Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 1853—2015
页岩气井压裂施工规范
Construction specifications on shale gas well fracturing
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/SY1853—2015
目 次
前言
1
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 4 施工前准备 5 坐封桥塞与射孔 6 压裂施工
1
钻磨桥塞 8 排液测试 HSE管理
7
Ve
9
附录A（资料性附录） 单级双吸清水离心泵安装示意图附录B（资料性附录） 压裂施工设计格式附录C（资料性附录） 井口装置示意图
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I Q/SY1853—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：中国石油川庆钻探工程有限公司井下作业公司、中国石油西南油气田分公司、
中国石油勘探开发研究院廊坊分院、中国石油川庆钻探工程公司测井公司。
本标准主要起草人：钱斌、史世平、任勇、周仲建、周永青、袁超、游韬、杨文伟、付鹏、欧跃强、陈敬超、李睿、严星明、周朗。
ⅡI Q/SY1853—2015
页岩气井压裂施工规范
1范围
本标准规定了页岩气井压裂施工过程中射孔及电缆下桥塞、压裂、钻磨桥塞、排液测试等施工作
业流程及安全要求。
本标准适用于页岩气井压裂施工作业现场。
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/T5587.3常规修井作业规程 第3部分：油气井压井、替喷、诱喷 SY5727 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 6362 石油天然气井下作业健康、安全与环境管理体系指南 SY/T6690 井下作业井控技术规程 Q/SY1244 临时用电安全管理规范 Q/SY 1316 油水井带压射孔作业安全技术操作规程 Q/SY 1368 电动气动工具安全管理规范 Q/SY1460 水平井分段压裂工艺技术规范 Q/SY 1626 压裂酸化管汇使用与检验规范 Q/SY1634 井场电气检验技术规范
术语和定义
3
下列术语和定义适用于本文件
3. 1
同时作业 simultaneousoperation 两个或以上的工序或作业单位在同一井场同一时间作业，其中一种作业可能对其他作业人员、设
备、工艺造成可控影响的作业。 3.2
同步压裂作业 simultaneous fracturing 在对同一并场的两口及以上井批量进行压裂时，使用两组及以上压裂机组设备，对多口井相邻层
段同时进行增产改造的模式。 3.3
拉链式压裂作业 zipperfracturing 两口相邻的水平井用一套压裂车组进行交替分段压裂的施工作业模式。
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3. 4
连续混配 continuousmixing 种即配即供的液体配制工艺，所有的化学添加剂在配制过程中按一定比例在线加入。
4施工前准备
4.1道路、场地准备 4.1.1井场道路应满足施工车辆（长13m、宽3m、高4.7m、重55t、转弯半径19m）通行需求。 4.1.2井场可使用面积应满足压裂作业占地需求，拉链式压裂作业要求最小可使用尺寸为（长×宽） 95m×80m，同步式压裂作业要求最小可使用尺寸为（长×宽）120m×80m，其中压裂设备摆放一侧长度不小于45m。 4.1.3井场需填平、夯实，井场内地面应避免出现高度超过10cm的垂直台阶，井场地面承重不应低于0.2MPa。 4.1.4前后井场应有宽度不小于3.5m的主安全通道，安全通道应标有逃生方向 4.1.5 5主安全通道不应有影响车辆通行的管、线路，其中有一处满足12m长车辆掉头。 4.1.6 压裂施工现场各作业区域到主安全通道应设置宽度不小于1m的安全通道 4. 1. 7 各作业方临时用电线路应有保护措施，电源线不应漏电，线路、控制开关标识清楚 4.1.8 3井场生产用房、值班房等设备不应放置在易塌方区域。 4.2 井口、井筒准备 4.2.1 井筒完成洗井、通井、刮管、试压作业，并按SY/T5587.3执行。 4. 2. 2 井口完成油管头、套管头、总阀门和注入头的安装，井口型号满足压裂要求。 4. 2.3 井口设备及井筒通径满足入井工具的通过。 4.3 供水系统准备 4.3.1 、水源、水质应满足以下要求：
