吴平13井工程设计 2.docx
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吴平13井工程设计 2.docx
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吴平13井工程设计2
油密AA级△5年
吴平13井水力喷射压裂工程设计
(水力喷砂射孔分段压裂+PSK钻具)
陕西延长石油(集团)有限责任公司
吴起采油厂
设计人:
审查意见:
审查人:
审核意见:
审核人:
(盖章)
年月日
研
究
院
主管部门意见:
负责人:
(盖章)
年月日
批复意见:
批准人:
年月日
1、设计依据及目的
该设计主要依据《吴平13井钻井地质设计》、《吴平13井钻井工程设计》、钻完井、测井等资料,具体压裂施工设计需施工单位依据试油压裂方案设计完成。
该设计主要目的为进一步提高低渗透油藏水平井单井产量,采取水力喷砂射孔压裂。
2、油井基本数据
2.1完井基本数据
构造位置
鄂尔多斯盆地伊陕斜坡
地理位置
陕西省吴起县
井口
坐标
纵(X):
4091917
补心海拔
1517.5m
横(Y):
36515580
补心距
钻井目的
用水平井提高低渗油层的产能及采收率,挖潜剩余油。
井别
采油井
井型
水平井
目的层位
长6
完钻井深
2903m
靶前距
301m
水平段长度
884m
井眼方位
160.06°
造斜点
1519m
入窗点
2019m
最大井斜
91.3°
表层套管
外径/壁厚
244.48mm/8.94mm
油层
套管
外径/壁厚
139.7mm/7.72mm
钢级/下深
J55/280m
钢级/下深
J55/2902m
水泥塞面
未测
固井质量
未测
2.2油层基本数据
油层基本数据表
2.3吴平13井油层剖面图
图1吴平13水平段油层剖面图
2.4吴平13井井位图
图2吴平13井井位图
3、施工方案设计
3.1试油施工工序
修井队测三样→试油队搬迁安装→通井→洗井→试压→水力喷砂射孔压裂→放喷及排液→求产。
3.2施工步骤及要求
3.2.1通井洗井试压
①通井
通井规外径118mm,长度1200mm,通至人工井底。
②洗井
洗井液配方:
0.3%CF-5C+0.3%COP-1,洗井液60m3,洗井排量大于500L/min,返出洗井液机械杂质含量不大于0.2%,并再次实探人工井底。
③试压
清水试压20MPa,30分钟压力下降小于0.5MPa。
3.2.2水力喷砂射孔压裂
采用水力喷射分段射孔加砂压裂与PSK钻具联作技术进行改造,设计压裂11段,2次施工完成。
3.2.2.1压裂液及支撑剂
(1)压裂液:
基液:
0.40%CJ2-6+0.5%CF-5C+0.5%COP-1+0.05%COG-285
交联剂:
50%JL-2+3.5%APS
交联比:
100:
0.6-1.0(最佳交联比现场测小样确定)
破胶剂:
每段压裂各准备一定量过硫酸铵(APS),在加砂结束前15min,按0.01%-0.03%-0.05%在混砂车人工楔型追加。
(2)活性水:
0.3%CF-5C+0.3%COP-1;
(3)冲砂洗井液:
0.3%CF-5C+0.3%COP-1+0.4%APS;
(4)酸液配方:
12%HCl+3.0%HF+0.5%CF-5C+0.3%COP-1+0.1%CA+2.5%HJF-94
(5)支撑剂:
20/40目石英砂,20/40目低密度陶粒。
注:
喷射用20/40目石英砂,主压裂选用20/40目低密度陶粒。
3.2.2.2压裂参数设计
运用Stimplan压裂设计软件进行裂缝模拟,计算结果见下表:
(1)第一段喷点位置2870.0m,优化参数如下:
表3-1吴平13井第一段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
147.6
最大裂缝高度(m)
22.0
平均铺砂浓度(kg/m2)
9.8
平均水力裂缝宽度(cm)
0.51
加砂量(m2)
35
平均导流能力(md.m)
1369.8
