ICS 75. 020 E 14 备案号：53374—-2016
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 5289--2016 代替 SY/T 5289—2008
油、气、水井压裂设计与
施工及效果评估方法
Fracturing design, treatment and post-frac effect evaluation methods
of oil, gas and injection well
2016－01－07 发布
2016一06一01 实施
国家能源局 发布 SY/T 5289-2016
次
目
前言范围
二
1
2　规范性引用文件 3术语和定义 4油、气、水井压裂设计方法
4.1 压裂前录取资料种类 4.2压裂设计原则 4.3压裂材料的评估与优选 4.4压裂方案及施工参数优化 4.5压裂设计文本 5 、油、 气、水井压裂施工 5.1压裂施工前准备及要求 5.2现场施工要求 5.3裂缝监测与测试要求 5. 4 压裂后管理要求 5.5现场质量控制 6油、气、水井压裂实施效果评估方法 6.1压裂初期日增油（气）量或日增注量的计算 6.2压裂有效期计算方法 6.3压裂累计增产、增注量的计算 6.4　压裂裂缝评估 7健康、安全与环境控制要求 7.1　健康要求 7.2　压裂安全要求 7.3环境控制要求 7.4　压裂施工中异常情况应急处理预案附录 A（资料性附录）压裂工艺设计书格式附录 B（资料性附录）压裂设计相关表格附录C（资料性附录）压裂施工现场质量控制表
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2.
T SY/T 5289--2016
．前 言
本标准按照GB/T 1.1--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。
本标准代替 SY/T 5289一2008《油、气、水井压裂设计与施工及效果评估方法》。与SY/T 5289一2008相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下：
修改了规范性引用文件，对引用的文件进行了更新与删除（见第2章，2008年版的第2 章); -修改了术语和定义（见第3章，2008年版的第3章）； -修改了压裂前录取资料种类（见4.1，2008年版的4.1）； -修改了压裂设计原则（见4.2，2008年版的4.2）；修改了压裂材料的评估与优选（见4.3，2008年版的4.3）；修改了压裂方案及施工参数优化（见4.4，2008年版的4.4)；修改了压裂施工前准备及要求（见5.1，2008年版的5.1）；修改了现场施工要求（见5.2，2008年版的5.2）；增加了裂缝监测与测试要求（见5.3); 删除了压裂施工中异常情况应急处理预案（见2008 年版的5.3)；修改了压裂后管理要求（见5.4，2008年版的5.4）；增加了现场质量控制要求（见5.5）； -删除了质量、健康、安全与环保要求（见 2008 年版的5.5）; 修改了油、气、水井压裂实施效果评估方法（见第6章，2008年版的第6章）; 增加了健康、安全与环境控制要求（见第7章）。
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采油采气专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油勘探开发研究院廊坊分院压裂酸化技术服务中心、中国石油大港油田
石油工程研究院、中国石油渤海钻探公司工程技术研究院、中国石化石油工程技术研究院储层改造研究所、西南石油大学
本标准主要起草人：车明光、段瑶瑶、王永辉、张胜传、蒋廷学、管保山、刘德正、卢拥军、 郭建春、才博、刘萍
本标准代替了 SY/T 5289—2008。 .SY/T5289-2008的历次版本发布情况为：
SY/T 5289--1991， SY/T 5289-2000
1 SY/T 5289—2016
