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NB/T 14014-2016

基本信息

标准号: NB/T 14014-2016

中文名称:页岩气井试气技术规范

标准类别:能源标准(NB)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 页岩 气井 技术规范

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出版信息

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标准简介

NB/T 14014-2016.Technical specification for gas testing of shale gas well.
1范围
NB/T 14014规定了页岩气井试气设计、施工准备、试气工艺及施工验收的技术要求。
NB/T 14014适用于页岩气井试气作业。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
SY/T 5325射孔作业技 术规范
SY/T 5440天然气试井技术规范
SY/T 5981-2012常规试油试采技术规程
SY/T6202钻井井场油、水、电及供暖系统安装技术要求
SY/T6125气井试气、采气及动态监测工艺规程
3试气设计
3.1试气地质设计
3.1.1依据试气地质方案、 钻井完井基本数据及有关标准,提供基本地质情况,包括且不限于以下内容:
a)套管头规范,井身结构、井身质量、各层套管钢级、壁厚、下深,特殊套管还应提供抗内压
和抗外挤强度,套管悬挂器、回接筒、分级箍的抗内压和抗外挤强度,钻开油气层的钻井液性能、漏水、井涌、钻井显示和取心、硫化氢显示等情况。
b)固井质量和留井水泥环井段,测井、录井、中途测试等资料。
c)区域地质资料、邻井的试油、试气作业情况,对应本井目的层已试层压力、产量及流体特性的资料。
d)明确本井试气目的和资料录取要求,预测目的层的产量、压力、温度及流体性质。
e)射孔井段、层位、层数、枪型、弹型。