排量(m3/min)
2.0
砂比(%)
35
(2)第二段喷点位置2825.0m,优化参数如下:
表3-2吴平13井第二段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
118.9
最大裂缝高度(m)
25.5
平均铺砂浓度(kg/m2)
9.39
平均水力裂缝宽度(cm)
0.5
加砂量(m2)
30.0
平均导流能力(md.m)
1202.1
排量(m3/min)
2.0
砂比(%)
35
(3)第三段喷点位置2780.0m,优化参数如下:
表3-3吴平13井第三段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
48.6
最大裂缝高度(m)
21.4
平均铺砂浓度(kg/m2)
9.07
平均水力裂缝宽度(cm)
0.45
加砂量(m2)
12.0
平均导流能力(md.m)
191.2
排量(m3/min)
1.2
砂比(%)
25
(4)第四段喷点位置2625.0m,优化参数如下:
支撑裂缝半长(m)
49.5
最大裂缝高度(m)
21.3
平均铺砂浓度(kg/m2)
8.67
平均水力裂缝宽度(cm)
0.46
加砂量(m2)
12.0
平均导流能力(md.m)
200.4
排量(m3/min)
1.2
砂比(%)
25
表3-4吴平13井第四段裂缝参数
(5)第五段喷点位置2565.0m,优化参数如下:
表3-5吴平13井第五段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
101.6
最大裂缝高度(m)
25.5
平均铺砂浓度(kg/m2)
8.42
平均水力裂缝宽度(cm)
0.51
加砂量(m2)
25.0
平均导流能力(md.m)
1214.8
排量(m3/min)
1.8
砂比(%)
30
(6)第六段喷点位置2505.0m,优化参数如下:
表3-6吴平13井第六段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
50.2
最大裂缝高度(m)
20.9
平均铺砂浓度(kg/m2)
9.23
平均水力裂缝宽度(cm)
0.47
加砂量(m2)
12.0
平均导流能力(md.m)
213.8
排量(m3/min)
1.2
砂比(%)
25
(7)第七段喷点位置2350.0m,优化参数如下:
表3-7吴平13井第七段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
49.7
最大裂缝高度(m)
17.4
平均铺砂浓度(kg/m2)
5.04
平均水力裂缝宽度(cm)
0.42
加砂量(m2)
12.0
平均导流能力(md.m)
221.4
排量(m3/min)
1.2
砂比(%)
25
(8)第八段喷点位置2285.0m,优化参数如下:
表3-8吴平13井第八段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
98.5
最大裂缝高度(m)
20.6
平均铺砂浓度(kg/m2)
7.88
平均水力裂缝宽度(cm)
0.52
加砂量(m2)
25.0
平均导流能力(md.m)
1024.6
排量(m3/min)
1.8
砂比(%)
30
(9)第九段喷点位置2228.0m,优化参数如下:
表3-9吴平13井第九段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
147.5
最大裂缝高度(m)
21.0
平均铺砂浓度(kg/m2)
8.66
平均水力裂缝宽度(cm)
0.64
加砂量(m2)
35.0
平均导流能力(md.m)
1351.9
排量(m3/min)
2.0
砂比(%)
35
(10)第十段喷点位置2185.0m,优化参数如下:
表3-10吴平13井第十段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
