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文檔簡介
石油工程非常規(guī)儲層生產(chǎn)方案規(guī)范指南一、概述
非常規(guī)儲層生產(chǎn)方案是石油工程領(lǐng)域的重要組成部分,其方案的科學性與規(guī)范性直接影響資源采收率和經(jīng)濟效益。本指南旨在為非常規(guī)儲層生產(chǎn)方案的設(shè)計、實施與評估提供標準化指導,確保生產(chǎn)過程的安全、高效和環(huán)保。主要涵蓋儲層評價、井位部署、鉆完井技術(shù)、壓裂改造、生產(chǎn)優(yōu)化等方面。
二、儲層評價與井位部署
(一)儲層評價
1.巖心分析與測井解釋
(1)巖心孔隙度、滲透率、含油飽和度測試
(2)測井資料(聲波、電阻率、中子)綜合解釋
(3)巖石力學參數(shù)測定(地應(yīng)力、脆性指數(shù))
2.地震資料處理與儲層預(yù)測
(1)高分辨率地震采集與處理技術(shù)
(2)儲層厚度、斷層發(fā)育預(yù)測模型
(3)屬性地震分析(AVO、屬性體提?。?/p>
3.生產(chǎn)測井與動態(tài)監(jiān)測
(1)垂直分辨率高的成像測井技術(shù)
(2)壓裂效果評價(微地震監(jiān)測)
(3)生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)(產(chǎn)量、壓力)關(guān)聯(lián)分析
(二)井位部署
1.井網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計
(1)五點法、九點法等井網(wǎng)模式選擇
(2)井距與井排方向基于儲層走向優(yōu)化
(3)均質(zhì)與非均質(zhì)儲層差異化部署策略
2.地質(zhì)導向鉆井技術(shù)
(1)實時地質(zhì)導向系統(tǒng)(LWD)應(yīng)用
(2)儲層頂部/底部精準跟蹤
(3)鉆井軌跡與地質(zhì)模型匹配度校核
三、鉆完井技術(shù)規(guī)范
(一)鉆井工程
1.鉆井液性能控制
(1)低濾失、抑制性鉆井液體系
(2)高固相含量控制技術(shù)
(3)抗溫抗鹽鉆井液配方
2.井壁穩(wěn)定與防漏措施
(1)裂縫性儲層井壁支撐設(shè)計
(2)水力壓裂輔助井壁穩(wěn)定技術(shù)
(3)實時壓力監(jiān)測與調(diào)整
(二)完井與固井
1.完井方式選擇
(1)裸眼完井(支撐劑充填)
(2)封隔器分段完井技術(shù)
(3)多分支井完井設(shè)計
2.固井質(zhì)量標準
(1)壓縮強度≥30MPa水泥漿體系
(2)井筒環(huán)空水泥返高≥100%
(3)固井后聲波變密度檢測
四、壓裂改造方案
(一)壓裂工藝設(shè)計
1.裂縫擴展模擬
(1)數(shù)值模擬軟件(ECLIPSE、CMG)應(yīng)用
(2)裂縫半長、導流能力預(yù)測
(3)壓裂液攜砂能力計算
2.壓裂材料選擇
(1)環(huán)氧樹脂、陶粒等支撐劑粒徑配比
(2)水力壓裂液類型(slickwater、slickfriction)
(3)堵塞劑濃度梯度設(shè)計
(二)施工與監(jiān)測
1.施工參數(shù)優(yōu)化
(1)排量控制(20-50m3/min)
(2)壓力平穩(wěn)性(波動≤5MPa)
(3)壓裂液返排率(≥60%)
2.施工過程監(jiān)測
(1)微地震監(jiān)測定位裂縫擴展
(2)伽馬能譜實時分析支撐劑分布
(3)壓裂液返排液化學成分檢測
五、生產(chǎn)優(yōu)化與維護
(一)初期生產(chǎn)管理
1.產(chǎn)量預(yù)測模型
(1)雙曲式遞減模型(早期調(diào)整期)
(2)半對數(shù)式遞減模型(中期穩(wěn)定期)
(3)基于裂縫導流能力的動態(tài)預(yù)測
2.套管壓力控制
(1)關(guān)井壓力(低于儲層破裂壓力±3MPa)
(2)注氣/注水壓力優(yōu)化(維持生產(chǎn)壓差10-20MPa)
(二)長期維護措施
1.水力壓裂返排液處理
(1)多級絮凝沉淀工藝
(2)有機溶劑回收技術(shù)
(3)符合排放標準的再生水回用
2.生產(chǎn)系統(tǒng)檢維修
(1)每季度一次井口裝置泄漏檢測
(2)年度電纜絕緣性能測試
(3)防腐蝕涂層更新周期(2-3年)
六、安全與環(huán)保要求
(一)安全生產(chǎn)規(guī)范
1.井控設(shè)備檢查
(1)節(jié)流閥/安全閥壓力測試(每年一次)
(2)防噴器組密封性驗證
(3)井口防噴器(BOP)操作演練(每月一次)
2.作業(yè)環(huán)境監(jiān)控
(1)揮發(fā)性有機物(VOCs)濃度檢測(≤10ppm)
(2)高處作業(yè)安全帶使用規(guī)范
(3)靜電防護措施(接地電阻≤4Ω)
(二)環(huán)保措施
1.廢水處理標準
(1)石油類含量(≤15mg/L)
(2)氰化物檢測(零檢出)
(3)中和池pH值控制(6-9)
2.固體廢棄物處置
(1)鉆井泥漿固化填埋
(2)廢棄包裝材料分類回收
(3)壓裂支撐劑回收利用率≥70%
七、方案評估與改進
(一)效果評價方法
1.壓裂效果量化指標
(1)瞬態(tài)壓力導數(shù)曲線形態(tài)分析
(2)日產(chǎn)油量增長率(≥50%)
(3)穩(wěn)定期含水率下降幅度(≤5%)
2.經(jīng)濟效益評估
(1)投資回收期(2-4年)
(2)內(nèi)部收益率(≥15%)
(3)采收率提升貢獻度(5-10%)
(二)方案優(yōu)化方向
1.數(shù)據(jù)驅(qū)動改進
(1)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)機器學習建模
(2)壓裂參數(shù)與裂縫擴展關(guān)系擬合
(3)預(yù)測性維護算法應(yīng)用
2.新技術(shù)應(yīng)用
(1)智能壓裂機器人作業(yè)
(2)4D地震實時監(jiān)測平臺
(3)可降解壓裂液研發(fā)
一、概述
非常規(guī)儲層生產(chǎn)方案是石油工程領(lǐng)域的重要組成部分,其方案的科學性與規(guī)范性直接影響資源采收率和經(jīng)濟效益。本指南旨在為非常規(guī)儲層生產(chǎn)方案的設(shè)計、實施與評估提供標準化指導,確保生產(chǎn)過程的安全、高效和環(huán)保。主要涵蓋儲層評價、井位部署、鉆完井技術(shù)、壓裂改造、生產(chǎn)優(yōu)化等方面。
二、儲層評價與井位部署
(一)儲層評價
1.巖心分析與測井解釋
(1)巖心孔隙度、滲透率、含油飽和度測試
-采用壓汞法、氣體吸附法測定孔隙度(范圍:5%-30%)。
-通過巖心流動實驗測定滲透率(單位:mD,范圍:0.1-1000)。
-熱解儀測定含油飽和度(范圍:20%-60%)。
(2)測井資料(聲波、電阻率、中子)綜合解釋
-聲波時差反演儲層厚度(誤差≤5%)。