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标准内容

ICS75.020
备案号:57311—2017
中华人民共和国能源行业标准
NB/T14014-2016
页岩气井试气技术规范
Technical specification for gas testing of shale gas well2016—12—05发布
国家能源局
2017—05—01实施
规范性引用文件
试气设计
施工准备
连续油管钻塞
测试·
不压井完井·
弃并及封井
施工验收
NB/T14014—2016wwW.bzxz.Net
NB/T14014—2016
本标准按照GB/T1.12009《标准化工作导则」第1部分:标准的结构和编写》给出的规则起草。
本标准由能源行业页岩气标准化技术委员会提出并归口。本标准负责起草单位:中石化江汉石油工程有限公司井下测试公司、中石油川庆钻探钻采工程技术研究院油气井测试技术服务公司、中海艾普油气测试(天津)有限公司、中石化华东油田分公司井下作业公司。
本标准主要起草人:朱克祥、胡贤灿、林田兴、张国锋、贺秋云、魏剑飞、杨怀成。I
1范围
页岩气井试气技术规范
NB/T14014—2016
本标准规定了页岩气井试气设计、施工准备、试气工艺及施工验收的技术要求。本标准适用于页岩气井试气作业。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。SY/T5325射孔作业技术规范
SY/T5440天然气试井技术规范
SY/T5981-—2012常规试油试采技术规程SY/T6202
钻井井场油、水、电及供暖系统安装技术要求SY/T6125
气井试气、采气及动态监测工艺规程3试气设计
3.1试气地质设计
3.1.1依据试气地质方案、钻井完井基本数据及有关标准,提供基本地质情况,包括且不限于以下内容:
a)套管头规范,井身结构、井身质量、各层套管钢级、壁厚、下深,特殊套管还应提供抗内压和抗外挤强度,套管悬挂器、回接筒、分级箍的抗内压和抗外挤强度,钻开油气层的钻并液性能、漏水、并井涌、钻井显示和取心、硫化氢显示等情况。b)固并质量和留井并水泥环并段,测并、录井、中途测试等资料。c)区域地质资料、邻井的试油、试气作业情况,对应本井目的层已试层压力、产量及流体特性的资料。
d)明确本井试气目的和资料录取要求,预测目的层的产量、压力、温度及流体性质e)射孔井段、层位、层数、枪型、弹型。3.1.2试气地质设计由项目建设单位(具有设计资质)或委托具有设计资质的单位编写,组织设计评审,负责设计的审核、审批。
3.1.3试气地质设计应随试气地质方案变更(修改)而同时变更(修改)。3.2试气工程设计
3.2.1根据地质设计提供的数据、要求和建议,通过参数计算,优选施工参数。试气工程设计要充分考虑试气目的和要求、井筒状况、邻区邻井试气情况、设备能力、工艺发展与技术进步。同时,提出对应的井控装置和安全、环保应急预案要求。1
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3.2.2试气工艺应在钻井与完井设计中提出相应要求,使钻井与完井满足试气基本条件。3.2.3试气工艺按先进、适用、经济的原则,根据试气地质设计要求,提高试气工程质量和经济效益,达到对地层的科学认识和正确评价。3.2.4试气工艺优选试气工艺,优先采用新工艺、新技术,提高试气工程质量和经济效益,达到对地层的科学认识和正确评价。
3.2.5重点试气工程项自的设计应组织专家进行论证。3.2.6试气工程设计由项目建设单位(具有设计资质)或委托具有设计资质的单位编写,并组织设计评审,负责设计的审核、审批。3.2.7试气工程设计主要应包含以下内容:钻井基础数据、前期试气情况、设计(措施)依据及地质方案要求、试气主要设备及工具、井控要求、试气工序及工期、健康安全环保措施及应急预案、气层保护措施、参考及引用标准,管柱结构、力学分析计算等。3.2.8试气工程设计应随试气地质设计变更(修改)而同时变更(修改)。3.3试气施工设计
3.3.1依据试气地质设计、试气工程设计和相关标准制定详细施工步骤、操作要求、材料明细、录取资料的具体要求和措施,应包括井控和健康、安全、环保策划书。3.3.2试气施工设计由试气工程技术服务部门(施工单位)组织编写,组织设计评审,负责设计的审核、审批,并报项目建设单位备案。3.3.3试气施工设计应随试气地质设计、试气工程设计的变更(修改)而同时变更(修改)。3.3.4试气过程中的压裂设计管理与试气施工设计相同。4施工准备