119.1
最大裂缝高度(m)
18.8
平均铺砂浓度(kg/m2)
8.44
平均水力裂缝宽度(cm)
0.62
加砂量(m2)
30.0
平均导流能力(md.m)
487.1
排量(m3/min)
2.0
砂比(%)
35
(11)第十一段喷点位置2140.0m,优化参数如下:
表3-11吴平13井第十一段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
49.6
最大裂缝高度(m)
21.5
平均铺砂浓度(kg/m2)
5.26
平均水力裂缝宽度(cm)
0.41
加砂量(m2)
12.0
平均导流能力(md.m)
191.3
排量(m3/min)
1.2
砂比(%)
25
(12)第十二段喷点位置2030.0m,优化参数如下:
表3-12吴平13井第十二段裂缝参数
支撑裂缝半长(m)
50.7
最大裂缝高度(m)
18.8
平均铺砂浓度(kg/m2)
6.44
平均水力裂缝宽度(cm)
0.32
加砂量(m2)
12.0
平均导流能力(md.m)
205.1
排量(m3/min)
1.2
砂比(%)
25
3.2.2.3施工泵注程序
(1)第一段施工泵注程序
第一段(喷点2870.0m)施工泵注表
施工阶段
液体
类型
油管注
入液量
m³
油管排量
m³/min
砂浓度
kg/m³
砂量
m3
环空注
入液量
m³
环空排量
m3/min
阶段
时间
min
支撑剂类型
低替
基液
9.0
1.0
9.0
喷砂射孔
基液
8.0
1.0
120
0.6
8.0
20/40目石英砂
基液
18.0
2.0
140
1.6
9.0
20/40目石英砂
基液
8.7
2.0
4.4
基液
28.0
1.4
20.0
喷砂射孔阶段施工步骤和参数由施工队伍技术人员根据压力变化情况进行调整。
降排量至1.4m3/min,关闭套放闸门,套管限压35MPa,若顺利压开地层,则按照设计环空排量或环空最高压力所允许的最高泵速由环空泵入胍胶基液;若套管压力超过35MPa,则立即停泵,正挤酸液进行预处理,直至压开地层方可进行套管注入。
注前置液
交联液
22.0
2.0
4.4
0.4
11
注携砂液
交联液
9.0
2.0
260
1.4
1.6
0.4
4.1
20/40目陶粒
交联液
13.0
2.0
400
3.2
2.5
0.4
6.2
20/40目陶粒
交联液
17.0
2.0
510
5.4
5.0
0.6
8.4
20/40目陶粒
交联液
32.0
2.0
615
12.1
9.8
0.6
16.4
20/40目陶粒
交联液
18.0
2.0
695
7.7
5.6
0.6
9.4
20/40目陶粒
交联液
11.0
2.0
750
5.1
3.5
0.6
5.9
20/40目陶粒
注顶替液
活性水
8.7
1.8
2.9
0.6
4.8
在加砂2/3后,按0.01%-0.03%-0.05%在混砂车人工楔型追加APS9kg。
关井30min,采用10mm油嘴控制放喷,放压完毕后,用活性水50m3大排量反循环彻底洗井。
(2)第二段施工泵注程序
第二段(喷点2825.0m)施工泵注表
施工阶段
液体
类型
油管注
入液量
m³
油管排量
m³/min
砂浓度
kg/m³
砂量
m3
环空注
入液量
m³
环空排量
m3/min
阶段
时间
min
支撑剂类型
低替
基液
9.0
1.0
9.0
喷砂射孔
基液
8.0
1.0
120
0.6
8.0
20/40目石英砂
基液
18.0
2.0
140
1.6
9.0
20/40目石英砂
基液
8.5
2.0
4.3
基液
28.0
1.4
20.0
喷砂射孔阶段施工步骤和参数由施工队伍技术人员根据压力变化情况进行调整。
降排量至1.4m3/min,关闭套放闸门,套管限压35MPa,若顺利压开地层,则按照设计环空排量或环空最高压力所允许的最高泵速由环空泵入胍胶基液;若套管压力超过35MPa,则立即停泵,正挤酸液进行预处理,直至压开地层方可进行套管注入。
注前置液
交联液
