ICS 75.020 CCS E 14
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB/T 14002.4—2022 代替NB/T14002.4—2015
页岩气 储层改造
第4部分：水平井泵送桥塞一射孔联作
技术推荐作法 Shale gasReservoir Stimulation-
Part 4 : Recommended practice specification of pump-down plug setting and
perforating operation in horizontal well
2022—11— 04 发布
2023—05—04实施
国家能源局 发布 NB/T14002.4—2022
目 次
前言引言· 1范围规范性引用文件
-
III
2
3 术语和定义
施工设计 4.1通则 4.2井的基本信息 4.3射孔器材、工具及设备选择 4.4桥塞和坐封工具选择 4.5泵送参数和泵送程序设计 4.6风险分析及处置措施
4.
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2
2 2
健康、安全、环境保护（HSE）要求 5施工准备 5.1井场准备 5.2井筒准备 5.3施工设备准备 5.4资料准备 6施工流程与方法 6.1 动员与准备 6.2工具串入井 6.3坐塞和射孔 6.4起工具串 7资料录取要求 8HSE要求附录A（规范性）水平井泵送桥塞一射孔联作施工设计书格式附录B（资料性）射孔枪、射孔弹炸药选型推荐附录C（规范性）水平井泵送桥塞一射孔联作现场施工公报格式
4.7
2
2
3 3 3
3
3
3 4
4
4
.12 h NB/T 14002.4-2022
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。
本文件是NB/T14002《页岩气储层改造》的第4部分。NB/T14002已经发布了以下部分：
第1部分：压裂设计规范第2部分：工厂化压裂作业技术规范：第3部分：压裂返排液回收和处理方法；第4部分：水平井泵送桥塞一射孔联作技术推荐作法；第5部分：水平井钻磨桥塞作业要求： -第6部分：水平井分簇射孔作业要求。
本文件代替NB/T14002.4一2015《页岩气储层改造第4部分：水平井泵送桥塞一射孔联作技术推荐作法》，与NB/T14002.4—2015相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a）更改了工具串上提、下放速度的上限值（见4.5.3，2015年版的4.5.3）； b）更改了施工前对井筒在控制压力下泵送排量的要求（见5.2.4，2015年版的5.2.4） c）增加了高压区与射孔施工作业区域间应采取隔离防护措施的规定（见5.3.7）； d）更改了施工前试压的相关要求（见6.1.7，2015年版的6.1.7）： e）增加了工具串下至井筒70m之前，按照SY/T5325—2021中11.1.13的要求，关闭地面系
统电源、缆芯接地短路”的要求（见6.2.2）； f）删除了点火后等候时间的要求（见6.3.2，2015年版的6.3.2）； g）增加了上斜井段桥塞坐封和分簇射孔时控制措施要求（见6.3.5）； h）删除了“工具串起至距井口70m时，切断电缆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”的要求（见2015年版的6.4.2）； i）删除了工具串最大长度计算（见2015年版的附录C）。 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专利的责任。 本文件由能源行业页岩气标准化技术委员会（NEA/TC26）提出并归口。 本文件起草单位：中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司、中国石油集团测井有限公