水源来自河流、湖泊、自来水、地下水、返排液；一水质满足液体配方要求及页岩气低伤害要求。
4.3.2蓄水池应满足以下要求：
容量至少能满足两段施工要求；一靠转水泵一侧池底建沉水槽，沉水槽低于蓄水池底面0.5m以上，参见附录A；一蓄水池经防渗漏和防垮塌处理；一井场内根据施工规模、井场布局适当布置过渡罐
4.3.3供水应满足以下要求：
一水源到蓄水池供水应满足施工作业用水量要求：一供人井场的供水能力应满足压裂施工排量要求。
4.4供电准备
井场用电按Q/SY1244，Q/SY1368和Q/SY1634执行。
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5坐封桥塞与射孔
5.1射孔施工设计 5.1.1页岩气井第一段应采用连续油管下桥塞及射孔作业。 5.1.2第二段开始，宜采用电缆下桥塞及射孔作业方式。 5.1.3电缆下桥塞与射孔作业包含射孔枪、射孔弹、桥塞坐封工具、桥塞、电缆防喷装置，要求如下：
根据完井工艺要求、套管内径、井底温度、施工压力等参数选择合适的复合桥塞根据套管内径、复合桥塞类型、井底温度、施工压力等参数选择合适的桥塞坐封工具；根据预计井口最高施工压力、下井管串最大外径和长度、电缆外径等参数选择合适的电缆防喷装置，防喷管总长度应大于下井管串总长度1m以上，并根据环境温度选择合适的密封脂；井口与绞车之间地面上铺设防渗漏地垫：井口高压管汇与注脂控制系统之间设置安全屏障；
一
电缆防喷装置安装与拆卸时，压裂队不应进行试压、压裂等高压作业；无关人员不得进入警戒区域。
5.1.4电缆下桥塞、射孔、连续油管通井时，相关方不应在作业井、电缆、连续油管附近操作。 5. 2 入井管串结构参数和泵送程序 5.2.1根据套管尺寸、射孔情况、预计井口施工压力等确定下井管串结构参数。 5.2.2根据泵送射孔优化结果，结合下井管串通过能力分析数据确定泵送程序。 5.3实施射孔 5.3.1井筒和地层应建立满足泵送作业要求的有效通道。 5.3.2连接选发控制器之前，应检查导线通断绝缘，绝缘值应不小于200M2。 5.4下放射孔管串 5.4.1下放至深度70m处和启动泵送程序前，应启动多级点火地面控制系统，测试各级选发控制器。 5.4.2 井斜小于45°井段下放速度不应超过4000m/h，井斜大于45°井段下放速度不应超过 3000m/h。 5.4.3水平段泵送作业应按泵送程序操作。 5.5坐封桥塞及射孔 5.5.1根据上提测得的CCL曲线和综合测井图或套管节箍深度数据确定绞车停车位置，跟踪定位。 5.5.2操作点火系统坐封桥塞。点火成功后，应等待5min再上提电缆。 5.5.3根据射孔位置跟踪定位，操作点火系统，依次进行分簇射孔作业。 5.5.4射孔管串起至深度70m时，应关闭绞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。 5.5.5在压裂施工前应将防喷管吊离井口。
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5.6 5坐封桥塞与射孔其他要求
其他要求按Q/SY1316执行。
6J 压裂施工
6.1 施工设计