-電阻率測井區(qū)分烴類與水層(差異≥10倍)。
-中子測井估算含氫量(相關(guān)系數(shù)≥0.85)。
(3)巖石力學參數(shù)測定(地應(yīng)力、脆性指數(shù))
-三軸實驗測定地應(yīng)力(范圍:10-50MPa)。
-脆性指數(shù)計算公式:FI=(泊松比+0.9)/1.8(范圍:0.4-0.8)。
2.地震資料處理與儲層預(yù)測
(1)高分辨率地震采集與處理技術(shù)
-采集參數(shù):道距15-30m,偏移距1000-3000m。
-處理流程:去噪(信噪比≥3)、偏移成像(根號偏移距)。
(2)儲層厚度、斷層發(fā)育預(yù)測模型
-利用相干體技術(shù)識別斷層(連續(xù)性閾值0.6)。
-基于振幅屬性預(yù)測儲層厚度(相關(guān)系數(shù)≥0.75)。
(3)屬性地震分析(AVO、屬性體提取)
-AVO梯度計算預(yù)測烴類存在(梯度≥0.1)。
-屬性體包括:振幅、頻率、相位等(維度3-5)。
3.生產(chǎn)測井與動態(tài)監(jiān)測
(1)垂直分辨率高的成像測井技術(shù)
-微電阻率成像儀(分辨率0.1m)。
-電纜式成像測井(速度≤60m/h)。
(2)壓裂效果評價(微地震監(jiān)測)
-能量閾值設(shè)定(微震事件計數(shù)≥20)。
-裂縫擴展方向與地質(zhì)構(gòu)造一致性(偏差≤15°)。
(3)生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)(產(chǎn)量、壓力)關(guān)聯(lián)分析
-雙曲遞減模型擬合早期產(chǎn)量(相關(guān)系數(shù)≥0.8)。
-壓力歷史擬合(絕對誤差≤3MPa)。
(二)井位部署
1.井網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計
(1)五點法、九點法等井網(wǎng)模式選擇
-五點法適用于均質(zhì)儲層(井距300-500m)。
-九點法適用于裂縫性儲層(井排距200-300m)。
(2)井距與井排方向基于儲層走向優(yōu)化
-利用地質(zhì)統(tǒng)計學計算最佳井距(方差最小化)。
-井排方向與最大優(yōu)勢方向夾角≤20°。
(3)均質(zhì)與非均質(zhì)儲層差異化部署策略
-均質(zhì)儲層采用正方形井網(wǎng)。
-非均質(zhì)儲層采用傾斜井網(wǎng)或扇形井網(wǎng)。
2.地質(zhì)導向鉆井技術(shù)
(1)實時地質(zhì)導向系統(tǒng)(LWD)應(yīng)用
-地層伽馬曲線更新頻率(每5m)。
-路徑優(yōu)化算法(遺傳算法迭代次數(shù)≥50)。
(2)儲層頂部/底部精準跟蹤
-頂部追蹤誤差≤3m。
-底部追蹤誤差≤5m。
(3)鉆井軌跡與地質(zhì)模型匹配度校核
-距離地質(zhì)模型偏差(RMSE≤5m)。
-井眼軌跡平滑度(曲率變化率≤0.01/m)。
二、儲層評價與井位部署(續(xù))
(二)井位部署(續(xù))
3.地質(zhì)導向鉆井技術(shù)(續(xù))
(1)實時地質(zhì)導向系統(tǒng)(LWD)應(yīng)用(續(xù))
-實時伽馬曲線對比(差異閾值10API單位)。
-電阻率成像實時解釋(解釋速度≥10m/h)。
(2)儲層頂部/底部精準跟蹤(續(xù))
-利用水力壓裂監(jiān)測數(shù)據(jù)修正(偏差≤2m)。
-結(jié)合隨鉆測井(MWD)數(shù)據(jù)融合(權(quán)重0.6-0.8)。
(3)鉆井軌跡與地質(zhì)模型匹配度校核(續(xù))
-三維偏差分析(最大偏差≤8m)。
-井眼軌跡與最優(yōu)路徑偏差比(≤15%)。
三、鉆完井技術(shù)規(guī)范
(一)鉆井工程
1.鉆井液性能控制
(1)低濾失、抑制性鉆井液體系
-濾失量控制(API失水量≤5ml)。
-膨脹率抑制(泥餅厚度≤2mm)。
(2)高固相含量控制技術(shù)
-固相含量目標(≤5%)。
-清除率≥90%(振動篩篩孔孔徑0.078mm)。
(3)抗溫抗鹽鉆井液配方
-高溫高壓測試(200℃/30MPa)。
-鹽濃度耐受(≥10%NaCl)。
2.井壁穩(wěn)定與防漏措施
(1)裂縫性儲層井壁支撐設(shè)計
-水力壓裂支撐劑濃度(20-40kg/m3)。
-橋塞支撐段長度(20-50m)。
(2)水力壓裂輔助井壁穩(wěn)定技術(shù)
-化學堵漏劑(滲透率降低≥90%)。
-智能旋轉(zhuǎn)鉆具(轉(zhuǎn)速≤30rpm)。
(3)實時壓力監(jiān)測與調(diào)整
-壓力傳感器精度(±0.5%FS)。
-壓力波動閾值(±2MPa/分鐘)。
(二)完井與固井
1.完井方式選擇
(1)裸眼完井(支撐劑充填)
-支撐劑充填高度(超出儲層頂部50m)。
-支撐劑類型(陶粒/樹脂,粒徑0.45-0.75mm)。
(2)封隔器分段完井技術(shù)
-封隔器膨脹壓力(15-25MPa)。
-分段長度(10-100m可調(diào))。
(3)多分支井完井設(shè)計
-分支井間距(0.5-1.5m)。
-套管孔眼密度(100-200個/m)。
2.固井質(zhì)量標準
(1)壓縮強度≥30MPa水泥漿體系
-水泥漿密度(1.85-2.05g/cm3)。
-壓力傳遞效率(水泥環(huán)滲透率≤0.1mD)。
(2)井筒環(huán)空水泥返高≥100%
-水泥上返高度(井口+50m)。
-水泥塞頂部深度(低于儲層底部100m)。
(3)固井后聲波變密度檢測
-聲波時差差異(≤10μs/m)。
-水泥漿膠凝時間(初凝≥60分鐘)。
三、鉆完井技術(shù)規(guī)范(續(xù))
(一)鉆井工程(續(xù))
1.鉆井液性能控制(續(xù))
(1)低濾失、抑制性鉆井液體系(續(xù))
-高分子聚合物(含量0.5-2%)。
-鉆井液pH值(8.5-9.5)。
(2)高固相含量控制技術(shù)(續(xù))
-除泥機處理能力(≥100m3/h)。
-沉淀池停留時間(24小時)。
(3)抗溫抗鹽鉆井液配方(續(xù))
-聚合物包被陶粒(包被率≥95%)。
-鹽膏層適應(yīng)(NaCl濃度≥15%)。
2.井壁穩(wěn)定與防漏措施(續(xù))
(1)裂縫性儲層井壁支撐設(shè)計(續(xù))
-裂縫寬度補償(支撐劑粒徑遞減)。
-裂縫半長預(yù)測模型(考慮地應(yīng)力)。
(2)水力壓裂輔助井壁穩(wěn)定技術(shù)(續(xù))
-化學堵漏劑(滲透率降低≥95%)。
-智能旋轉(zhuǎn)鉆具(扭矩控制精度±5%)。
(3)實時壓力監(jiān)測與調(diào)整(續(xù))
-壓力傳感器響應(yīng)時間(≤0.5秒)。
-壓力記錄間隔(1分鐘)。
(二)完井與固井(續(xù))
1.完井方式選擇(續(xù))
(1)裸眼完井(支撐劑充填)(續(xù))
-支撐劑注入速率(5-15m3/min)。
