Q/SY
中国石油天然气集团有限公司企业标准
Q/SY02872—2021
二氧化碳干法加砂压裂技术规程
Technical specification for carbon dioxide dry sand fracturing
2021－11－15实施
2021—09—07发布
发布
中国石油天然气集团有限公司 Q/SY02872—2021
目 次
前言
范围规范性引用文件
2
3 术语和定义选井选层原则
4.
压裂设计
5
5.1压裂设计原则 5.2压裂设计内容压裂施工准备
6
6.1 压裂液和支撑剂准备 6.2 压裂设备及管线准备 6.3 现场设备布置 6.4 现场施工组织及施工队伍要求 6.5 地面放喷流程连接要求压裂施工 7.1 试压要求 7.2 施工要求 7.3 放喷排液健康、安全与环境控制要求
7
8
8.1 健康要求 8.2 安全要求 8.3环境控制要求 8.4压裂施工中异常情况应急处理预案资料录取内容及要求 9.1 录取资料内容 9.2 资料录取要求
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前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的
规定起草，
本文件由中国石油天然气集团有限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
本文件起草单位：川庆钻探工程公司、长庆油田分公司、吉林油田分公司，油田技术服务有限公司。 本文件起草人：孙虎、夏玉磊、宋振云、王祖文、兰建平、詹勇、李勇、郑维师、章东哲、
叶赛、刘广春、姚伟、苏伟东、杨延增、周然、叶文勇、聂俊、段永伟、王大彪、柳明、闵琦、贾建鹏、 黄建宁。
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二氧化碳干法加砂压裂技术规程
1范围
本文件规定了二氧化碳干法加砂压裂的选井选层原则、压裂设计、压裂施工准备、压裂施工，安全技术要求及资料录取的要求
本文件适用于陆上油气田勘探开发过程中的二氧化碳干法加砂压裂施工作业。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中。注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件， 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。
GB/T 6052 工业液体 工氧化砖 GB/T22513 石油天然气工业 钻井和采油设备 井口装置和采油村 SY/T5108 水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法 SY/T 5289 油、气、水井压裂设计与施工及效果评估方法 SY/T5727 并下作业安全规程 SY/T 6565 石油天然气开发注二 氧化碳安全规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
二氧化碳干法加砂压裂 carbon dioxide/dry sand fracturing 采用液态二氧化碳作为压裂液的一种压到方式，其中波态二氧化碳占压裂液的体积比一般不低于
95%a 3.2
密闭混砂装置 pressurized blender 二氧化碳干法加砂压裂中用于代替常规混砂车的专用装置，加砂作业中将二氧化碳与支撑剂以一
定比例混合后供给压裂泵车。
4选井选层原则
4.1 按照SY/T5289中的压裂层段优选执行。 4.2 2宜用于对水敏和水锁严重的储层。 4.3 宜用于低压，低渗透或特低渗透，致密或页岩油气。 4.4 宜用于含稠油储层。
1 Q/SY 02872—2021 5压裂设计 5.1压裂设计原则 5.1.1压裂设计原则应按SY/T5289的规定执行。设计优化应采用含二氧化碳干法加砂压裂设计模块的软件进行模拟计算。 5.1.2设计需分析在压裂施工及放喷排液过程中温度，压力。流量变化对二氧化碳相态的影响。 5.2压裂设计内容 5.2.1压裂前录取资料种类，压裂材料的评估与优选。压裂方案及施工参数优化。压裂设计文本的内容按照SY/T5289执行。 5.2.2压裂设计内容还应包括以下内容：
a）二氧化碳压裂安全技术要求； b）二氧化碳压裂应急预案： c）二氧化碳及其他作业材料的安全说明。
5.2.3现场液态二氧化碳备量应按照公式（1）计算：
Vs=CVP
(1)
式中： Vs一井场储备的液态二氧化碳量，单位为立方米（m"）： V一压裂作业所实际使用的液态二氧化碳量。单位为立方米（m）： C一受地面管线及设备冷却、储罐剩余、意外情况及储运过程损耗影响后的附加系数。
6压裂施工准备 6.1压裂液和支撑剂准备 6.1.1压裂液应按照GB/T6052中的技术要求执行，还应满足以下要求：
a）液态二氧化碳应选择纯度不小于99%的工业级及以上合格产品： b）二氧化碳压裂液的添加剂性能应满足压裂设计要求： C）压裂液配方，数量及性能应满足压裂设计要求。
6.1.2支撑剂应按照SY/T5108的要求执行，对含高分子材料类支撑剂应与液态二氧化碳进行适应性评价。 6.2压裂设备及管线准备 6.2.1 1二氧化碳储罐中液态二氧化碳的存储应按照SY/T6565中的存储内容执行。 6.2.2压裂井口装置应根据压裂设计提供的压力和温度范围，按照GB/T22513的要求选择，使用前性能符合产品规范等级PSL3G要求。还应满足二氧化碳低温条件下的承压和气密封要求 6.2.3井筒压裂管柱，地面管汇和设备应满足承压和气密封要求。 6.2.4井下压裂工具应满足二氧化碳低温条件下的性能要求。 6.2.5对二氧化碳供液系统按照SY/T6565中的运行操作执行，还应满足以下要求：