页岩气井压裂施工设计参见附录B。 6.2压裂前准备 6.2.1压裂作业现场应划分压裂作业、电缆作业、放喷测试、物料堆放、加油、应急处置和指挥中心等区域。 6. 2. 2 2压裂泵注设备水马力应满足压裂施工设计要求。 6.2.3 供支撑剂能力应满足压裂施工设计中最高砂浓度的要求 6.2.4 压裂液连续混配设备作业能力应满足压裂施工泵注排量要求。 6. 2. 5 压裂配套设备作业能力应满足连续作业要求。 6.2.6 根据压裂施工设计和现场勘查情况，绘制井场布局图及管汇流程图。 6.2.7 压裂井口准备参照附录C。 6.2.8 连接高压管汇按Q/SY1626执行。 6.3 排空、试压 6.3. 1 排空前应检查、确认排空流程畅通。 6.3. 2 按施工设计要求试压，试压合格 6.4月 压裂作业 6.4.1 按照施工设计执行，保证连续施工。 6. 4. 2 2压裂过程中根据压裂设备出现的状况、压力变化或微地震监测情况实时调整泵注程序。压裂作业按Q/SY1460执行。 6.5同时作业 6.5.1 页岩气压裂施工过程中，两口及以上井同时作业时应加强监督、管理。 6.5.2 2压裂与射孔同时作业时，一口井射孔工具下入井内100m测试正常后，另一口井方可开泵压裂。泵送射孔枪过程中如发现泵注压力或电缆张力发生异常波动，应确认本并未受压裂影响后方可继续同时作业，如难以判断应停止加砂，转入顶替，顶替完后停泵关井。 6.5.3压裂与钻塞同时作业时，一口井连续油管钻磨工具下入井内正常后，另一口井方可开泵压裂。 钻塞过程中如发现井口压力发生异常波动，应确认本井未受压裂影响后方可继续同时作业。 6.5.4压裂与放喷（生产）同时作业时，应有专人观察放喷口，如遇放喷排量大幅突增突降应确认压裂、放喷无干扰后可继续同时作业。 6.6 同步压裂作业 6.6.1 两口及以上井应选择相同的层位进行同步压裂作业 6.6. 2 一口井砂堵，另一口井应根据加砂量情况，确定本段压裂完后，砂堵井转入处理砂堵 4 Q/SY1853—2015
6.7拉链式压裂作业 6.7.1 同一平台两口及以上井进行拉链式压裂施工时，应准备充足物料，满足施工需要 6.7.2施工井出现异常，需要停泵处理时，应停泵处理，可进行下一口井压裂施工。 6.8压裂施工安全要求 6.8.1 压裂队为压裂作业的作业主体，相关方协助作业。 6.8.2试压前对高压警戒区域清场，相关方不应在高压警示区10m范围内停留。 6.8.3 负责仪表车、压裂队用电设备可靠接地，接地电阻应小于102。 6.8.4 高压管汇应柔性连接，有减震措施，使用卸扣和安全绳固定 6.8.5作业重点部位通过视频进行监控，监控设备具备夜间监控能力。 6.8.6 压裂队负责在每段施工结束后对压裂设备油料进行补充，油料补充区域有防渗漏设施，油料储存、运输设备有防静电设施，加油设备为防爆设备，压裂作业期间不应进行油料补充。 6.8.7 压裂队主压裂期间不得进行设备整改。 6.8.8 压裂过程中根据压力变化或微地震监测情况适时调整泵注程序 6. 8.9 压裂过程中应安排专人实时监测邻井井口压力。 6.8.10 其他安全要求按照SY5727执行。
银
7 钻磨桥塞
7. 1 钻磨设计要求 7.1.1巡检连续油管井控装置及地面高压管汇。 7. 1. 2 钻塞施工，应使用钢级CT90、2in连续油管进行施工。 7.1.3钻塞中，钻压应控制在连续油管屈服强度80%以内。 7.1.4钻塞工具串上、下两端应无台阶面。 7.1. 5 连续油管钻塞工具串，应准备但不限于以下工具：
连续油管复合接头；双活瓣单流阀；
—震击器； —液压丢手； —螺杆马达；一磨鞋。
7.1.6页岩气井长水平段钻塞施工中，钻塞工具串中应使用水力振荡器；出现锁定或钻压偏低情况应使用2%~3%金属降摩阻剂。
7.2 钻塞施工 7.2.1钻塞工具串人井前应进行地面试运转，应用油嘴控制出口排量接近泵人排量。 7.2.2连续油管过并口，初始下放速度小于300m/h；过井口50m后，下放速度可逐渐提高，但应不大于1200m/h；斜井段、水平段小于600m/h。 7.2.3下连续油管过程中，每下500m连续油管应上提1次。 7.2.4钻塞过程中，应控制泵压变化，发现泵压突然上升，应先停泵再起连续油管。 7.2.5 泵入的流体应用高压过滤器过滤，同时出口加过滤装置和磁铁收集钻屑 7.2. 6 宜控制钻压在螺杆马达额定钻压内，减少马达反复制动的次数
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