-支撐劑返排率(≥70%)。
(2)封隔器分段完井技術(shù)(續(xù))
-封隔器坐封壓力(5-15MPa)。
-分段隔離度(壓力傳導衰減≥90%)。
(3)多分支井完井設(shè)計(續(xù))
-分支井眼直徑(0.065-0.085m)。
-套管尺寸(外徑0.127-0.168m)。
2.固井質(zhì)量標準(續(xù))
(1)壓縮強度≥30MPa水泥漿體系(續(xù))
-水泥漿稠化時間(60-90分鐘)。
-水泥漿密度控制(±0.05g/cm3)。
(2)井筒環(huán)空水泥返高≥100%(續(xù))
-水泥上返速度(1-3m/min)。
-水泥塞頂部深度校核(±5m)。
(3)固井后聲波變密度檢測(續(xù))
-聲波時差差異(≤8μs/m)。
-水泥漿候凝曲線(雙曲線模型)。
四、壓裂改造方案
(一)壓裂工藝設(shè)計
1.裂縫擴展模擬
(1)數(shù)值模擬軟件(ECLIPSE、CMG)應(yīng)用
-網(wǎng)格精度(節(jié)點密度100-500萬)。
-時間步長(1-10分鐘)。
(2)裂縫半長、導流能力預(yù)測
-裂縫半長公式:L=1.12kQ^0.5/((πCσ)^(0.5))。
-導流能力目標(≥10mD·cm)。
(3)壓裂液攜砂能力計算
-攜砂濃度(30-50kg/m3)。
-攜砂速度(1.5-3m/s)。
2.壓裂材料選擇
(1)環(huán)氧樹脂、陶粒等支撐劑粒徑配比
-陶粒粒徑分布(0.5-1.5mm占60%)。
-環(huán)氧樹脂含量(10-20%)。
(2)水力壓裂液類型(slickwater、slickfriction)
-Slickwater壓裂液(frictionalpressure≤50MPa)。
-Slickfriction壓裂液(viscosity≥30mPa·s)。
(3)堵塞劑濃度梯度設(shè)計
-進口濃度(0.5-1.0%)。
-出口濃度(2.0-3.0%)。
(二)施工與監(jiān)測
1.施工參數(shù)優(yōu)化
(1)排量控制(20-50m3/min)
-排量穩(wěn)定性(波動≤5%)。
-理論排量與實際排量偏差(≤10%)。
(2)壓力平穩(wěn)性(波動≤5MPa)
-壓力控制精度(±3MPa)。
-壓力上升速率(5-15MPa/分鐘)。
(3)壓裂液返排率(≥60%)
-返排率計算公式:R=(P-Pf)/P100%。
-水力壓裂返排率(≥70%)。
2.施工過程監(jiān)測
(1)微地震監(jiān)測定位裂縫擴展
-能量閾值設(shè)定(微震事件計數(shù)≥30)。
-裂縫擴展方向與地質(zhì)構(gòu)造一致性(偏差≤20°)。
(2)伽馬能譜實時分析支撐劑分布
-能量分辨率(0.1-0.3%)。
-支撐劑濃度與能譜強度線性相關(guān)(R2≥0.85)。
(3)壓裂液返排液化學成分檢測
-石油類含量(≤15mg/L)。
-水溶性離子濃度(≤1000mg/L)。
四、壓裂改造方案(續(xù))
(一)壓裂工藝設(shè)計(續(xù))
1.裂縫擴展模擬(續(xù))
(1)數(shù)值模擬軟件(ECLIPSE、CMG)(續(xù))
-邊界條件設(shè)置(地應(yīng)力梯度0.5MPa/m)。
-裂縫擴展模擬時間(≥100小時)。
(2)裂縫半長、導流能力預(yù)測(續(xù))
-裂縫半長公式(續(xù)):L=1.12kQ^0.5/((πCσ)^(0.5))。
-導流能力計算模型(考慮壓裂液粘度)。
(3)壓裂液攜砂能力計算(續(xù))
-攜砂濃度(30-50kg/m3)(續(xù))。
-攜砂速度(1.5-3m/s)(續(xù))。
2.壓裂材料選擇(續(xù))
(1)環(huán)氧樹脂、陶粒等支撐劑粒徑配比(續(xù))
-陶粒球形度(≥0.8)。
-環(huán)氧樹脂固化時間(24-48小時)。
(2)水力壓裂液類型(slickwater、slickfriction)(續(xù))
-Slickwater壓裂液(frictionalpressure≤50MPa)(續(xù))。
-Slickfriction壓裂液(viscosity≥30mPa·s)(續(xù))。
(3)堵塞劑濃度梯度設(shè)計(續(xù))
-進口濃度(0.5-1.0%)(續(xù))。
-出口濃度(2.0-3.0%)(續(xù))。
(二)施工與監(jiān)測(續(xù))
1.施工參數(shù)優(yōu)化(續(xù))
(1)排量控制(20-50m3/min)(續(xù))
-排量穩(wěn)定性(波動≤5%)(續(xù))。
-理論排量與實際排量偏差(≤10%)(續(xù))。
(2)壓力平穩(wěn)性(波動≤5MPa)(續(xù))
-壓力控制精度(±3MPa)(續(xù))。
-壓力上升速率(5-15MPa/分鐘)(續(xù))。
(3)壓裂液返排率(≥60%)(續(xù))
-返排率計算公式(續(xù)):R=(P-Pf)/P100%(續(xù))。
-水力壓裂返排率(≥70%)(續(xù))。
2.施工過程監(jiān)測(續(xù))
(1)微地震監(jiān)測定位裂縫擴展(續(xù))
-能量閾值設(shè)定(微震事件計數(shù)≥30)(續(xù))。
-裂縫擴展方向與地質(zhì)構(gòu)造一致性(偏差≤20°)(續(xù))。
(2)伽馬能譜實時分析支撐劑分布(續(xù))
-能量分辨率(0.1-0.3%)(續(xù))。
-支撐劑濃度與能譜強度線性相關(guān)(R2≥0.85)(續(xù))。
(3)壓裂液返排液化學成分檢測(續(xù))
-石油類含量(≤15mg/L)(續(xù))。
-水溶性離子濃度(≤1000mg/L)(續(xù))。
五、生產(chǎn)優(yōu)化與維護
(一)初期生產(chǎn)管理
1.產(chǎn)量預(yù)測模型
(1)雙曲式遞減模型(早期調(diào)整期)
-參數(shù)公式:q(t)=q_i[b+(1-b)e^(-nt)]。
-b值范圍(0.3-0.7)。
(2)半對數(shù)式遞減模型(中期穩(wěn)定期)
-參數(shù)公式:q(t)=q_iexp(-at)。
-a值范圍(0.05-0.2)。
(3)基于裂縫導流能力的動態(tài)預(yù)測
-導流能力參數(shù)(0.1-5mD·cm)。
-壓裂效果指數(shù)(EPI=0.5-1.0)。
2.套管壓力控制
(1)關(guān)井壓力(低于儲層破裂壓力±3MPa)
-儲層破裂壓力計算(泊松比0.2-0.3)。
-關(guān)井壓力范圍(Pwf=Pb±3MPa)。
(2)注氣/注水壓力優(yōu)化(維持生產(chǎn)壓差10-20MPa)
-注氣壓力(高于儲層壓力5-10MPa)。
-注水壓力(低于儲層壓力2-5MPa)。
(二)長期維護措施
1.水力壓裂返排液處理
(1)多級絮凝沉淀工藝
-絮凝劑種類(PAC、PAM)。
-沉淀時間(1-2小時)。
(2)有機溶劑回收技術(shù)
-回收率目標(≥80%)。
-蒸餾溫度(60-90℃)。
(3)符合排放標準的再生水回用
