分簇射
孔的要求。 根据设计施工参数确定器材数量及备用量。
c）
11.4压裂及配套设备
压裂及配套设备要求如下： a）压裂车的数量根据所需最大排量、施工压力、施工时间、压裂车类型和井场尺寸等综合确
定，现场压裂施工宜附加30%~50%水马力 b) 根据设计的施工规模、施工排量、施工工艺及井场尺寸等确定各类液罐、砂罐、混砂车、
仪表车、连续油管等压裂及配套设备的数量，参见表B.17。
11.5裂缝测试
根据用户需求开展微地震、微形变、井温等裂缝测试。 11.6压前措施
根据施工井情况及要求压前措施如下： a） 根据储层岩性特征、应力特征以及钻井情况等，在主压裂前应清洗井筒，宜采用酸预处理等
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