司、中石化石油工程技术研究院有限公司、中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院。
本文件主要起草人：曾波、唐凯、乐宏、宋毅、何祖清、任国辉、桑宇、付永强、黄浩勇、张卫平、杨云山、马自强、彭汉修、黄永智、邓琪、段希宇、宋雯静、杨昕睿、徐尔斯、王怡亭、钱杰。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：
2015年首次发布为NB/T14002.4—2015；本次为第一次修订。
II NB/T 14002.4—2022
引言
对页岩气井进行压裂改造是投产的必要手段和有效措施。为了确保压裂改造效果，提高作业效率，降低安全环保风险，有必要建立页岩气井压裂设计、作业相关的规范。NB/T14002旨在规范页岩气压裂设计、工厂化作业、返排液回收处理、泵送桥塞一射孔联作、钻磨桥塞、分簇射孔等相关内容。NB/T14002由以下部分组成。
第1部分：压裂设计规范。目的在于规定页岩气井压裂设计在基础资料收集，压裂设计原则，压裂工艺，压裂层段的选择及射孔，压裂材料，施工参数，泵注程序，现场施工准备及设备配套，压裂施工及排液，风险分析及应急预案，健康、安全及环境保护，压裂设计文本的原则和要求。 -第2部分：工厂化压裂作业技术规范。目的在于规定页岩气储层改造工厂化压裂作业过程中井场道路、井场准备、压裂施工准备、泵送桥塞一射孔要求、微地震监测要求、压裂施工要求和健康、安全、环保要求。 -第3部分：压裂返排液回收和处理方法。目的在于规定页岩气藏滑溜水压裂返排液地面回收系统设计规范、滑溜水压裂返排液回用及外排推荐水质处理工艺、处理后回用推荐水质指标要求及水质指标检测分析方法。 第4部分：水平井泵送桥塞一射孔联作技术推荐作法。目的在于规定页岩气水平井泵送桥塞一射孔联作对施工设计、施工准备、施工程序、资料录取及健康、安全、环境保护的技术要求。 第5部分：水平井钻磨桥塞作业要求。目的在于规定水平井连续油管钻磨可钻桥塞作业的施工设计、施工准备、施工流程与方法、设备拆卸、资料处理、安全环境保护等技术要求。 第6部分：水平井分簇射孔作业要求。目的在于规定页岩气水平井电缆输送分簇射孔施工工艺对作业条件、现场施工作业、应急预案及健康、安全、环境保护的技术要求。
水平井泵送桥塞一射孔联作技术是页岩气水平压裂施工作业中的关键工序。泵送桥塞一射孔联作为带压射孔作业，作业风险高，建立泵送桥塞一射孔联作技术推荐作法对于规范泵送桥塞一射孔联作施工作业程序，确保施工质量，降低安全环保风险等具有重要意义。为了做好该项工作，国家能源局在2015年发布的第一批页岩气行业标准中就包含了NB/T14002.4—2015《页岩气储层改造第 4部分：水平井泵送桥塞一射孔联作技术推荐作法》。NB/T14002.4一2015实施以来，泵送桥塞一射孔联作技术持续完善和进步，在作业装备、作业能力和水平、作业时效方面都得到了较大提升。鉴于此，确有必要修订完善NB/T14002.4，以不断适应泵送桥塞一射孔联作技术发展，更好地指导现场
作业。
II NB/T14002.4—2022
页岩气储层改造
第4部分：水平井泵送桥塞一射孔联作技术推荐作法
1范围
本文件规定了页岩气水平井泵送桥塞一射孔联作对施工设计、施工准备、施工流程与方法、资料录取及健康、安全、环境保护的技术要求。
本文件适用于页岩气水平井泵送桥塞一射孔联作作业，其他类型油气藏水平井泵送桥塞一射孔联作作业可参照执行。
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。