-水質(zhì)標準(COD≤50mg/L)。
-回用量(≥50%)。
2.生產(chǎn)系統(tǒng)檢維修
(1)每季度一次井口裝置泄漏檢測
-檢測項目(閥門、法蘭、密封件)。
-泄漏標準(≤0.1L/min)。
(2)年度電纜絕緣性能測試
-介質(zhì)溫度(20-50℃)。
-絕緣電阻(≥100MΩ)。
(3)防腐蝕涂層更新周期(2-3年)
-涂層厚度(≥200μm)。
-附著力測試(≥2級)。
五、生產(chǎn)優(yōu)化與維護(續(xù))
(一)初期生產(chǎn)管理(續(xù))
1.產(chǎn)量預(yù)測模型(續(xù))
(1)雙曲式遞減模型(早期調(diào)整期)(續(xù))
-參數(shù)公式(續(xù)):q(t)=q_i[b+(1-b)e^(-nt)](續(xù))。
-b值范圍(續(xù))(0.3-0.7)(續(xù))。
(2)半對數(shù)式遞減模型(中期穩(wěn)定期)(續(xù))
-參數(shù)公式(續(xù)):q(t)=q_iexp(-at)(續(xù))。
-a值范圍(續(xù))(0.05-0.2)(續(xù))。
(3)基于裂縫導流能力的動態(tài)預(yù)測(續(xù))
-導流能力參數(shù)(續(xù))(0.1-5mD·cm)(續(xù))。
-壓裂效果指數(shù)(續(xù))(EPI=0.5-1.0)(續(xù))。
2.套管壓力控制(續(xù))
(1)關(guān)井壓力(低于儲層破裂壓力±3MPa)(續(xù))
-儲層破裂壓力計算(續(xù))(泊松比0.2-0.3)(續(xù))。
-關(guān)井壓力范圍(續(xù))(Pwf=Pb±3MPa)(續(xù))。
(2)注氣/注水壓力優(yōu)化(維持生產(chǎn)壓差10-20MPa)(續(xù))
-注氣壓力(續(xù))(高于儲層壓力5-10MPa)(續(xù))。
-注水壓力(續(xù))(低于儲層壓力2-5MPa)(續(xù))。
(二)長期維護措施(續(xù))
1.水力壓裂返排液處理(續(xù))
(1)多級絮凝沉淀工藝(續(xù))
-絮凝劑種類(續(xù))(PAC、PAM)(續(xù))。
-沉淀時間(續(xù))(1-2小時)(續(xù))。
(2)有機溶劑回收技術(shù)(續(xù))
-回收率目標(續(xù))(≥80%)(續(xù))。
-蒸餾溫度(續(xù))(60-90℃)(續(xù))。
(3)符合排放標準的再生水回用(續(xù))
-水質(zhì)標準(續(xù))(COD≤50mg/L)(續(xù))。
-回用量(續(xù))(≥50%)(續(xù))。
2.生產(chǎn)系統(tǒng)檢維修(續(xù))
(1)每季度一次井口裝置泄漏檢測(續(xù))
-檢測項目(續(xù))(閥門、法蘭、密封件)(續(xù))。
-泄漏標準(續(xù))(≤0.1L/min)(續(xù))。
(2)年度電纜絕緣性能測試(續(xù))
-介質(zhì)溫度(續(xù))(20-50℃)(續(xù))。
-絕緣電阻(續(xù))(≥100MΩ)(續(xù))。
(3)防腐蝕涂層更新周期(2-3年)(續(xù))
-涂層厚度(續(xù))(≥200μm)(續(xù))。
-附著力測試(續(xù))(≥2級)(續(xù))。
六、安全與環(huán)保要求
(一)安全生產(chǎn)規(guī)范
1.井控設(shè)備檢查
(1)節(jié)流閥/安全閥壓力測試(每年一次)
-測試壓力(1.1倍工作壓力)。
-泄漏試驗(無泄漏)。
(2)防噴器組密封性驗證
-密封試驗(5MPa持續(xù)10分鐘)。
-泄漏率(≤0.5L/min)。
(3)井口防噴器(BOP)操作演練(每月一次)
-關(guān)閉時間(≤30秒)。
-密封性能(壓力降≤1MPa)。
2.作業(yè)環(huán)境監(jiān)控
(1)揮發(fā)性有機物(VOCs)濃度檢測(≤10ppm)
-檢測頻率(每小時一次)。
-檢測儀器精度(±2%FS)。
(2)高處作業(yè)安全帶使用規(guī)范
-安全帶懸掛點(高度≥2m)。
-生命線張力(≤50N)。
(3)靜電防護措施(接地電阻≤4Ω)
-接地線電阻測試(每月一次)。
-靜電消除器(頻率≥10kHz)。
(二)環(huán)保措施
1.廢水處理標準
(1)石油類含量(≤15mg/L)
-沉淀池停留時間(2-4小時)。
-活性污泥濃度(2000-3000mg/L)。
(2)氰化物檢測(零檢出)
-檢測限(0.01mg/L)。
-堿性氯化法處理(pH>11)。
(3)中和池pH值控制(6-9)
-石灰石投加量(1-5kg/m3)。
-pH監(jiān)測頻率(每小時一次)。
2.固體廢棄物處置
(1)鉆井泥漿固化填埋
-泥漿含水量(≤75%)。
-填埋場滲漏檢測(每年一次)。
(2)廢棄包裝材料分類回收
-塑料回收率(≥90%)。
-鐵質(zhì)回收率(≥85%)。
(3)壓裂支撐劑回收利用率≥70%
-回收設(shè)備(振動篩+磁選機)。
-回收流程(清洗-干燥-分級)。
六、安全與環(huán)保要求(續(xù))
(一)安全生產(chǎn)規(guī)范(續(xù))
1.井控設(shè)備檢查(續(xù))
(1)節(jié)流閥/安全閥壓力測試(每年一次)(續(xù))
-測試壓力(續(xù))(1.1倍工作壓力)(續(xù))。
-泄漏試驗(續(xù))(無泄漏)(續(xù))。
(2)防噴器組密封性驗證(續(xù))
-密封試驗(續(xù))(5MPa持續(xù)10分鐘)(續(xù))。
-泄漏率(續(xù))(≤0.5L/min)(續(xù))。
(3)井口防噴器(BOP)操作演練(每月一次)(續(xù))
-關(guān)閉時間(續(xù))(≤30秒)(續(xù))。
-密封性能(續(xù))(壓力降≤1MPa)(續(xù))。
2.作業(yè)環(huán)境監(jiān)控(續(xù))
(1)揮發(fā)性有機物(VOCs)濃度檢測(≤10ppm)(續(xù))
-檢測頻率(續(xù))(每小時一次)(續(xù))。
-檢測儀器精度(續(xù))(±2%FS)(續(xù))。
(2)高處作業(yè)安全帶使用規(guī)范(續(xù))
-安全帶懸掛點(續(xù))(高度≥2m)(續(xù))。
-生命線張力(續(xù))(≤50N)(續(xù))。
(3)靜電防護措施(接地電阻≤4Ω)(續(xù))
-接地線電阻測試(續(xù))(每月一次)(續(xù))。
-靜電消除器(續(xù))(頻率≥10kHz)(續(xù))。
(二)環(huán)保措施(續(xù))
1.廢水處理標準(續(xù))
(1)石油類含量(≤15mg/L)(續(xù))
-沉淀池停留時間(續(xù))(2-4小時)(續(xù))。
-活性污泥濃度(續(xù))(2000-3000mg/L)(續(xù))。
(2)氰化物檢測(零檢出)(續(xù))
-檢測限(續(xù))(0.01mg/L)(續(xù))。
-堿性氯化法處理(續(xù))(pH>11)(續(xù))。
