ICS 75.020 E13 备案号：52212-2015
NB
中华人民共和国能源行业标准
NB /T 14004.1 - 2015
页岩气 固井工程第1部分：技术规范
Shale Gas Cementing Engineering Part 1: Technical Specification
2016-03-01实施
2015-10-27发布
国家能源局 发布 NB / T 14004.1 — 2015
目 次
前言
范围规范性引用文件固井设计 3.1 固井设计依据 3.2 资料收集 3.3 套管柱结构及强度设计 3.4 套管可下入设计 3.5 前置液设计 3.6 水泥浆设计 3.7作业量设计 3.8 施工参数设计 4　固井施工准备
1 2
3
4.1 设备准备 4.2　井眼准备· 5固井作业程序要求
5.1　下套管 5.2作业程序· 6　作业评价 6.1固井质量评价方法
6
6.2套管试压· 附录A（资料性附录）套管下入摩擦阻力计算 NB / T 14004.1 - 2015
前言
NB/T14004《页岩气固井工程》分为三部分：
第1部分：技术规范；第2部分：水泥浆技术要求和评价方法；一第3部分：质量监督及验收要求和方法。 本部分为NB/T14004的第1部分。 本标准按GB/T1.1一2009 要求编制。 本标准由能源行业页岩气标准化技术委员会提出并归口。 本标准主要起草单位：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院。 本标准参加起草单位：中石化江汉石油工程有限公司钻井一公司、中国石油集团公司川庆钻探工程
有限公司井下作业公司、中国石油股份公司西南油气田分公司采气工程研究院
本标准主要起草人：刘伟、陶谦、曾凡坤、周福新、郑友志
II NB / T 14004.1 — 2015
a） 套管以及套管扣型选择应充分考虑压裂、泵送桥塞、分簇射孔、钻塞的影响，套管选择应按照
SY/T6268的规定执行，宜选用气密封扣型；
b) 附件机械性能、密封能力及抗腐蚀能力应不低于套管柱性能，通径不小于套管柱的最小
通径；
c） 套管柱上联接的固井工具及附件应不影响套管下入 3.3.2主要套管柱附件
3.3.2.1浮箍、浮鞋
浮箍、浮鞋应满足以下要求： a）t 如不使用漂浮下套管技术，套管浮箍、浮鞋宜具备自动灌浆功能； b） 套管碰压座安放位置距离套管鞋不小于40m; c） 水平井段宜采用导向型引（浮）鞋； d） 浮箍、浮鞋应具备强制复位功能，其他要求应满足SY/T5618的规定。
3.3.2.2# 扶正器
扶正器安放应符合以下规定要求： a）在下套管前应根据主要封固段的岩性、井眼条件和钻井实际情况选择扶正器类型； b） 水平段宜使用整体式扶正器； c） 套管扶正器安放间距和使用数量按SY/T5724的规定执行，全井居中度应大于67%。
3.3.2.3 尾管悬挂器及回接筒
尾管悬挂器及回接筒设计应符合以下要求： a）尾管悬挂器及尾管回接装置应符合SY/T5083的规定； b）尾管悬挂器类型选择应按SY/T5374.2中的规定执行； c）l 回接插入筒内径不小于套管串最小内径； d）悬挂器本体、回接插筒密封能力应满足后期压裂压力等级要求。
3.3.3套管强度设计
套管柱强度设计应符合以下要求： a）套管柱强度设计应考虑压裂时对套管的附加载荷; b)i 设计方法应按SY/T5724的规定执行； c）套管抗内压强度应大于地层破裂压力与压裂流动阻力之和的1.25倍。
3.4套管可下入设计
套管柱下入应满足以下要求： a）在固井设计中宜进行套管下入摩擦阻力模拟校核，方法参见附录 A中推荐的套管下入摩擦阻力
模拟计算方法； b）当模拟计算的下入摩擦阻力大于套管有效悬重时，应配置套管下入地面加压系统，或采用套管
漂浮减阻器；
c）套管允许弯曲半径应小于井眼曲率半径。
2 NB / T 14004.1 — 2015
3.5前置液设计
3.5.1冲洗液性能
使用油基钻井液防破乳冲洗液性能应满足以下要求： a）与钻井液、隔离液及水泥浆有良好的相容性，相容性试验应符合GB/T19139 的规定; b）对井壁稳定性影响小; c）对油基钻井液或含油钻井液中的油基成分具有良好的润湿反转作用; d）冲洗液其他性能指标按照标准 SY/T5480规定执行。
3.5.2 隔离液性能
隔离液性能应满足以下要求： a） 应具有良好的触变性、加重悬浮能力和润湿反转作用; b）在井底循环温度下，控制隔离液剪切应力t，使水泥浆>瀚窝液>钻井液；
密度宜大于钻井液密度而小于水泥浆密度；
c）
d）与钻井液及水泥浆具有良好的相容性，相容性试验应符合 SY/T 6544 的规定;
热稳定性应满足2h上下密度差不大于0.06g/cm3。
e）
3.5.3前置液结构与用量
采用油基钻井液的井使用前置液结构及用量要求如下： a）前置液结构宜为：冲洗液、加重隔离液; b）在不造成油气水侵和地层塌的原则下，应满足紊流冲洗时间大于15min。
3.6水泥浆设计
3.6.1水泥浆体系选择
宜采用具有弹性和韧性的水泥浆体系，满足后期压裂要求。 3.6.2水泥浆性能设计
水泥石弹性模量应考虑实际地层岩石、压裂压力、套管等参数进行设计，油层套管水泥浆性能要求见表1。
表1 水泥浆性能要求
试验内容失水量/mL
性能指标
≤50 ≥14 ≥3.5 8 <30
48h水泥石抗压强度/MPa 24h顶部水泥石抗压强度/MPa
水泥石弹性模量/GPa
初始稠度/BC 稠化时间/min
注水泥施工时间安全附加时间
0
游离液/mL（45°倾角）
3 NB / T 14004.1 2015
一
3.6.3试验条件
水泥浆实验条件要求如下： a）直井的试验压力、试验温度根据GB/T19139 的方法确定； b）7 水平井的水泥浆稠化试验温度根据如下原则确定：
1）依据实际测井温度； 2）根据地区经验选择试验温度； 3） 按照水平段长度选择试验温度：水平段长≤1000m，试验温度=井底静止温度×0.9；1000m
<水平段长≤1500m，实验温度=井底静止温度×0.95；水平段长>1500m，实验温度=井底静止温度。
3.7作业量设计
3.7.1水泥浆返深
水泥浆返深要求： a）应满足钻井施工和后期开发要求，依据钻井地质设计、钻井工程设计进行水泥浆返深设计； b）水泥浆应返至造斜点以上300m，并封固上层套管不少于300m。
3.7.2水泥浆量设计
水泥浆用量要求： a）以实际电测井眼井径计算水泥浆量; b）不测井径的井，采用迟到时间计算环空容积，且计算量附加10%～15%。
3.7.3顶替液设计要求
顶替液宜使用清水或水基钻井液。 3.8施工参数设计
3.8.1施工压力
施工压力确保环空压力大于地层孔隙压力，小于地层漏失压力。 3.8.2施工排量
施工排量要求： a）注水泥浆流态宜按紊流设计； b）替浆时水泥浆达不到紊流的情况下，前置液宜达到紊流
4固井施工准备
4.1设备准备
设备按以下要求准备： a）井架安全校核、井控设备、提升动力系统、循环系统、仪器仪表的准备应按规定要求调试; b)[ 固井前应对供水设备、压风机、配注设备、管线、闸门、流量计等仪器设备进行全面检查，应
满足连续施工的要求；
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