煤层气压裂施工设计

王坡煤矿地面瓦斯综合抽采系统建设压裂工程王坡煤矿地面瓦斯综合抽采系统建设压裂工程 WP01-1DWP01-1D 井压裂施工设计井压裂施工设计 建设单位：山西天地王坡煤业有限公司建设单位：山西天地王坡煤业有限公司 承担单位：中煤科工集团西安研究院承担单位：中煤科工集团西安研究院 设计单位：中原油田井下特种作业处设计单位：中原油田井下特种作业处 20122012 年年 1010 月月 项目名称：王坡煤矿地面瓦斯综合抽采系统建设压裂工程 设计人（签字） ： 审核人（签字） ： 总工程师（签字） ： 设计单位（盖章） ： 设计提交日期：年月日 项目承担单位审核意见： 审核人（签字） ： 设计审核日期：年月日 项目建设单位审批意见： 审批人（签字） ： 设计批准日期：年月日 目目录录 前言前言. .1 1 1 WP01-1D1 WP01-1D 井基础数据井基础数据 1 1 1.1 钻井基本数据 1 1.2 煤层射孔设计数据 2 2 2 施工目的及设计依据施工目的及设计依据 2 2 2.1 施工目的 2 2.2 设计依据 2 2.3 技术标准 2 3 3 施工工序施工工序 2 2 4 WP01-1D4 WP01-1D 井井 3 3 煤压裂设计煤压裂设计 3 3 4.1 压裂施工方案 3 4.2 压裂前施工准备 4 4.3 现场施工泵注程序 4 4.4 压裂裂缝模拟5 5 5 技术保障措施技术保障措施 6 6 5.1 液体配制要求6 5.2 压裂施工要求 6 5.3 排液要求7 6 6 压裂施工组织机构压裂施工组织机构 7 7 7 7 压裂施工应急程序压裂施工应急程序8 8 7.1 压裂液伤人应急预案8 7.2 高压管线破裂伤人应急预案8 7.3 施工过程中出现砂堵情况应急措施8 8 QHSE8 QHSE 要求要求 9 9 8.1 质量保证要求9 I 8.2 健康要求.10 8.3 安全要求.10 8.4 环保要求.11 9 9 压裂施工井身结构及管柱示意图压裂施工井身结构及管柱示意图 . . 1212 附图：压裂施工设备摆放示意图附图：压裂施工设备摆放示意图 1313 II 王坡煤矿地面瓦斯综合抽采系统建设压裂工程WP01-1D 井压裂施工设计 前言前言 该压裂施工项目属于王坡煤矿地面瓦斯综合抽采系统建设压裂工程， 目的是在煤层 建立高导流能力的石英砂支撑裂缝，提高煤层泄流面积，本设计依据《王坡煤矿地面瓦 斯综合抽采系统建设压裂工程》招标文件、合同及相关技术资料和标准进行设计。 1 WP01-1D1 WP01-1D 井基础数据井基础数据 1.11.1 钻井基本数据钻井基本数据 表 1WP01-1D 井钻井基本数据表 X：19651026.684 坐标Y：3951518.742 H：1101.181 补心高/m 钻头 程序 钻 遇 地 层 目 的 煤 层 套 管 程 序 固 井 参 数 井 身 质 量 备 注 测井55030.2421.69201.584005.45 井深/m 726.50656.43-658.92 最大井斜 井斜/º方位/º 154.003 煤层顶 井 底位 移 /m 井深/m 合格3 煤层底合格 名 称 表层 生产 水泥用量/t 人工井底 /m 3 测井 实际 视厚(m)5.0034.20532.1568.7542.75 总 厚 5.69（0.34）1.07 联入 /m 1.11.1 0.850.85 1.60 1.85 水泥返深/m 下深 /m 21 729.6 替 量 /m3 阻位 /m / 726.74 9.1 度 /m 7.10 1.10 一开钻头直径/mm 311.15 地 层 符 号 底深(m) Q 6.10 P2sh 40.30 地理位置 构造位置 井别 完钻原则 一开钻达井深/m 21 P2s 572.45 P1x 641.20 地面瓦斯抽采试验井 山西省泽州县下村镇塔里村东南向 1km 处 塔里南背斜南翼 设计井深/m729 钻穿 3 号煤层以下 60m 完钻 二开钻头直径/mm 215.9 P1s 683.95 C3t 729 45.05(未 钻穿) 7.10 完钻井深/m 729 采收 率％ / 试压 情况 /MPa 合格 15 钻探 见煤 深度 /m 尺 寸 /mm 244.5 139.7 25 673.30-680.40 结构 672.82-679.92 壁厚 /mm 8.94 7.72 / 钢 级 J55 J55 定位短节 /m / 656.43-658.92 碰压 /MPa 水泥浆平均 密度/g/cm3 磁定位 /m固 井 水 泥 环 质 量 最 大 全 角 变 化 率 全角变化率/º/30m 全井平均井径扩大率为：10.79%煤层井径扩大率：10.35% 1 王坡煤矿地面瓦斯综合抽采系统建设压裂工程WP01-1D 井压裂施工设计 1.21.2 煤层射孔设计数据煤层射孔设计数据 表 2WP01-1D 井 3 煤层射孔数据表 煤层 3 射孔井段 /m 672.82-679.92 射孔厚度 /m 7.1 枪型/弹型 102 枪/127 弹 孔密 /孔/m 16 相位角 /° 90 布孔 方式 孔数 114螺旋 说明：射孔质量验收标准为检查发射率达到95%为合格，否则重新补孔 2 2 施工目的及设计依据施工目的及设计依据 2.12.1 施工目的施工目的 通过对煤层的压裂改造， 在煤层中建立高导流能力的石英砂支撑裂缝， 提高煤层泄 流面积。 2.22.2 设计依据设计依据 （1） 《王坡煤矿地面瓦斯综合抽采系统建设压裂工程》合同及招标文件。 （2） 《WP01-1D 井钻井基础数据》 。 （3）相关的压裂施工标准。 2.32.3 技术标准技术标准 （1） 《射孔施工及质量监控规范》 （SYT 5325-2005） （2） 《油水井常规修井作业通井、刮削套管作业规程》 （SY/T5587.16-1993） （3） 《压裂设计规范及施工质量评价方法》 （QSY 91-2004） （4） 《压裂施工作业技术规范》 （Q/CNPC.HB0856-2004） （5） 《煤层气井压裂技术规范》 （试行-2000） （6） 《压裂工程质量技术监督及验收规范》 （QSY 31-2002） 3 3 施工工序施工工序 （1）通井、替浆、实探人工井底，洗井并试压合格。 （2）通洗井 24 小时后，全井段测基础井温曲线。 （3）按射孔审批单对 3 煤层进行射孔。 （4）按设计要求上压裂液大罐，备水，配液。 （5）安装 KQ350 型压裂井口，四角用钢丝绳绷紧并用地锚固定。 （6） 摆车， 连接高、 低压管线 （高压管线接双管线） ， 地面高压管汇及井口试压 35MPa， 2 王坡煤矿地面瓦斯综合抽采系统建设压裂工程WP01-1D 井压裂施工设计 稳压 5min，压降小于 0.5MPa，不渗漏为合格。 （7）按设计泵注程序对 3 煤层进行加砂压裂施工。 （8）压后 2、4 小时各测 1 条井温曲线，测量井段目标煤层以上 100m 至遇阻位置。 （9）停泵后通过指针式压力表观测井口压力，待井口压力下降到 1MPa 时，用 3mm 油嘴或针形阀控制放喷，排出液体进排污池或排水沟。