(3)中和池pH值控制(6-9)(續(xù))
-石灰石投加量(續(xù))(1-5kg/m3)(續(xù))。
-pH監(jiān)測頻率(續(xù))(每小時一次)(續(xù))。
2.固體廢棄物處置(續(xù))
(1)鉆井泥漿固化填埋(續(xù))
-泥漿含水量(續(xù))(≤75%)(續(xù))。
-填埋場滲漏檢測(續(xù))(每年一次)(續(xù))。
(2)廢棄包裝材料分類回收(續(xù))
-塑料回收率(續(xù))(≥90%)(續(xù))。
-鐵質(zhì)回收率(續(xù))(≥85%)(續(xù))。
(3)壓裂支撐劑回收利用率≥70%(續(xù))
-回收設(shè)備(續(xù))(振動篩+磁選機)(續(xù))。
-回收流程(續(xù))(清洗-干燥-分級)(續(xù))。
七、方案評估與改進
(一)效果評價方法
1.壓裂效果量化指標
(1)瞬態(tài)壓力導數(shù)曲線形態(tài)分析
-導數(shù)峰值對應(yīng)裂縫半長(誤差≤5%)。
-壓力恢復(fù)率(≥80%)。
(2)日產(chǎn)油量增長率(≥50%)
-壓裂前產(chǎn)量(q1)與壓裂后產(chǎn)量(q2)對比。
-增長率計算公式:G=(q2-q1)/q1100%。
(3)穩(wěn)定期含水率下降幅度(≤5%)
-壓裂前含水率(RF1)與壓裂后含水率(RF2)對比。
-下降幅度計算公式:ΔRF=RF1-RF2。
2.經(jīng)濟效益評估
(1)投資回收期(2-4年)
-累計凈現(xiàn)值(NPV)≥0。
-內(nèi)部收益率(IRR)≥15%。
(2)內(nèi)部收益率(≥15%)
-現(xiàn)金流量折現(xiàn)模型(折現(xiàn)率8-12%)。
-投資回報系數(shù)(≥1.5)。
(3)采收率提升貢獻度(5-10%)
-壓裂前采收率(Re1)與壓裂后采收率(Re2)對比。
-貢獻度計算公式:C=(Re2-Re1)/Re1100%。
(二)方案優(yōu)化方向
1.數(shù)據(jù)驅(qū)動改進
(1)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)機器學習建模
-數(shù)據(jù)維度:時間、壓力、產(chǎn)量、含水率等。
-算法選擇:LSTM、GRU等循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。
(2)壓裂參數(shù)與裂縫擴展關(guān)系擬合
-關(guān)聯(lián)度分析(R2≥0.7)。
-誤差傳播分析(均方根誤差RMSE≤5MPa)。
(3)預(yù)測性維護算法應(yīng)用
-故障預(yù)測模型(支持向量機SVM)。
-維護窗口提前量(30-60天)。
2.新技術(shù)應(yīng)用
(1)智能壓裂機器人作業(yè)
-作業(yè)效率提升(≥20%)。
-環(huán)境適應(yīng)性(溫度-40℃~60℃)。
(2)4D地震實時監(jiān)測平臺
-采集頻率(每小時一次)。
-位移監(jiān)測精度(±2cm)。
(3)可降解壓裂液研發(fā)
-生物降解率(≥90%)。
-環(huán)境毒性(LC50≥5000mg/L)。
一、概述
非常規(guī)儲層生產(chǎn)方案是石油工程領(lǐng)域的重要組成部分,其方案的科學性與規(guī)范性直接影響資源采收率和經(jīng)濟效益。本指南旨在為非常規(guī)儲層生產(chǎn)方案的設(shè)計、實施與評估提供標準化指導,確保生產(chǎn)過程的安全、高效和環(huán)保。主要涵蓋儲層評價、井位部署、鉆完井技術(shù)、壓裂改造、生產(chǎn)優(yōu)化等方面。
二、儲層評價與井位部署
(一)儲層評價
1.巖心分析與測井解釋
(1)巖心孔隙度、滲透率、含油飽和度測試
(2)測井資料(聲波、電阻率、中子)綜合解釋
(3)巖石力學參數(shù)測定(地應(yīng)力、脆性指數(shù))
2.地震資料處理與儲層預(yù)測
(1)高分辨率地震采集與處理技術(shù)
(2)儲層厚度、斷層發(fā)育預(yù)測模型
(3)屬性地震分析(AVO、屬性體提?。?/p>
3.生產(chǎn)測井與動態(tài)監(jiān)測
(1)垂直分辨率高的成像測井技術(shù)
(2)壓裂效果評價(微地震監(jiān)測)
(3)生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)(產(chǎn)量、壓力)關(guān)聯(lián)分析
(二)井位部署
1.井網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計
(1)五點法、九點法等井網(wǎng)模式選擇
(2)井距與井排方向基于儲層走向優(yōu)化
(3)均質(zhì)與非均質(zhì)儲層差異化部署策略
2.地質(zhì)導向鉆井技術(shù)
(1)實時地質(zhì)導向系統(tǒng)(LWD)應(yīng)用
(2)儲層頂部/底部精準跟蹤
(3)鉆井軌跡與地質(zhì)模型匹配度校核
三、鉆完井技術(shù)規(guī)范
(一)鉆井工程
1.鉆井液性能控制
(1)低濾失、抑制性鉆井液體系
(2)高固相含量控制技術(shù)
(3)抗溫抗鹽鉆井液配方
2.井壁穩(wěn)定與防漏措施
(1)裂縫性儲層井壁支撐設(shè)計
(2)水力壓裂輔助井壁穩(wěn)定技術(shù)
(3)實時壓力監(jiān)測與調(diào)整
(二)完井與固井
1.完井方式選擇
(1)裸眼完井(支撐劑充填)
(2)封隔器分段完井技術(shù)
(3)多分支井完井設(shè)計
2.固井質(zhì)量標準
(1)壓縮強度≥30MPa水泥漿體系
(2)井筒環(huán)空水泥返高≥100%
(3)固井后聲波變密度檢測
四、壓裂改造方案
(一)壓裂工藝設(shè)計
1.裂縫擴展模擬
(1)數(shù)值模擬軟件(ECLIPSE、CMG)應(yīng)用
(2)裂縫半長、導流能力預(yù)測
(3)壓裂液攜砂能力計算
2.壓裂材料選擇
(1)環(huán)氧樹脂、陶粒等支撐劑粒徑配比
(2)水力壓裂液類型(slickwater、slickfriction)
(3)堵塞劑濃度梯度設(shè)計
(二)施工與監(jiān)測
1.施工參數(shù)優(yōu)化
(1)排量控制(20-50m3/min)
(2)壓力平穩(wěn)性(波動≤5MPa)
(3)壓裂液返排率(≥60%)
2.施工過程監(jiān)測
(1)微地震監(jiān)測定位裂縫擴展
(2)伽馬能譜實時分析支撐劑分布
(3)壓裂液返排液化學成分檢測
五、生產(chǎn)優(yōu)化與維護
(一)初期生產(chǎn)管理
1.產(chǎn)量預(yù)測模型
(1)雙曲式遞減模型(早期調(diào)整期)
(2)半對數(shù)式遞減模型(中期穩(wěn)定期)
(3)基于裂縫導流能力的動態(tài)預(yù)測
2.套管壓力控制