20.0
2.0
4.0
0.4
10.0
注携砂液
交联液
8.0
2.0
243
1.2
1.8
0.4
4.4
20/40目陶粒
交联液
8.8
2.0
389
2.1
2.0
0.4
5.1
20/40目陶粒
交联液
9.4
2.0
518
3.0
3.4
0.6
5.6
20/40目陶粒
交联液
28.9
2.0
599
10.7
10.6
0.6
17.7
20/40目陶粒
交联液
19.5
2.0
664
8.0
7.3
0.6
12.2
20/40目陶粒
交联液
11.1
2.0
729
5.0
4.3
0.6
7.1
20/40目陶粒
注顶替液
活性水
8.5
1.8
2.8
0.6
4.7
在加砂2/3后,按0.01%-0.03%-0.05%在混砂车人工楔型追加APS7kg。
关井30min,采用10mm油嘴控制放喷,放压完毕后,用活性水50m3大排量反循环彻底洗井。
(3)第三段施工泵注程序
第三段(喷点2780.0m)施工泵注表
施工
阶段
液体
类型
油管注
入液量
m³
油管
排量
m³/min
砂浓度
kg/m³
砂量
m3
环空注
入液量
m³
环空
排量
m3/min
阶段
时间
min
支撑剂类型
低替
基液
9.0
1.0
9.0
喷砂射孔
基液
8.0
1.0
120
0.6
8.0
20/40目石英砂
基液
18.0
2.0
140
1.6
9.0
20/40目石英砂
基液
8.4
2.0
4.2
基液
28.0
1.4
20.0
喷砂射孔阶段施工步骤和参数由油气院技术人员根据压力变化情况进行调整。
降排量至1.4m3/min,关闭套放闸门,套管限压35MPa,若顺利压开地层,则按照设计环空排量或环空最高压力所允许的最高泵速由环空泵入胍胶基液;若套管压力超过35MPa,则立即停泵,正挤酸液进行预处理,直至压开地层方可进行套管注入。
注前置液
交联液
9.0
1.2
3.0
0.4
7.5
注携砂液
交联液
10.1
1.2
241
1.5
3.7
0.4
9.2
20/40目陶粒
交联液
10.7
1.2
380
2.5
4.0
0.4
10.2
20/40目陶粒
交联液
18.0
1.2
450
5.0
10.6
0.6
17.6
20/40目陶粒
交联液
9.3
1.2
520
3.0
5.6
0.6
9.3
20/40目陶粒
注顶替液
活性水
8.4
1.2
4.2
0.6
7.0
在加砂2/3后,按0.01%-0.03%-0.05%在混砂车人工楔型追加APS5kg。
关井30min,采用10mm油嘴控制放喷,放压完毕后,用50m3活性水反循环洗井,根据井口返出液含砂情况,可适当增加洗井液量。
(4)第四段施工泵注程序
第四段(喷点2625.0m)施工泵注表
施工
阶段
液体
类型
油管注
入液量
m³
油管
排量
m³/min
砂浓度
kg/m³
砂量
m3
环空注
入液量
m³
环空
排量
m3/min
阶段
时间
min
支撑剂类型
低替
基液
8.0
1.0
8.0
喷砂射孔
基液
7.0
1.0
120
0.6
7.0
20/40目石英砂
基液
18.0
2.0
140
1.6
9.0
20/40目石英砂
基液
7.9
2.0
4.0
基液
28.0
1.4
20.0
喷砂射孔阶段施工步骤和参数由油气院技术人员根据压力变化情况进行调整。
降排量至1.4m3/min,关闭套放闸门,套管限压35MPa,若顺利压开地层,则按照设计环空排量或环空最高压力所允许的最高泵速由环空泵入胍胶基液;若套管压力超过35MPa,则立即停泵,正挤酸液进行预处理,直至压开地层方可进行套管注入。
注前置液
交联液
9.0
1.2
3.0
0.4
7.5
注携砂液
交联液
10.1
1.2
241
1.5
3.7
0.4
9.2
20/40目陶粒
交联液
10.7
1.2
380
2.5
4.0
0.4
10.2
20/40目陶粒
交联液
18.0
1.2
450
5.0
10.6
0.6
17.6
20/40目陶粒
交联液
9.3
1.2
520
