《碎軟低滲煤層頂板水平井分段壓裂技術(shù)規(guī)范GBT+41164-2021》詳細(xì)解讀

《碎軟低滲煤層頂板水平井分段壓裂技術(shù)規(guī)范GB/T41164-2021》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語(yǔ)和定義4分段壓裂方案設(shè)計(jì)5分段壓裂施工作業(yè)6壓裂效果評(píng)價(jià)contents目錄附錄A(資料性)煤層氣水平井壓裂方案設(shè)計(jì)附表格式附錄B(資料性)煤層氣水平井壓裂施工設(shè)計(jì)書(shū)編寫(xiě)提綱附錄C(資料性)煤層氣水平井壓裂施工總結(jié)報(bào)告編寫(xiě)提綱011范圍適用對(duì)象本規(guī)范適用于碎軟低滲煤層頂板水平井分段壓裂工程的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收。涉及煤炭開(kāi)采、地質(zhì)勘探、鉆井工程、油氣田開(kāi)發(fā)等相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域。技術(shù)內(nèi)容規(guī)定了碎軟低滲煤層頂板水平井分段壓裂工程的基本要求、設(shè)計(jì)原則、施工方法及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。涵蓋了鉆井、完井、壓裂、排采等全過(guò)程的技術(shù)要求。““強(qiáng)調(diào)工程施工過(guò)程中的安全防范措施，包括人員安全、設(shè)備安全及環(huán)境保護(hù)等。要求制定應(yīng)急預(yù)案，以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的突發(fā)情況。安全性要求法規(guī)符合性本規(guī)范的制定遵循國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保碎軟低滲煤層頂板水平井分段壓裂工程的合規(guī)性。工程施工單位需嚴(yán)格遵守本規(guī)范，確保工程質(zhì)量與安全。022規(guī)范性引用文件引用標(biāo)準(zhǔn)GB/T20000.2標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第2部分：采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)GB30871-2014化學(xué)品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)安全規(guī)范AQ2012-2007石油天然氣安全規(guī)程GB/T20000.1標(biāo)準(zhǔn)化工作指南第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化和相關(guān)活動(dòng)的通用術(shù)語(yǔ)指煤體結(jié)構(gòu)破碎、軟度大且滲透率低的煤層。碎軟低滲煤層在煤層頂板中鉆進(jìn)的水平井，用于進(jìn)行煤層氣開(kāi)采。頂板水平井將水平井沿井筒長(zhǎng)度方向分成若干段，分別進(jìn)行水力壓裂作業(yè)，以提高煤層氣的采收率。分段壓裂術(shù)語(yǔ)和定義010203技術(shù)規(guī)范引用規(guī)定了碎軟低滲煤層頂板水平井分段壓裂的術(shù)語(yǔ)和定義、壓前準(zhǔn)備、壓裂設(shè)計(jì)、壓裂施工、效果評(píng)價(jià)與監(jiān)測(cè)及安全環(huán)保要求。適用于碎軟低滲煤層頂板水平井的分段壓裂設(shè)計(jì)與施工。其他類似條件的煤層氣井分段壓裂可參照?qǐng)?zhí)行。033術(shù)語(yǔ)和定義碎軟煤層指煤的堅(jiān)固性系數(shù)較低，且易于破碎的煤層。低滲煤層指煤層的滲透率較低，氣體或液體在其中難以流動(dòng)的煤層。3.1碎軟低滲煤層頂板在煤礦開(kāi)采中，煤層上方的巖層稱為頂板。水平井指井眼軌跡與地面平行的井，用于在煤層中水平鉆進(jìn)，以增加與煤層的接觸面積。3.2頂板水平井3.3分段壓裂壓裂通過(guò)向煤層注入高壓液體，使煤層產(chǎn)生裂縫，從而提高煤層的滲透性，便于氣體的抽取。分段將水平井沿其長(zhǎng)度方向分成若干段，每段進(jìn)行獨(dú)立的壓裂作業(yè)。設(shè)計(jì)要求對(duì)碎軟低滲煤層頂板水平井分段壓裂工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范，確保工程的安全性和有效性。施工流程明確分段壓裂的施工步驟和操作要點(diǎn)，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工人員正確進(jìn)行施工。質(zhì)量控制對(duì)施工過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整，確保施工質(zhì)量符合要求。安全措施制定完善的安全管理制度和應(yīng)急預(yù)案，確保施工過(guò)程的安全。3.4技術(shù)規(guī)范044分段壓裂方案設(shè)計(jì)井段長(zhǎng)度是分段壓裂方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)之一。它通常根據(jù)地層性質(zhì)和裂縫擴(kuò)展機(jī)制來(lái)確定。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要綜合考慮煤層的物理特性、應(yīng)力分布、天然裂縫發(fā)育情況等因素，以確保每個(gè)井段都能獲得有效的壓裂效果。