油、气、水井压裂设计与施工及效果评估方法
1 范围
本标准规定了油、气、水井压裂设计方法，油、气、水井压裂施工，油、气、水井压裂实施效果评估方法和健康、安全与环境控制要求。
本标准适用于油、气、水井压裂设计、压裂施工和压裂效果评估。
2规范性引用文件
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/T 5108 水力压裂和砾石充填作业用支撑剂性能测试方法 SY/T 5323 节流和压井系统 SY/T 5587.5 常规修井作业规程第5部分：井下作业井筒准备 SY5727　井下作业安全规程 SY/T 5952 油气水井井下工艺管柱工具图例 SY/T 6125 气井试气、采气及动态监测工艺规程 SY/T 6277 含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规程 SY/T 6302 压裂支撑剂充填层短期导流能力评价推荐方法 SY/T 6376 压裂液通用技术条件 SY/T 6610 含硫化氢油气井井下作业推荐作法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3. 1
支撑缝宽propped fracture width 裂缝闭合在支撑剂上的宽度，单位为毫米（mm）。
3. 2
支撑缝长 propped fracture length 裂缝闭合在支撑剂上的长度，单位为米（m）。
3.3
裂缝导流能力 fracture conductivity 支撑剂在储层有效闭合压力作用下通过或输送储层流体的能力，以支撑裂缝渗透率与裂缝闭合宽
度的乘积表示，单位为达西厘米（D·cm）。 3. 4
无因次裂缝导流能力dimensionless fracture conductivity 裂缝导流能力与储层有效渗透率和支撑裂缝半长的乘积之比，量纲为1。 SY/T 5289—2016
型、胶结物成分、微观结构、敏感性实验资料、相渗特性、岩石力学及地应力参数、损害资料等。 4.1.6　地下流体资料
包括地下油气水的黏度、密度、水型、矿化度、凝固点及含蜡含硫等相关资料。 4.1.7储层测试及生产测试资料
包括通过储层测试方法得到的静压、流压、储层温度、表皮系数、有效渗透率、泄油半径以及通过生产测试得到的产液（气）剖面和吸水剖面等资料。 4.1.8　历次作业情况
包括历次作业相关资料，如作业类型、作业参数和作业效果等。 4.1.9邻井或同区块改造资料
包括储层特征，井网及井排距，剩余油气分布，井层情况，改造设计、施工参数、压裂监测资料，生产和注人动态资料，区域注水连通状况，测试资料等 4.1.10地震资料
包括地震处理解释的相关资料，如断层情况及断距、地应力方位、天然裂缝富集程度及分布等。 4.1.11　地面资料
包括井场情况及附近区域的建筑物、人员、单位分布、道路和水源等情况。 4.1.12资料填写
资料填入相应数据表中，数据表格式参见表 A.1至表 A.9。 4.2压裂设计原则
在现有工艺技术及能力的前提下，提高单井产量、日注量，延长压裂有效期和改善储层动用程度，实现勘探与开发目标。 4.3压裂材料的评估与优选 4.3.1压裂液类型及基础配方
根据压裂目的层温度、岩性、力学性质、敏感性实验结果和储层流体性质，结合压裂工艺要求确定。 4.3.2压裂液优化及其性能参数
压裂液的性能参数指标执行 SY/T 6376 的规定。对压裂液综合性能评估，应结合井筒温度场、 裂缝温度场及压裂液的沿程剪切速率和作用时间来进行，以优选不同温度时段和不同破胶时间要求的交联比与破胶剂浓度，评价结果填人表A.10至表 A.12中。采用连续混配工艺，压裂液应满足常温或现场实际环境温度下3min内黏度达到稳定黏度的80%以上，且均匀无固相。 4.3.3支撑剂优选及其性能参数
支撑剂的性能评价及优选，综合考虑压裂储层的有效闭合应力、杨氏模量、支撑剂短期导流能力
3 SY/T 5289—2016