3.0
5.6
0.6
9.3
20/40目陶粒
注顶替液
活性水
7.9
1.2
4.0
0.6
6.6
在加砂2/3后,按0.01%-0.03%-0.05%在混砂车人工楔型追加APS5kg。
关井30min,采用10mm油嘴控制放喷,放压完毕后,用50m3活性水反循环洗井,根据井口返出液含砂情况,可适当增加洗井液量。
(5)第五段施工泵注程序
第五段(喷点2565.0m)施工泵注表
施工阶段
液体
类型
油管注
入液量
m³
油管排量
m³/min
砂浓度
kg/m³
砂量
m3
环空注
入液量
m³
环空排量
m3/min
阶段
时间
min
支撑剂类型
低替
基液
8.0
1.0
8.0
喷砂射孔
基液
7.0
1.0
120
0.6
7.0
20/40目石英砂
基液
18.0
2.0
140
1.6
9.0
20/40目石英砂
基液
7.7
2.0
3.9
基液
28.0
1.4
20.0
喷砂射孔阶段施工步骤和参数由施工队伍技术人员根据压力变化情况进行调整。
降排量至1.4m3/min,关闭套放闸门,套管限压35MPa,若顺利压开地层,则按照设计环空排量或环空最高压力所允许的最高泵速由环空泵入胍胶基液;若套管压力超过35MPa,则立即停泵,正挤酸液进行预处理,直至压开地层方可进行套管注入。
注前置液
交联液
18.0
1.8
4.0
0.4
10.0
注携砂液
交联液
10.0
1.8
243
1.5
2.4
0.4
6.1
20/40目陶粒
交联液
10.0
1.8
340
2.1
2.5
0.4
6.3
20/40目陶粒
交联液
15.2
1.8
437
4.1
3.9
0.4
9.8
20/40目陶粒
交联液
21.9
1.8
518
7.0
5.8
0.4
14.6
20/40目陶粒
交联液
14.3
1.8
599
5.3
5.9
0.6
9.8
20/40目陶粒
交联液
11.9
1.8
680
5.0
5.0
0.6
8.3
20/40目陶粒
注顶替液
活性水
7.7
1.6
2.9
0.6
4.8
在加砂2/3后,按0.01%-0.03%-0.05%在混砂车人工楔型追加APS6kg。
关井30min,采用10mm油嘴控制放喷,放压完毕后,用活性水50m3大排量反循环彻底洗井。
(6)第六段施工泵注程序
第六段(喷点2505.0m)施工泵注表
施工阶段
液体
类型
油管注
入液量
m³
油管排量
m³/min
砂浓度
kg/m³
砂量
m3
环空注
入液量
m³
环空排量
m3/min
阶段
时间
min
支撑剂类型
低替
基液
8.0
1.0
8.0
喷砂射孔
基液
7.0
1.0
120
0.6
7.0
20/40目石英砂
基液
18.0
2.0
140
1.6
9.0
20/40目石英砂
基液
7.7
2.0
3.9
基液
26.0
1.4
18.6
喷砂射孔阶段施工步骤和参数由施工队伍技术人员根据压力变化情况进行调整。
降排量至1.4m3/min,关闭套放闸门,套管限压35MPa,若顺利压开地层,则按照设计环空排量或环空最高压力所允许的最高泵速由环空泵入胍胶基液;若套管压力超过35MPa,则立即停泵,正挤酸液进行预处理,直至压开地层方可进行套管注入。
注前置液
交联液
9.0
1.2
3.0
0.4
7.5
注携砂液
交联液
10.1
1.2
241
1.5
3.7
0.4
9.2
20/40目陶粒
交联液
10.7
1.2
380
2.5
4.0
0.4
10.2
20/40目陶粒
交联液
18.0
1.2
450
5.0
10.6
0.6
17.6
20/40目陶粒
交联液
9.3
1.2
520
3.0
5.6
0.6
9.3
20/40目陶粒
注顶替液
活性水
7.6
1.2
4.4
0.6
7.4
在加砂2/3后,按0.01%-0.03%-0.05%在混砂车人工楔型追加APS5kg。
关井30min,采用10mm油嘴控制放喷,放压
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