队伍资质与人员资格
试气队伍应具有天然气工程施工资质和甲方安全主管部门认可的HSE管理体系。4.1.2方
施工人员应接受经主管部门批准的培训部门的井控技术培训,并取得“井控操作证”。4.1.3
施工人员及相关人员均应接受硫化氢培训,并取得“硫化氢防护技术培训证书”。4.1.4施工人员应持有经主管部门授权批准的培训部门考核和颁发的HSE培训合格证。4.2井场布置
4.2.1并场场地应平整,井场大小应满足设备摆放要求,井场设备的摆放应利于正常施工。4.2.2并场安全通道宜根据现场设计两条风向不同的通道,出现紧急情况时应根据风向选择适合的通道撤离。
4.2.3临时安全区应考虑季节风向,当风向不变时,两边的临时安全区都能使用。如风向发生变化,则应有一个临时安全区可以使用。4.2.4风向标应设置在井场及周围的高点上,其中一个风向标应挂在被正在现场上的施工人员以及两个临时安全区的人员都能看见的地方。安装风向标可能的位置是:井口操作台、罐区、临时安全区、道路入口处、分离器上、气防器材室等。风向标应挂在有光照的地方。4.2.5电器设备应尽量远离井口,安装应遵照SY/T6202的规定执行。4.2.6应在井口、节流管汇、罐区等可能聚集可燃气体的低洼区域增设机械通风设备。4.2.7季节特征明显地区,所有放喷池、燃烧简及放喷管线的位置应充分考虑季节风向。宜根据季节风向设立主、副两个方向相反的放喷池和放喷管线。燃烧筒和放喷池周围30m以内灌木和杂草应清2
理干净。燃烧筒位置离井口距离不小于75m。NB/T14014—2016
4.2.8井口、节流管汇、分离器、放喷口、值班房等位置应有便携式可燃气体监测仪。4.2.9井场可能存在高压、气体聚集位置应设立明显警戒标识。4.3材料和设备准备
4.3.1并口装置的额定工作压力应根据地层压力或措施最高施工压力选择,根据地层流体性质选取井口装置的性能级别、材料级别、温度级别、压力级别。4.3.2采气树出厂应具有分段和整体气,水压力密封试压合格证明。4.3.3地面流程由蒸汽发生器、热交换器、分离器、节流控制管汇、管线、数据采集头、远控操作阀、安全阀、碎屑捕捉器或除砂器等组成。4.3.4蒸汽发生器和热交换器按照压力容器有关规定进行检验。4.3.5两相或三相分离器应配备相应级别的安全阀;应按照压力容器有关规定定期进行检验。4.3.6根据预测最大关井压力选择节流装置,节流装置选择宜见表1。表1地面节流装置
预测最大关井井口压力
节流级数
一级节流
二级节流
三级节流
级节流耐压
二级节流耐压
三级节流耐压
35或70
可根据措施施工最高压
力调整节流压力级别
4.3.7一级节流管汇的油压进口应装测温装置;一级节流管汇前宜装相应级别的化学剂注人装置。4.3.8各级套管头应安装压力监测装置及放喷流程。4.3.9压裂井口双翼宜各安装一条管线与一级节流管汇连接,对应管线应安装与井口同压力级别的远控操作阀。
4.3.10井口、节流管汇、分离器等位置宜配备数据自动采集系统。4.3.11测试管线出口和放喷口应至少安装两种有效点火装置和缓冲式燃烧筒。4.3.12预测为高压、高产气井,宜在一级节流管汇上并联一套地面流程作备用。4.4井筒准备
4.4.1采用管柱携带工具进行通井、刮管、洗井、探人工井底作业按照SY/T5981一2012中3.2的规定执行。
4.4.2采用连续油管携带工具进行通井、刮管、洗井、探人工井底作业按照连续油管施工要求执行。4.4.3全井筒试压宜选用井筒中抗内压强度最低部位抗内压强度的80%,30min内压降小于0.7MPa为合格。
4.5安装地面流程
4.5.1根据季风风向、居民区、道路、油罐区、电力线等设施分布情况设计流程:地面流程应满足替喷、洗井、回收压裂液、放喷、测试、压井、分级节流和满足风向改变时连续放喷与测试的需要。4.5.2地面流程应为后期施工预留作业空间、安全通道和抢险通道。4.5.3放喷、测试管线井口至节流管汇及各级节流管汇间不小于35MPa承压管汇段宜用专用法兰管线连接,其他小于35MPa承压管汇段宜用内径62mm油管连接。3
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4.5.4分离器应安装平稳,安装位置应距井口30m以上,应单独安装排污管线至放喷池。4.5.5孔板、临界速度流量计应安装上流、下流压力表和上流温度计,流量计下流平直管线内径不小于上流平直管线内径。
4.5.6碎屑捕捉器、除砂器应安装在井口与一级节流管汇之间,距离井口不小于10m,耐压级别不小于所选用的一级节流管汇级别。4.6流程固定