SY/T5225石油天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产技术规程 SY/T5325--2021常规射孔作业技术规范 SY5436井简作业用民用爆炸物品安全规范 SY/T5587.5常规修井作业规程第5部分：井下作业井筒准备 SY/T5727井下作业安全规程 SY/T6276石油天然气工业健康、安全与环境管理体系 SY/T6690井下作业井控技术规程 SY/T6751一2016电缆测井与射孔带压作业技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
泵送桥塞一射孔联作pump-down plug setting and perforating operation 采用泵注液体方式一次性将桥塞及射孔工具串输送至目的层段，并依次完成桥塞坐封和分簇射孔
作业的作业方式。 3.2
分族射孔clusteringperforation 在同一压裂层段中分若干簇（小段）射孔的射孔方式。 NB/T14002.4—2022
4施工设计 4.1通则
根据施工井工程（工艺）设计编制施工井的泵送桥塞一射孔联作施工设计，设计应包括但不限于 4.2～4.7所述内容。施工设计书格式应符合附录A的规定。 4.2井的基本信息
井的基本信息包括：井号、井型、井身结构、套管数据、井斜数据、压裂井口装置数据、储层温度、储层压力、射孔层位、射孔井段、桥塞坐封位置、井筒内液体参数、泵送桥塞及射孔枪时预计井口最高压力等。 4.3射孔器材、工具及设备选择 4.3.1根据地质设计、套管尺寸、压裂工艺要求选用相应的射孔枪和射孔弹。射孔枪和射孔弹炸药选型推荐见附录B。 4.3.2根据井身结构、射孔分簇情况、预计井口压力、电缆外径、井口电缆的摩擦力、井内流体密度和黏度等参数确定入井工具串的最小质量。工具串配重计算方法参照SY/T6751一2016中4.3.3的要求。 4.3.3根据预计的井口最高施工压力、工具串的最大外径和长度、电缆外径等参数选择合适的电缆防喷装置，防喷管的有效长度应大于工具串长度0.5m以上。 4.3.4根据环境温度选择相应的密封脂。 4.4桥塞和坐封工具选择
根据油层套管内径、井底温度、施工压力等参数及完井工艺选择合适的桥塞及配套的桥塞坐封工具。 4.5泵送参数和泵送程序设计 4.5.1根据作业井井况、并身结构、井斜数据和工具串参数分析工具串在全井筒的通过能力。 4.5.2、根据井身结构、井斜数据、泵送液、工具串、电缆弱点设置等参数确定泵送参数和程序。泵送参数和程序设置的总体原则是泵注液体对工具串的推力应不小于工具串运行所受的阻力，确保桥塞正常泵送。 4.5.3井斜角小于45°的井段，上提、下放速度不超过6000m/h；并斜角大于45°的井段，上提、下放速度不超过4000m/h。 4.6风险分析及处置措施
应根据工艺特点和作业井井况进行风险分析，制定削减风险的措施和处置程序。处置措施应包括但不限于：地面爆炸、井控、工程复杂（工具串遇阻、工具串遇卡、工具串落井、桥塞提前坐封、桥塞丢手失败、点火失败、中途误射、其他）等 4.7健康、安全、环境保护（HSE）要求
应根据工艺特点、作业井井况及相关规范编制施工井作业的HSE要求。
2 NB/T14002.4—2022
5施工准备 5.1井场准备 5.1.1·应预留足够空间摆放作业设备。电缆车至井口的距离应满足施工及安全要求。 5.1.2井场电源及照明满足24h连续作业要求，夜间作业时井口、射孔枪装配区域、高压管线等关键位置应确保充分照明。 5.2井筒准备 5.2.1井筒准备按SY/T5587.5执行。 5.2.2水平段和大斜度段套管内应无变径 5.2.3推荐30°井斜角处和水平段中部下人便于校深的特殊长度套管。 5.2.4泵送作业前应建立井筒至地层的有效通道，能满足泵送排量要求。 5.3施工设备准备 5.3.1施工所需要的电缆测井车、电缆防喷装置、射孔器材和仪器等性能参数应满足施工设计要求；上井前应对设备进行检查保养，确保设备性能良好，备齐易损配件。 5.3.2配备的压裂设备及工作液应满足试压和泵送施工要求。 5.3.3压裂仪表车应将外接显示设备连接至电缆车，确保泵送过程中电缆车能实时了解施工参数。 5.3.4配备的提升设备应满足提升吨位和高度的要求。 5.3.5应配备用于拆装电缆防喷装置的操作台或升降机，操作台或升降机应设置护栏。 5.3.6应配备充足的防爆无线通信设备，确保施工过程中通信畅通。 5.3.7压裂施工高压区与射孔施工作业区域间应采取安全隔离防护措施。 5.4 资料准备