a）压裂泵车上水室的耐温应满足常温到一40℃： b）压裂泵车上水室的承压应不低于5.0MPa C二氧化碳额定供液能力应不低于1.25倍的压裂设计排量。
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6.2.6施工前，应对密闭混砂装置进行设备检查，确保设备处于正常状态，主要满足以下要求：
a）通电前应确保各电动阀门的手动装置、仪器仪表和安全附件装置连接正常： b）设备通电，仪器仪表应显示正常； c）装置保护接地的接地电阻不大于4Q： d各开关，开度阀门动作及指示应正常： e）向密闭混砂装置充装液态二氧化碳，转动输砂螺旋，做气密性检查，各密封处应无泄漏。
6.2.7作业管汇应满足以下要求：
a）所有高压管线、低压管线， 地面管线及其配件应满足气密性要求，耐温应满足常温到一40C； b）低压管线承压满足供液工作压力： c）相邻的开关阀门之间应安装安全阀和泄压阀。
6.2.8地面排液流程应安装除砂装置。 6.3 现场设备布置
应按照SY/T6565中的施工准备要求执行。 6.4现场施工组织及施工队伍要求 6.4.1施工前应进行设计交底按压裂工艺设计内容要求分工。 6.4.2施工队伍应按照SY/T6565执行，还应满足：二氧化碳增压泵车、二氧化碳储液罐及二氧化碳密闭混砂装置的操作人员持特种设备操作证。 6.5 5地面放喷流程连接要求
应按照SY/T5727中的施工流程执行。
7压裂施工
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7.1试压要求
对井口，地面压裂管汇、地面放店
氧化碳进行试压。试压值的设定执行压
裂设计中的相关要求。 7.2 施工要求
二氧化碳干法加砂压裂施工应按照SY/T6565中的建造施工及验收执行，并符合以下要求： a）在二氧化碳压裂泵注前。需对管线及设备进行冷却。直至管线中二氧化碳液化： b）压裂施工中密切关注液态二氧化碳的供液情况，供液压力应不低于2.0MPa，禁止压裂泵车
走空； C）压裂施工结束后，管线拆卸前应先排空，待管线温度恢复至环境温度后，再拆卸管线： d）供液管线分布。设备摆放整齐合理，留出应急通道的位置。
7.3放喷排液
按照SY/T5289中的压裂后排液要求及压裂设计执行，并符合以下要求： a）放喷过程中，应控制放喷管线节流管汇下游压力高于1.0MPa： b）放喷管线节流管汇下游压力降低至1.0MPa时，则关井进行压力恢复。待压力高于1.0MPa时
继续放喷。
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8健康。安全与环境控制要求 8.1 健康要求
施工全过程应配备防爆风扇和正压式呼吸器，戴耐低温防护手套，佩戴降噪声保护装置。 8.2 安全要求
应按照SY/T5727的施工准备执行，并符合以下要求： a）摆放二氧化碳储液罐前，要对井场的地面整体铺垫，确保平整：若需要进行氮气增压，应在
二氧化碳储液罐后部留有不小于3m的可用空间： b）二氧化碳储液罐与密闭混砂装置的距离不少于2m，确保二氧化碳储液罐的液体正常供给 c）密闭混砂装置与压裂泵车原则上呈T型摆放。尽可能缩短上液管线的长度： d）防爆风扇应在高压区，低压区。放喷口分别摆放，
8.3环境控制要求
应按照SY/T5289中的环境控制要求执行 8.4压裂施工中异常情况应急处理预案 8.4.1压裂施工应有异常情况处理预案，如并口压力异常变化，二氧化碳高低地面管线刺漏，泵车故障。密闭混砂装置故障，注人管柱脱落，加砂过程砂堵等。 8.4.2施工过程中压力过高：在安全施工排量范围内可适当降低施工排量，观察压力变化情况；若压力较高（如施工压力接近施工限压）或压力快速上升，根据现场情况决定是否停止加砂作业：如果施工压力充许施工排量提高到安全施工排量范围内，则继续作业：如果无法提高到安全施工排量范围内。注人纯二氧化碳压裂改造作业。 8.4.3压裂施工砂堵：应立即停泵，制停密闭混砂装置，关井口阀门，泄压，关闭二氧化碳储液罐出液口阀门，待地面管线及设备恢复至常温后，确保管线内无压力后拆卸管线及设备。 8.4.4泵注过程中中途超压：应立即停泵，依次制停密闭混砂装置，压裂泵车。液氮泵车。观察井口压降，待压力平稳后继续开泵施工，若此时没有进行加砂作业。则继续注人纯二氧化碳：若此时中途超压时已开始加砂，则不宜进行压裂作业。 8.4.5 人员发生机械损伤：应尽快止血或清洗伤口。情况严重时及时送往医院治疗。 8.4.6人员发生冻伤，应脱离低温环境和冰冻物体，宜用温水浸泡伤肢或浸浴全身，及时就医。 8.4.7人员发生缺氧：抢救人员应穿戴正压式呼吸器进人现场，及时与就近医疗机构取得联系。 8.4.8 二氧化碳泄漏：应迅速撤离泄漏区人员至地势较高的上风处。
9资料录取内容及要求 9.1录取资料内容
录取资料内容包括 a）压裂方式，压裂井段、压裂层位，层数，射孔段，有效厚度： b）地面管线试压：介质、时间、压力，结论： c）套管尺寸，油管尺寸，油管容积，环空容积： d人并工具：类型，组合方式，下人深度： e）压裂液名称。性能。类型、总量。添加剂名称。性能。用量：
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