(1)關(guān)井壓力(低于儲層破裂壓力±3MPa)
(2)注氣/注水壓力優(yōu)化(維持生產(chǎn)壓差10-20MPa)
(二)長期維護措施
1.水力壓裂返排液處理
(1)多級絮凝沉淀工藝
(2)有機溶劑回收技術(shù)
(3)符合排放標準的再生水回用
2.生產(chǎn)系統(tǒng)檢維修
(1)每季度一次井口裝置泄漏檢測
(2)年度電纜絕緣性能測試
(3)防腐蝕涂層更新周期(2-3年)
六、安全與環(huán)保要求
(一)安全生產(chǎn)規(guī)范
1.井控設(shè)備檢查
(1)節(jié)流閥/安全閥壓力測試(每年一次)
(2)防噴器組密封性驗證
(3)井口防噴器(BOP)操作演練(每月一次)
2.作業(yè)環(huán)境監(jiān)控
(1)揮發(fā)性有機物(VOCs)濃度檢測(≤10ppm)
(2)高處作業(yè)安全帶使用規(guī)范
(3)靜電防護措施(接地電阻≤4Ω)
(二)環(huán)保措施
1.廢水處理標準
(1)石油類含量(≤15mg/L)
(2)氰化物檢測(零檢出)
(3)中和池pH值控制(6-9)
2.固體廢棄物處置
(1)鉆井泥漿固化填埋
(2)廢棄包裝材料分類回收
(3)壓裂支撐劑回收利用率≥70%
七、方案評估與改進
(一)效果評價方法
1.壓裂效果量化指標
(1)瞬態(tài)壓力導數(shù)曲線形態(tài)分析
(2)日產(chǎn)油量增長率(≥50%)
(3)穩(wěn)定期含水率下降幅度(≤5%)
2.經(jīng)濟效益評估
(1)投資回收期(2-4年)
(2)內(nèi)部收益率(≥15%)
(3)采收率提升貢獻度(5-10%)
(二)方案優(yōu)化方向
1.數(shù)據(jù)驅(qū)動改進
(1)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)機器學習建模
(2)壓裂參數(shù)與裂縫擴展關(guān)系擬合
(3)預(yù)測性維護算法應(yīng)用
2.新技術(shù)應(yīng)用
(1)智能壓裂機器人作業(yè)
(2)4D地震實時監(jiān)測平臺
(3)可降解壓裂液研發(fā)
一、概述
非常規(guī)儲層生產(chǎn)方案是石油工程領(lǐng)域的重要組成部分,其方案的科學性與規(guī)范性直接影響資源采收率和經(jīng)濟效益。本指南旨在為非常規(guī)儲層生產(chǎn)方案的設(shè)計、實施與評估提供標準化指導,確保生產(chǎn)過程的安全、高效和環(huán)保。主要涵蓋儲層評價、井位部署、鉆完井技術(shù)、壓裂改造、生產(chǎn)優(yōu)化等方面。
二、儲層評價與井位部署
(一)儲層評價
1.巖心分析與測井解釋
(1)巖心孔隙度、滲透率、含油飽和度測試
-采用壓汞法、氣體吸附法測定孔隙度(范圍:5%-30%)。
-通過巖心流動實驗測定滲透率(單位:mD,范圍:0.1-1000)。
-熱解儀測定含油飽和度(范圍:20%-60%)。
(2)測井資料(聲波、電阻率、中子)綜合解釋
-聲波時差反演儲層厚度(誤差≤5%)。
-電阻率測井區(qū)分烴類與水層(差異≥10倍)。
-中子測井估算含氫量(相關(guān)系數(shù)≥0.85)。
(3)巖石力學參數(shù)測定(地應(yīng)力、脆性指數(shù))
-三軸實驗測定地應(yīng)力(范圍:10-50MPa)。
-脆性指數(shù)計算公式:FI=(泊松比+0.9)/1.8(范圍:0.4-0.8)。
2.地震資料處理與儲層預(yù)測
(1)高分辨率地震采集與處理技術(shù)
-采集參數(shù):道距15-30m,偏移距1000-3000m。
-處理流程:去噪(信噪比≥3)、偏移成像(根號偏移距)。
(2)儲層厚度、斷層發(fā)育預(yù)測模型
-利用相干體技術(shù)識別斷層(連續(xù)性閾值0.6)。
-基于振幅屬性預(yù)測儲層厚度(相關(guān)系數(shù)≥0.75)。
(3)屬性地震分析(AVO、屬性體提?。?/p>
-AVO梯度計算預(yù)測烴類存在(梯度≥0.1)。
-屬性體包括:振幅、頻率、相位等(維度3-5)。
3.生產(chǎn)測井與動態(tài)監(jiān)測
(1)垂直分辨率高的成像測井技術(shù)
-微電阻率成像儀(分辨率0.1m)。
-電纜式成像測井(速度≤60m/h)。
(2)壓裂效果評價(微地震監(jiān)測)
-能量閾值設(shè)定(微震事件計數(shù)≥20)。
-裂縫擴展方向與地質(zhì)構(gòu)造一致性(偏差≤15°)。
(3)生產(chǎn)動態(tài)數(shù)據(jù)(產(chǎn)量、壓力)關(guān)聯(lián)分析
-雙曲遞減模型擬合早期產(chǎn)量(相關(guān)系數(shù)≥0.8)。
-壓力歷史擬合(絕對誤差≤3MPa)。
(二)井位部署
1.井網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計
(1)五點法、九點法等井網(wǎng)模式選擇
-五點法適用于均質(zhì)儲層(井距300-500m)。
-九點法適用于裂縫性儲層(井排距200-300m)。
(2)井距與井排方向基于儲層走向優(yōu)化
-利用地質(zhì)統(tǒng)計學計算最佳井距(方差最小化)。
-井排方向與最大優(yōu)勢方向夾角≤20°。
(3)均質(zhì)與非均質(zhì)儲層差異化部署策略
-均質(zhì)儲層采用正方形井網(wǎng)。
-非均質(zhì)儲層采用傾斜井網(wǎng)或扇形井網(wǎng)。
2.地質(zhì)導向鉆井技術(shù)
(1)實時地質(zhì)導向系統(tǒng)(LWD)應(yīng)用
-地層伽馬曲線更新頻率(每5m)。
-路徑優(yōu)化算法(遺傳算法迭代次數(shù)≥50)。
(2)儲層頂部/底部精準跟蹤
-頂部追蹤誤差≤3m。
-底部追蹤誤差≤5m。
(3)鉆井軌跡與地質(zhì)模型匹配度校核
-距離地質(zhì)模型偏差(RMSE≤5m)。
-井眼軌跡平滑度(曲率變化率≤0.01/m)。
二、儲層評價與井位部署(續(xù))
(二)井位部署(續(xù))
3.地質(zhì)導向鉆井技術(shù)(續(xù))
(1)實時地質(zhì)導向系統(tǒng)(LWD)應(yīng)用(續(xù))
-實時伽馬曲線對比(差異閾值10API單位)。
-電阻率成像實時解釋(解釋速度≥10m/h)。
(2)儲層頂部/底部精準跟蹤(續(xù))
-利用水力壓裂監(jiān)測數(shù)據(jù)修正(偏差≤2m)。
-結(jié)合隨鉆測井(MWD)數(shù)據(jù)融合(權(quán)重0.6-0.8)。
(3)鉆井軌跡與地質(zhì)模型匹配度校核(續(xù))
-三維偏差分析(最大偏差≤8m)。
-井眼軌跡與最優(yōu)路徑偏差比(≤15%)。
三、鉆完井技術(shù)規(guī)范
(一)鉆井工程
1.鉆井液性能控制
(1)低濾失、抑制性鉆井液體系
-濾失量控制(API失水量≤5ml)。
-膨脹率抑制(泥餅厚度≤2mm)。