施工前应收集齐全施工井压裂设计及钻完井资料。
6 施工流程与方法 6.1 动员与准备 6.1.1组织施工参与单位召开会议，进行技术交底，明确技术及HSE要求。 6.1.2检查电缆测井车动力部分、绞车系统和地面测井设备，确保其正常工作。 6.1.3设备摆放应按SY/T5225执行，作业井场应预留供人员和车辆出入的安全通道。设置作业区域，摆放警示标志。 6.1.4施工前根据电缆直径、关井压力等参数复核入井工具串重量。 6.1.5根据施工设计和工具要求连接好工具串后装人防喷管，连接井口电缆防喷装置。 6.1.6上提电缆至防喷管顶部，根据工具串重量调校张力系数，使张力显示值与实际值一致；将深度系统归零，记录滚筒最外层电缆圈数。 6.1.7电缆防喷装置整体试压至预计施工最高井口压力的1.2倍，且不超过电缆防喷装置的额定工作压力。试压合格后，使防喷装置与井口压力平衡，缓慢打开井口闸门。 6.2工具串入井 6.2.1全开井口闸门和电缆防喷装置的捕集器，缓慢下放工具串，待工具串全部通过捕集器后，将捕
3 NB/T 14002.4--2022
集器恢复至关闭状态。 6.2.2工具串下至井筒70m之前，按照SY/T5325一2021中11.1.13的要求，关闭地面系统电源、缆芯接地短路。 6.2.3进入斜井段后，开始泵送程序，确定合理的电缆下放速度。泵送过程中宜保持排量稳定、连续：应实时监测工具串运行情况、电缆张力、泵送排量和压力变化，出现异常情况宜降低泵送排量或停泵处理。 6.3 坐塞和射孔 6.3.1 将工具串泵送至预定深度后，依次停泵，停绞车。 6.3.2 上提桥塞至坐封位置，确定深度无误后点火坐封桥塞，桥塞丢手后上提电缆。 6.3.3 上提射孔枪至射孔位置，确认无误后操作点火。 6.3.4 采用分簇射孔时，按6.3.3完成剩余各簇的射孔作业。 6.3.5 在上斜井段进行桥塞坐封和分簇射孔时，应采取措施控制工具串回冲。 6.4起工具串 6.4.1 上提过程中应密切注意电缆的运行状态及深度、张力变化情况，如有异常应停车检查处理，并在滚筒上将电缆排整齐。 6.4.2工具串上提至距井口30m时，以绞车最小扭矩上起电缆至工具串完全进入防喷管。 6.4.3工具串完全进人防喷管后，确认电缆防喷装置捕集器处于关闭状态，并关闭井口闸门。 6.4.4缓慢开启泄压管线，将防喷装置内压力泄为零，并开启手动泄压阀确认泄压完全。 6.4.5拆卸防喷管，取出射孔枪，检查射孔质量。
7资料录取要求
施工完毕以后，施工单位应及时出具施工公报。施工公报应包括但不限于：泵送液量、泵送压力、泵送排量、桥塞坐封位置、射孔位置、射孔参数及泵送曲线等。施工公报格式见附录C。
8HSE要求
8.1爆炸物品的储存、运输及使用按照SY5436执行。 8.2井场应划分安全区域进行射孔枪装配；未起爆的射孔器起出井口后，应及时取出雷管并放入防爆箱。 8.3浓雾、暴雨、雷电、大风等恶劣天气不应进行施工作业。 8.4井场照明条件不满足观察防喷管顶部密封及井口拆装工作时，不应进行施工作业。 8.5防喷系统的准备与检查应符合SY/T6751的相关规定。 8.6施工中的其他HSE要求应符合SY5436、SY/T5727、SY/T6276、SY/T6751—2016中第10章的相关规定。 8.7施工中的井控要求应符合SY/T6690的相关规定。