井段長(zhǎng)度的確定裂縫間距和裂縫長(zhǎng)度是影響壓裂效果的重要因素。裂縫間距的確定需要考慮地層滲透率和裂縫液體覆蓋范圍，以確保裂縫能夠均勻分布并有效增加煤層的滲透性。而裂縫長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)則取決于裂縫寬度和斷裂長(zhǎng)度，旨在最大化裂縫面積，提高油氣產(chǎn)量。裂縫間距和裂縫長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)4.分段壓裂方案設(shè)計(jì)壓裂液的選擇：壓裂液在分段壓裂過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用。它通常由基礎(chǔ)液體、吸附劑、助劑和添加劑等組成。在選擇壓裂液時(shí)，需要考慮其性能、可操作性以及環(huán)保要求?；A(chǔ)液體的選擇可以根據(jù)實(shí)際情況選擇水、油或氣體等不同類型的液體。吸附劑用于增加裂縫面積，助劑用于改變流變性能，而添加劑則用于控制溫度等。綜上所述，分段壓裂方案設(shè)計(jì)是確保碎軟低滲煤層頂板水平井分段壓裂效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)科學(xué)合理地確定井段長(zhǎng)度、裂縫間距和裂縫長(zhǎng)度，以及選擇合適的壓裂液，可以有效提高煤層的滲透性和油氣產(chǎn)量，從而實(shí)現(xiàn)最佳的開(kāi)發(fā)效果。4.分段壓裂方案設(shè)計(jì)055分段壓裂施工作業(yè)5.分段壓裂施工作業(yè)壓裂液的選擇與配制根據(jù)煤層的特性和壓裂需求，選擇合適的壓裂液類型，并按照規(guī)范進(jìn)行配制。壓裂液的性能對(duì)于壓裂效果具有重要影響，因此需嚴(yán)格控制其質(zhì)量。壓裂設(shè)備的選擇與安裝根據(jù)施工需求，選擇適當(dāng)?shù)膲毫言O(shè)備，并確保其正確安裝和調(diào)試。設(shè)備的性能和穩(wěn)定性對(duì)于壓裂作業(yè)的成功至關(guān)重要。施工作業(yè)準(zhǔn)備在進(jìn)行分段壓裂施工作業(yè)前，需要對(duì)井場(chǎng)進(jìn)行勘查，確保設(shè)備、材料和人員等資源的充足與合理配置。同時(shí)，制定詳細(xì)的施工方案和安全措施，預(yù)防可能的風(fēng)險(xiǎn)。030201壓裂施工作業(yè)流程按照既定的施工方案進(jìn)行壓裂施工作業(yè)，包括射孔、壓裂、排液等步驟。在每個(gè)步驟中，都需嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，確保人員和設(shè)備的安全。施工作業(yè)監(jiān)控與記錄在壓裂施工作業(yè)過(guò)程中，需要對(duì)各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并做好詳細(xì)記錄。這些記錄對(duì)于后續(xù)的分析和優(yōu)化具有重要意義。5.分段壓裂施工作業(yè)確保所有施工人員都經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)，并熟悉施工流程和安全規(guī)范。在施工過(guò)程中，密切關(guān)注煤層的變化情況，及時(shí)調(diào)整施工方案以應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題。定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，確保其處于良好的工作狀態(tài)。施工完成后，進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收工作，確保壓裂效果符合預(yù)期要求。5.分段壓裂施工作業(yè)066壓裂效果評(píng)價(jià)通過(guò)測(cè)量壓裂前后的壓力變化，評(píng)估裂縫的導(dǎo)流能力和壓裂效果。壓力降落測(cè)試?yán)梦⒌卣鸺夹g(shù)監(jiān)測(cè)壓裂過(guò)程中產(chǎn)生的微小地震事件，分析裂縫的擴(kuò)展情況和形態(tài)。微地震監(jiān)測(cè)根據(jù)壓裂后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，如產(chǎn)量、壓力等，評(píng)估壓裂效果及裂縫對(duì)產(chǎn)能的影響。生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析6.1評(píng)價(jià)方法通過(guò)對(duì)比壓裂前后的裂縫長(zhǎng)度和寬度變化，評(píng)價(jià)壓裂效果是否達(dá)到預(yù)期。裂縫長(zhǎng)度與寬度根據(jù)壓力降落測(cè)試結(jié)果，分析裂縫的導(dǎo)流能力是否符合設(shè)計(jì)要求。導(dǎo)流能力結(jié)合生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，評(píng)估壓裂后產(chǎn)能的提升情況，以及裂縫對(duì)產(chǎn)能的貢獻(xiàn)度。產(chǎn)能提升6.2評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)收集對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，提取關(guān)鍵指標(biāo)和參數(shù)。