(2)高固相含量控制技術(shù)
-固相含量目標(≤5%)。
-清除率≥90%(振動篩篩孔孔徑0.078mm)。
(3)抗溫抗鹽鉆井液配方
-高溫高壓測試(200℃/30MPa)。
-鹽濃度耐受(≥10%NaCl)。
2.井壁穩(wěn)定與防漏措施
(1)裂縫性儲層井壁支撐設(shè)計
-水力壓裂支撐劑濃度(20-40kg/m3)。
-橋塞支撐段長度(20-50m)。
(2)水力壓裂輔助井壁穩(wěn)定技術(shù)
-化學堵漏劑(滲透率降低≥90%)。
-智能旋轉(zhuǎn)鉆具(轉(zhuǎn)速≤30rpm)。
(3)實時壓力監(jiān)測與調(diào)整
-壓力傳感器精度(±0.5%FS)。
-壓力波動閾值(±2MPa/分鐘)。
(二)完井與固井
1.完井方式選擇
(1)裸眼完井(支撐劑充填)
-支撐劑充填高度(超出儲層頂部50m)。
-支撐劑類型(陶粒/樹脂,粒徑0.45-0.75mm)。
(2)封隔器分段完井技術(shù)
-封隔器膨脹壓力(15-25MPa)。
-分段長度(10-100m可調(diào))。
(3)多分支井完井設(shè)計
-分支井間距(0.5-1.5m)。
-套管孔眼密度(100-200個/m)。
2.固井質(zhì)量標準
(1)壓縮強度≥30MPa水泥漿體系
-水泥漿密度(1.85-2.05g/cm3)。
-壓力傳遞效率(水泥環(huán)滲透率≤0.1mD)。
(2)井筒環(huán)空水泥返高≥100%
-水泥上返高度(井口+50m)。
-水泥塞頂部深度(低于儲層底部100m)。
(3)固井后聲波變密度檢測
-聲波時差差異(≤10μs/m)。
-水泥漿膠凝時間(初凝≥60分鐘)。
三、鉆完井技術(shù)規(guī)范(續(xù))
(一)鉆井工程(續(xù))
1.鉆井液性能控制(續(xù))
(1)低濾失、抑制性鉆井液體系(續(xù))
-高分子聚合物(含量0.5-2%)。
-鉆井液pH值(8.5-9.5)。
(2)高固相含量控制技術(shù)(續(xù))
-除泥機處理能力(≥100m3/h)。
-沉淀池停留時間(24小時)。
(3)抗溫抗鹽鉆井液配方(續(xù))
-聚合物包被陶粒(包被率≥95%)。
-鹽膏層適應(yīng)(NaCl濃度≥15%)。
2.井壁穩(wěn)定與防漏措施(續(xù))
(1)裂縫性儲層井壁支撐設(shè)計(續(xù))
-裂縫寬度補償(支撐劑粒徑遞減)。
-裂縫半長預(yù)測模型(考慮地應(yīng)力)。
(2)水力壓裂輔助井壁穩(wěn)定技術(shù)(續(xù))
-化學堵漏劑(滲透率降低≥95%)。
-智能旋轉(zhuǎn)鉆具(扭矩控制精度±5%)。
(3)實時壓力監(jiān)測與調(diào)整(續(xù))
-壓力傳感器響應(yīng)時間(≤0.5秒)。
-壓力記錄間隔(1分鐘)。
(二)完井與固井(續(xù))
1.完井方式選擇(續(xù))
(1)裸眼完井(支撐劑充填)(續(xù))
-支撐劑注入速率(5-15m3/min)。
-支撐劑返排率(≥70%)。
(2)封隔器分段完井技術(shù)(續(xù))
-封隔器坐封壓力(5-15MPa)。
-分段隔離度(壓力傳導衰減≥90%)。
(3)多分支井完井設(shè)計(續(xù))
-分支井眼直徑(0.065-0.085m)。
-套管尺寸(外徑0.127-0.168m)。
2.固井質(zhì)量標準(續(xù))
(1)壓縮強度≥30MPa水泥漿體系(續(xù))
-水泥漿稠化時間(60-90分鐘)。
-水泥漿密度控制(±0.05g/cm3)。
(2)井筒環(huán)空水泥返高≥100%(續(xù))
-水泥上返速度(1-3m/min)。
-水泥塞頂部深度校核(±5m)。
(3)固井后聲波變密度檢測(續(xù))
-聲波時差差異(≤8μs/m)。
-水泥漿候凝曲線(雙曲線模型)。
四、壓裂改造方案
(一)壓裂工藝設(shè)計
1.裂縫擴展模擬
(1)數(shù)值模擬軟件(ECLIPSE、CMG)應(yīng)用
-網(wǎng)格精度(節(jié)點密度100-500萬)。
-時間步長(1-10分鐘)。
(2)裂縫半長、導流能力預(yù)測
-裂縫半長公式:L=1.12kQ^0.5/((πCσ)^(0.5))。
-導流能力目標(≥10mD·cm)。
(3)壓裂液攜砂能力計算
-攜砂濃度(30-50kg/m3)。
-攜砂速度(1.5-3m/s)。
2.壓裂材料選擇
(1)環(huán)氧樹脂、陶粒等支撐劑粒徑配比
-陶粒粒徑分布(0.5-1.5mm占60%)。
-環(huán)氧樹脂含量(10-20%)。
(2)水力壓裂液類型(slickwater、slickfriction)
-Slickwater壓裂液(frictionalpressure≤50MPa)。
-Slickfriction壓裂液(viscosity≥30mPa·s)。
(3)堵塞劑濃度梯度設(shè)計
-進口濃度(0.5-1.0%)。
-出口濃度(2.0-3.0%)。
(二)施工與監(jiān)測
1.施工參數(shù)優(yōu)化
(1)排量控制(20-50m3/min)
-排量穩(wěn)定性(波動≤5%)。
-理論排量與實際排量偏差(≤10%)。
(2)壓力平穩(wěn)性(波動≤5MPa)
-壓力控制精度(±3MPa)。
-壓力上升速率(5-15MPa/分鐘)。
(3)壓裂液返排率(≥60%)
-返排率計算公式:R=(P-Pf)/P100%。
-水力壓裂返排率(≥70%)。
2.施工過程監(jiān)測
(1)微地震監(jiān)測定位裂縫擴展
-能量閾值設(shè)定(微震事件計數(shù)≥30)。
-裂縫擴展方向與地質(zhì)構(gòu)造一致性(偏差≤20°)。
(2)伽馬能譜實時分析支撐劑分布
-能量分辨率(0.1-0.3%)。
-支撐劑濃度與能譜強度線性相關(guān)(R2≥0.85)。
(3)壓裂液返排液化學成分檢測
-石油類含量(≤15mg/L)。
-水溶性離子濃度(≤1000mg/L)。
四、壓裂改造方案(續(xù))
(一)壓裂工藝設(shè)計(續(xù))
1.裂縫擴展模擬(續(xù))
(1)數(shù)值模擬軟件(ECLIPSE、CMG)(續(xù))
-邊界條件設(shè)置(地應(yīng)力梯度0.5MPa/m)。
-裂縫擴展模擬時間(≥100小時)。
(2)裂縫半長、導流能力預(yù)測(續(xù))
-裂縫半長公式(續(xù)):L=1.12kQ^0.5/((πCσ)^(0.5))。
-導流能力計算模型(考慮壓裂液粘度)。
(3)壓裂液攜砂能力計算(續(xù))
-攜砂濃度(30-50kg/m3)(續(xù))。
-攜砂速度(1.5-3m/s)(續(xù))。
2.壓裂材料選擇(續(xù))
(1)環(huán)氧樹脂、陶粒等支撐劑粒徑配比(續(xù))
-陶粒球形度(≥0.8)。
-環(huán)氧樹脂固化時間(24-48小時)。
(2)水力壓裂液類型(slickwater、slickfriction)(續(xù))
-Slickwater壓裂液(frictionalpressure≤50MPa)(續(xù))。
