Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 02010—2016
水平井水力喷砂射孔分段压裂工艺规范 The operation standard of staged hydrajetting fracturing technology
2016—12—26发布
2017－04—01实施
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY02010—2016
目 次
A
前言
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义方案设计
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4.1 资料收集 4.2 设计原则 4.3 设计优化 5 水力喷砂射孔分段压裂施工工艺程序 5.1 施工准备 5.2 拖动管柱水力喷砂射孔多簇压裂施工工艺程序 5.3 不动管柱多级滑套水力喷砂射孔分段压裂施工工艺程序
施工作业要求质量、健康、安全与环保要求资料录取
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6
附录A（资料性附录）水力喷砂器喷嘴节流压差及喷嘴流速计算公式附录B（资料性附录） 拖动管柱水力喷砂射孔多簇压裂管柱图附录C（资料性附录） 不动管柱多级滑套水力喷砂射孔分段压裂管柱图参考文献
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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石油工程技术专业标准化技术委员会提出并
归口。
本标准主要起草单位：长庆油田分公司、大庆油田有限责任公司、吉林油田分公司。 本标准主要起草人：马旭、马占国、毕曼、赵振峰、李宪文、付钢旦、张燕明、来轩昂、王在
强、郭思文、何明舫、胡阳明、马兵、郭小勇、李树良、张严洪、张宏岩。
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水平井水力喷砂射孔分段压裂工艺规范
1范围
本标准规定了油气田水平井水力喷砂射孔分段压裂工艺的设计方法以及拖动管柱水力喷砂射孔多
簇压裂、不动管柱多级滑套水力喷砂射孔分段压裂工艺的实施要求。
本标准适用于油管作业水平井水力喷砂射孔分段压裂的设计与施工。
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/T5289油、气、水井压裂设计与施工及效果评估方法 SY/T5467—2007套管柱试压规范 SY/T5587.5一2004常规修井作业规程第5部分：井下作业井筒准备 SY5727—2007井下作业安全规程 SY/T6127—2006油气水井井下作业资料录取项目规范 SY/T 6376—2008 压裂液通用技术条件 Q/SY125—2007 压裂支撑剂性能指标及评价测试方法 Q/SY1298—2010 水平井修井作业规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
水力喷射器hydraulicjetter 通过喷嘴节流形成高速射流流体，实现射孔及压裂作业要求的井下工具。
3.2
水力喷砂射孔hydrajetperforation 借助水力喷射器，通过流体中加入磨料，利用高速射流作用射穿套管、水泥环并沟通地层的射孔
工艺。 3.3
水力喷砂射孔多簇压裂multiclusterhydrajet-fracturing 通过一个或多个水力喷射器，分别对压裂段进行喷砂射孔，油管与油套环空同时注入压裂液的储
层改造方式。 3.4
多级滑套水力喷砂工具bottomhole assemblyof hydraulicjetters andslidingsleeves 由多个滑套和水力喷砂器组成的工具串。
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3.5
多级滑套水力喷砂射孔分段压裂multistagehydrajet-fracturingwithslidingsleeves 采用多级滑套水力喷砂工具，通过逐级投球，依次打开各级喷射器滑套工作筒，在不动管柱的情
况下完成各段喷砂射孔、压裂的储层改造方式，
4方案设计 4.1资料收集
针对水力喷砂射孔分段压裂特点，重点收集井眼轨迹、井身结构、套管材料及性能、固井、完井方式等资料，其他资料收集按SY/T5289的规定执行。 4.2设计原则 4.2.1根据安全作业要求及储层地质特征，结合油气田水力喷砂射孔分段压裂工艺特点，优选压裂管柱。 4.2.2 2以实现水平井水力喷砂射孔分段压裂自动隔离、裂缝起裂及延伸为目的，进行分段分簇优选 4.2.3根据体积改造理念，以获得最佳产能为压裂设计目标，确定合理的水力喷射工艺参数。 4.2.4水力喷砂射孔分段压裂设计具有现场可操作性，应满足健康、安全、环保及井控要求。 4.3设计优化 4.3.1分段分簇优选
根据储层非均质性和地应力参数，优选岩性物性相近、地应力相当的储层段为压裂段，段的长度由段内分簇数与簇间距确定；段内分簇以应力相近点为射孔点，以多簇之间可实现应力干扰确定簇间距，推荐簇间距为20m～30m。 4.3.2裂缝参数优化
考虑不同开发方式和井网条件，优化裂缝参数，设计裂缝形态、裂缝几何尺寸、裂缝导流能力，实现基质与裂缝接触面积最大化。 4.3.3施工参数优化
施工参数优化方法如下： a）根据油套管及井口承压能力，模拟不同注人排量下的井口工作压力，确定最大的注人排量及
注入方式。 b）应用压裂优化设计软件，优化注人排量、施工规模、液体和支撑剂类型，确定泵注程序。
4.3.4压裂管柱优化
压裂管柱设计应满足分段分簇改造及施工参数的要求；考虑管柱安全性、通过能力、环空间隙，起下钻作业要求，进行管柱受力分析及安全性评价，优化管柱结构、工具尺寸及材质。 4.3.5喷射参数优化
喷射参数以满足射开套管和水泥环沟通地层实现压裂为目的，优选射孔磨料的规格及材质以实现射孔时间最短，设计喷射速度、喷射时间；根据施工排量和节流压差优化喷嘴尺寸、数量、布放方 2 Q/SY 02010—2016
式；喷嘴材质和流道形状满足抗冲蚀要求。水力喷砂器喷嘴节流压差及喷嘴流速计算参见附录A。 4.3.6套管压力控制
根据套管性能、套管内施工流体性质和水泥返高确定井口限压值，压裂施工压力应满足压开地层的要求，但不应高于套管安全限压值。 4.3.7压裂材料优选
压裂材料优选原则如下： a）压裂液的类型、配方优选、性能参数评价等按SY/T5107，SY/T6376一2008的规定执行，
油管加砂工艺需重点评价压裂液通过喷嘴高剪切的流变恢复性。 b）支撑剂优选及性能评价按Q/SY125一2007的规定执行。 c）射孔磨料以快速射穿套管为目的，优选磨料种类、粒径、硬度、圆球度，推荐采用40～70
目压裂用石英砂。
5水力喷砂射孔分段压裂施工工艺程序 5.1施工准备
5.1.1地面准备
根据水力喷砂射孔工艺要求，现场配备油、套管双注入系统，双管汇循环放喷系统及投球系统
并进行试压，其他准备工作按SY/T5289的规定执行。 5.1.2井口准备
根据优化设计计算的井口压力选择压裂井口装置，试压要求按Q/SY1298一2010的规定执行。 推荐采用标准压裂井口。 5.1.3井筒准备
通井、洗井、试压要求按SY/T5587.5—2004和SY/T5467—2007的规定执行。 5.1.4管柱准备
压裂管柱准备要求如下： a）拖动管柱水力喷砂射孔多簇压裂管柱（由井底至井口）：导向丝堵筛管单流阀封隔器
倒角油管水力喷射器（一簇或多簇）倒角油管安全接头倒角油管（水平段及斜井段） 油管。压裂管柱配置参见附录B。
b）不动管柱多级滑套水力喷砂射孔分段压裂管柱（由井底至井口）：导向丝堵筛管单流阀
水力喷射器（可带滑套）倒角油管“滑套水力喷射器倒角油管”“…..”“滑套水力喷射器倒角油管”安全接头倒角油管（水平段及斜井段）油管。压裂管柱配置参见附录C。
c）所配管柱的水力喷射器位置应满足压裂改造段要求，需考虑管柱的拉伸变形影响。
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