數(shù)據(jù)分析效果評(píng)價(jià)根據(jù)評(píng)價(jià)方法和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)壓裂效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并給出改進(jìn)建議。收集壓裂前后的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括地質(zhì)、工程、生產(chǎn)等方面的信息。6.3評(píng)價(jià)流程數(shù)據(jù)真實(shí)性確保收集到的數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，避免虛假數(shù)據(jù)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響。綜合評(píng)價(jià)在評(píng)價(jià)過(guò)程中要綜合考慮多個(gè)指標(biāo)和因素，避免單一指標(biāo)評(píng)價(jià)的片面性。持續(xù)改進(jìn)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化壓裂方案，實(shí)現(xiàn)持續(xù)改進(jìn)和提升。0302016.4注意事項(xiàng)07附錄A(資料性)煤層氣水平井壓裂方案設(shè)計(jì)附表格式井名、井號(hào)、井位完鉆井深、水平段長(zhǎng)、套管尺寸靶點(diǎn)坐標(biāo)、水平段方位角及傾角煤層厚度、煤質(zhì)情況、含氣量等煤層物性參數(shù)A.1壓裂井基本信息表壓裂段的序號(hào)、起止深度A.2壓裂段劃分及參數(shù)設(shè)計(jì)表01各壓裂段的長(zhǎng)度、位置（靶點(diǎn)距離）02設(shè)計(jì)的加砂量、砂比、排量等壓裂參數(shù)03預(yù)期的裂縫半長(zhǎng)、裂縫高度等裂縫參數(shù)04010203壓裂液類型（如胍膠、滑溜水等）、性能參數(shù)及使用注意事項(xiàng)支撐劑類型（如石英砂、陶粒等）、粒徑范圍、密度等物理性質(zhì)支撐劑的導(dǎo)流能力、破碎率等性能指標(biāo)A.3壓裂液及支撐劑選擇表壓裂車組、混砂車、儀表車等施工設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量及性能參數(shù)安全防護(hù)措施、應(yīng)急預(yù)案及救援設(shè)備等安全方面的要求注意：以上內(nèi)容為根據(jù)通常的煤層氣水平井壓裂方案設(shè)計(jì)所列舉的附表格式，具體表格形式和內(nèi)容可能因?qū)嶋H情況而有所不同。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體項(xiàng)目的需求和規(guī)范進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。施工人員的崗位職責(zé)、技能要求及人數(shù)配置A.4施工設(shè)備及人員配置表08附錄B(資料性)煤層氣水平井壓裂施工設(shè)計(jì)書(shū)編寫(xiě)提綱設(shè)計(jì)書(shū)編寫(xiě)目的和意義設(shè)計(jì)書(shū)編寫(xiě)依據(jù)及參考資料一、前言工程目標(biāo)明確壓裂施工的目標(biāo)和預(yù)期效果井位基本情況包括井名、井位坐標(biāo)、井深等地質(zhì)情況簡(jiǎn)述地層、構(gòu)造、煤層分布等二、工程概況三、壓裂施工方案壓裂方式選擇依據(jù)地質(zhì)條件和工程目標(biāo)選擇合適的壓裂方式說(shuō)明所選壓裂液的種類、性能及其對(duì)煤層氣儲(chǔ)層的影響壓裂液類型及性能根據(jù)工程需要選擇合適的支撐劑，并說(shuō)明其規(guī)格和性能支撐劑類型及規(guī)格設(shè)計(jì)合理的施工壓力，確保壓裂效果施工壓力明確排量控制和泵注程序，保證壓裂過(guò)程的順利進(jìn)行排量與泵注程序預(yù)計(jì)壓裂所需時(shí)間，合理安排施工進(jìn)度壓裂時(shí)間四、施工參數(shù)設(shè)計(jì)安全措施制定詳細(xì)的安全操作規(guī)程，確保施工人員和設(shè)備安全環(huán)保措施采取必要的環(huán)保措施，減少對(duì)環(huán)境的污染和破壞五、安全與環(huán)保措施質(zhì)量監(jiān)控方案制定嚴(yán)格的質(zhì)量監(jiān)控方案，確保施工質(zhì)量符合要求效果評(píng)估方法六、質(zhì)量監(jiān)控與效果評(píng)估明確效果評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)和方法，客觀評(píng)價(jià)壓裂效果0102VS總結(jié)設(shè)計(jì)書(shū)的主要內(nèi)容和結(jié)論，強(qiáng)調(diào)施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)建議針對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，提出合理的建議和措施結(jié)論七、結(jié)論與建議09附錄C(資料性)煤層氣水平井壓裂施工總結(jié)報(bào)告編寫(xiě)提綱編寫(xiě)目的和背景報(bào)告編寫(xiě)范圍和重點(diǎn)一、前言水平井基本情況介紹二、工程概況壓裂施工的時(shí)間和地點(diǎn)施工單位和參與人員三、壓裂施工過(guò)程壓裂設(shè)備的選擇和配置壓裂施工的具體過(guò)程和操作步驟壓裂前的準(zhǔn)備工作壓裂液和支撐劑的選擇及性能施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)和記錄020401030501