-Slickfriction壓裂液(viscosity≥30mPa·s)(續(xù))。
(3)堵塞劑濃度梯度設(shè)計(續(xù))
-進口濃度(0.5-1.0%)(續(xù))。
-出口濃度(2.0-3.0%)(續(xù))。
(二)施工與監(jiān)測(續(xù))
1.施工參數(shù)優(yōu)化(續(xù))
(1)排量控制(20-50m3/min)(續(xù))
-排量穩(wěn)定性(波動≤5%)(續(xù))。
-理論排量與實際排量偏差(≤10%)(續(xù))。
(2)壓力平穩(wěn)性(波動≤5MPa)(續(xù))
-壓力控制精度(±3MPa)(續(xù))。
-壓力上升速率(5-15MPa/分鐘)(續(xù))。
(3)壓裂液返排率(≥60%)(續(xù))
-返排率計算公式(續(xù)):R=(P-Pf)/P100%(續(xù))。
-水力壓裂返排率(≥70%)(續(xù))。
2.施工過程監(jiān)測(續(xù))
(1)微地震監(jiān)測定位裂縫擴展(續(xù))
-能量閾值設(shè)定(微震事件計數(shù)≥30)(續(xù))。
-裂縫擴展方向與地質(zhì)構(gòu)造一致性(偏差≤20°)(續(xù))。
(2)伽馬能譜實時分析支撐劑分布(續(xù))
-能量分辨率(0.1-0.3%)(續(xù))。
-支撐劑濃度與能譜強度線性相關(guān)(R2≥0.85)(續(xù))。
(3)壓裂液返排液化學成分檢測(續(xù))
-石油類含量(≤15mg/L)(續(xù))。
-水溶性離子濃度(≤1000mg/L)(續(xù))。
五、生產(chǎn)優(yōu)化與維護
(一)初期生產(chǎn)管理
1.產(chǎn)量預(yù)測模型
(1)雙曲式遞減模型(早期調(diào)整期)
-參數(shù)公式:q(t)=q_i[b+(1-b)e^(-nt)]。
-b值范圍(0.3-0.7)。
(2)半對數(shù)式遞減模型(中期穩(wěn)定期)
-參數(shù)公式:q(t)=q_iexp(-at)。
-a值范圍(0.05-0.2)。
(3)基于裂縫導流能力的動態(tài)預(yù)測
-導流能力參數(shù)(0.1-5mD·cm)。
-壓裂效果指數(shù)(EPI=0.5-1.0)。
2.套管壓力控制
(1)關(guān)井壓力(低于儲層破裂壓力±3MPa)
-儲層破裂壓力計算(泊松比0.2-0.3)。
-關(guān)井壓力范圍(Pwf=Pb±3MPa)。
(2)注氣/注水壓力優(yōu)化(維持生產(chǎn)壓差10-20MPa)
-注氣壓力(高于儲層壓力5-10MPa)。
-注水壓力(低于儲層壓力2-5MPa)。
(二)長期維護措施
1.水力壓裂返排液處理
(1)多級絮凝沉淀工藝
-絮凝劑種類(PAC、PAM)。
-沉淀時間(1-2小時)。
(2)有機溶劑回收技術(shù)
-回收率目標(≥80%)。
-蒸餾溫度(60-90℃)。
(3)符合排放標準的再生水回用
-水質(zhì)標準(COD≤50mg/L)。
-回用量(≥50%)。
2.生產(chǎn)系統(tǒng)檢維修
(1)每季度一次井口裝置泄漏檢測
-檢測項目(閥門、法蘭、密封件)。
-泄漏標準(≤0.1L/min)。
(2)年度電纜絕緣性能測試
-介質(zhì)溫度(20-50℃)。
-絕緣電阻(≥100MΩ)。
(3)防腐蝕涂層更新周期(2-3年)
-涂層厚度(≥200μm)。
-附著力測試(≥2級)。
五、生產(chǎn)優(yōu)化與維護(續(xù))
(一)初期生產(chǎn)管理(續(xù))
1.產(chǎn)量預(yù)測模型(續(xù))
(1)雙曲式遞減模型(早期調(diào)整期)(續(xù))
-參數(shù)公式(續(xù)):q(t)=q_i[b+(1-b)e^(-nt)](續(xù))。
-b值范圍(續(xù))(0.3-0.7)(續(xù))。
(2)半對數(shù)式遞減模型(中期穩(wěn)定期)(續(xù))
-參數(shù)公式(續(xù)):q(t)=q_iexp(-at)(續(xù))。
-a值范圍(續(xù))(0.05-0.2)(續(xù))。
(3)基于裂縫導流能力的動態(tài)預(yù)測(續(xù))
-導流能力參數(shù)(續(xù))(0.1-5mD·cm)(續(xù))。
-壓裂效果指數(shù)(續(xù))(EPI=0.5-1.0)(續(xù))。
2.套管壓力控制(續(xù))
(1)關(guān)井壓力(低于儲層破裂壓力±3MPa)(續(xù))
-儲層破裂壓力計算(續(xù))(泊松比0.2-0.3)(續(xù))。
-關(guān)井壓力范圍(續(xù))(Pwf=Pb±3MPa)(續(xù))。
(2)注氣/注水壓力優(yōu)化(維持生產(chǎn)壓差10-20MPa)(續(xù))
-注氣壓力(續(xù))(高于儲層壓力5-10MPa)(續(xù))。
-注水壓力(續(xù))(低于儲層壓力2-5MPa)(續(xù))。
(二)長期維護措施(續(xù))
1.水力壓裂返排液處理(續(xù))
(1)多級絮凝沉淀工藝(續(xù))
-絮凝劑種類(續(xù))(PAC、PAM)(續(xù))。
-沉淀時間(續(xù))(1-2小時)(續(xù))。
(2)有機溶劑回收技術(shù)(續(xù))
-回收率目標(續(xù))(≥80%)(續(xù))。
-蒸餾溫度(續(xù))(60-90℃)(續(xù))。
(3)符合排放標準的再生水回用(續(xù))
-水質(zhì)標準(續(xù))(COD≤50mg/L)(續(xù))。
-回用量(續(xù))(≥50%)(續(xù))。
2.生產(chǎn)系統(tǒng)檢維修(續(xù))
(1)每季度一次井口裝置泄漏檢測(續(xù))
-檢測項目(續(xù))(閥門、法蘭、密封件)(續(xù))。
-泄漏標準(續(xù))(≤0.1L/min)(續(xù))。
(2)年度電纜絕緣性能測試(續(xù))
-介質(zhì)溫度(續(xù))(20-50℃)(續(xù))。
-絕緣電阻(續(xù))(≥100MΩ)(續(xù))。
(3)防腐蝕涂層更新周期(2-3年)(續(xù))
-涂層厚度(續(xù))(≥200μm)(續(xù))。
-附著力測試(續(xù))(≥2級)(續(xù))。
六、安全與環(huán)保要求
(一)安全生產(chǎn)規(guī)范
1.井控設(shè)備檢查
(1)節(jié)流閥/安全閥壓力測試(每年一次)
-測試壓力(1.1倍工作壓力)。
-泄漏試驗(無泄漏)。
(2)防噴器組密封性驗證
-密封試驗(5MPa持續(xù)10分鐘)。
-泄漏率(≤0.5L/min)。
(3)井口防噴器(BOP)操作演練(每月一次)
-關(guān)閉時間(≤30秒)。
-密封性能(壓力降≤1MPa)。
2.作業(yè)環(huán)境監(jiān)控
(1)揮發(fā)性有機物(VOCs
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