和长期导流能力等因素，并结合预测的压裂井产量指标、稳产期指标和经济指标等进行优选。物理性能的测试方法执行SY/T5108的规定，导流能力测试方法执行SY/T6302的规定，评价结果填人表 A.13 至表 A.15 中。 4.4　压裂方案及施工参数优化 4.4.1压裂层段优选
综合考虑压裂目的层地应力大小、含油气性、天然裂缝、距水层的距离，隔层情况，固井质量及现有施工工艺技术情况等因素，优选压裂层段。 4.4.2　压裂方式优选
根据储层特征、井型及井筒条件，选择分层/段、复合压裂等方式，应安全可靠、经济实用、简便易行，不损坏套管与管外水泥环，不污染环境，满足改造要求。 4.4.3射孔参数优化
应综合考虑地层特征、井筒条件、压裂工艺要求等因素，优化射孔枪型、弹型、孔密、相位角等参数。 4.4.4裂缝条数、支撑缝长和导流能力优化
应用油气藏数值模拟软件，在生产动态历史拟合的基础上，进行不同裂缝条数、裂缝特性下产量预测（输出结果参见表B.1），根据设定的压裂设计目标函数，优化裂缝条数、支撑缝长和导流能力。 应用水力裂缝模拟软件优化加砂量、液量等参数。计算需输人的参数参见表B.2，裂缝模拟输出结果参见表B.3。水平井压裂时宜考虑不同井间距、段间距、簇间距条件下应力干扰对裂缝参数优化的影响。 4.4.5排量确定
需综合考虑压裂管柱、井口装置承压能力、设备能力、压裂液的摩阻、支撑剂沉降速度、裂缝延伸压力、施工规模、单孔流量、缝高延伸等多个因素确定。 4.4.6前置液量
根据裂缝模拟结果确定，满足设计的动态裂缝长度。 4.4.7携砂液量
根据裂缝模拟结果确定，满足设计的支撑缝长。 4.4.8支撑剂浓度
综合考虑水力裂缝模拟结果、支撑剂铺置浓度和导流能力实验结果、压裂液的携砂性能、泵注排量及压裂设备能力等确定。 4.4.9．支撑剂量
支撑剂量根据优化的改造体积、裂缝条数、支撑缝长和设备能力等确定。 4.4.10顶替液量
顶替液量以注人管柱体积、混砂车漏斗和地面注管线的体积，以及井下工具配置情况来确定。
4 SY/T 5289-2016
4.4.11压裂泵注程序
为获得合理的支撑剖面、支撑缝长，应综合考虑施工安全、设备能力、工艺方法、压裂液性能等因素。压裂泵注程序表格式参见表 A.16。 4.4.12施工压力预测
根据压裂目的层特征、井筒注人条件、施工排量、压裂液性能、支撑剂性能、射孔等参数，结合区块邻井资料，通过水力裂缝模拟确定。 4.4.13管柱及压裂井口优选
根据工艺类型、预测的地层破裂压力、施工排量等数据，考虑套管钢级、壁厚及抗压强度等因素，选择合适的注人管柱组合，并进行强度校核。套管注人需校核井口装置、套管头和套管强度。根据预测的施工压力选择压裂井口，并进行强度校核。压裂设计中应给出压裂管柱示意图，见 SY/T 5952. 4.5　压裂设计文本
压裂设计应最终形成压裂T艺设计书文本，设计书格式参见附录A。
5油、气、水井压裂施工
5.1压裂施工前准备及要求 5.1.1现场要求 5.1.1.1井场、设备摆放与井口之间距离按SY5727的规定执行， 5.1.1.2按设计要求摆放施工液罐和计量液罐，布置储液池、废液池，仪表车正门应背离井口方向。 5.1.1.3对海上压裂，压裂船的高压泵和平台边应采用挠性管线连接方式，充分考虑潮汐等海况，并在靠近高压泵一端安装快速脱离装置。 5.1.2井筒准备
井筒准备按SY/T5587.5的规定执行。 5.1.3井下管柱准备
按压裂工艺设计要求，准备检测合格的压裂工具、油管等。 5.1.4压裂装备及配套工具准备 5.1.4.1所有压裂设备、工具、裂缝测试装备和压裂液检测仪器，在上井及施工前应按要求检测合格，备件齐全，安装正确，达到设计要求。 5.1.4.2压裂车的安全阀应定期检测，施工前应进行检查。 5.1.4.3压裂施工所需的辅助设备（连续混配车、连续油管车、液氮泵车、连续输砂及返排液回收处理装备等）按设计要求执行。 5.1.4.4压裂车正常运行时上水效率应大于85%，要求压裂车、混砂车、连续混配车、连续油管车的连续作业时间满足施工要求，混砂车供液压力应达到0.3MPa～0.5MPa，连续混配车供液能力达到设计排量的1.2倍。
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