4.6.1流程连接管线每隔10m~15m,用水泥基墩、不小于Φ15mm地脚螺栓和钢板固定,钢板与管线之间用垫子垫好,上紧地脚螺栓螺丝。4.6.2基墩坑长0.8m,宽0.6m,深0.8m,放喷口基墩坑长1.5m,宽1.2m,深1.0m,放喷口基墩位置距燃烧筒小于0.5m。
4.6.3放喷、测试管线宜接触地面,因地形限制,短距离的管线悬空应垫实垫牢,悬空长度超过10m,中间应使用刚性支撑。
4.6.4立式分离器用直径9.5mm~16.0mm钢丝绳和地脚螺栓四角绷紧固定在水泥基墩上。5试压
5.1井口装置和套管头法兰应试压至额定压力,稳定30min,压降小于0.7MPa为合格。5.2安装好采气树后,应对油管挂副密封和采气树整体试压至采气树额定工作压力,稳定30min,压降小于0.7MPa为合格。
5.3放喷、测试管线应用清水冲洗后再进行分段试压。5.4井口至一级节流管汇、一级节流管汇至第二级节流管汇、二级节流管汇至三级节流管汇应按相连两者耐压级别低者的额定压力进行清水试压,试压压力超过20MPa后应分级加压,每级加压5MPa直至额定工作压力,稳压30min,压降不超过0.7MPa为合格。5.5节流之后的放喷、测试管线应试压10MPa,30min压降小于0.7MPa为合格。5.6分离器及其进、出管线应根据分离器安全阀的承压要求进行试压。6射孔
6.1在射孔前应检查在井口所安装的防喷管及配套装置是否符合设计要求,并按照要求的耐压等级进行试压,稳定30min,压降小于0.7MPa为合格。应做好相关物资准备和放喷、防火等安全工作。6.2电缆输送射孔、油管输送射孔按设计要求进行并应符合SYT5325的规定。6.3连续油管射孔、泵送电缆复合桥塞一射孔联合作业按设计要求进行。6.4泵送桥塞射孔联作施工应及时检查防喷管密封装置,每人井三次宜清洗一次。6.5录取射孔施工的各项数据资料,应包括时间、深度、层位、井段、厚度、段号、段长、簇号、长、枪型、弹型、相位、孔数、孔密、发射率、压井液类型和密度,油、气、水显示等。7压裂
7.1安装并按照设计的压裂井口的压力等级进行试压,稳定30min,压降小于0.7MPa为合格。7.2检查施工配套的压裂车组,应达到设计要求水马力,并按照设计要求的等级安装和对压裂管汇进行承压试压,稳定30min,压降小于0.7MPa为合格。4
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7.3检查压裂使用压裂罐容积,应达到设计要求,现场压裂液供水能力应满足压裂施工需要。7.4根据压裂液配制工艺不同,配备滑溜水、线性胶、预处理酸等压裂液的配制装置。7.5对压裂液用水进行取样,报送有资质的化验单位进行水样化验,应达到设计要求并有专用储液池。
检查压裂施工支撑剂及各类添加剂的规格、型号、数量,应达到设计要求,并摆到井场指定区7.7
使用连续混配装置,其稳定成品液供给排量不低于设计最大泵注排量的1.0倍~1.2倍。7.8按压裂施工设计要求,进行压裂施工。7.9录取压裂施工的各项数据资料,应包括时间、段号、段长、施工压裂、破裂压力、停泵压力、酸量和酸型、砂量和砂型、液量和液型、砂比等。8连续油管钻塞
8.1在连续油管钻塞施工前检查施工所安装的防喷管及配套装置,应符合设计要求,并按照要求的耐压等级进行试压,稳定30min,压降小于0.7MPa为合格。检查施工用的连续油管使用年限和人井工具是否符合设计要求,人并前应做拉力实验。8.2及时清理或更换捕屑器捕屑简或除砂器虑砂筒。8.3录取连续油管钻塞施工的各项数据资料,应包括钻塞时间、段号、段长、设计桥塞深度、试探桥塞深度、钻时、钻压、进尺、泵压、油压、套压、进口排量、出口排量、火焰描述等。9排液
9.1排液方式
射孔、压裂后气井能自喷时,应直接采取放喷方式排液;若不能自喷,应根据气井的产液能力,采取替喷、气举或其他方法诱喷排液。9.2放喷
9.2.1检查采气树、流程管汇的阀门及放喷、回浆管线,做好阀门开启或关闭的状态标识。9.2.2点燃使用的放喷口和测试管线出口的“长明火”。9.2.3放喷应考虑井身结构和储层的特点,控制合理的放喷压力,防止井底出砂和套管变形。9.2.4放喷时出现天然气水合物的,应选用热交换器加热管线或伴注甲醇方式缓解天然气水合物的形成。
9.2.5放喷应由专人负责,随时观察井口、流程压力及风向变化。采用节流阀或油嘴控制放喷,不应猛开猛放。观察防喷口气量,根据气量应及时导入分离器流程,分离的液体应排人放喷池计量,排出的天然气应点火烧掉。
9.2.6放喷排液需录取的资料应包括时间、放喷制度、油压、套压、喷出物情况等。9.3诱喷
9.3.1若采用替喷方式诱喷,射孔完成井应将管柱下至产层中部,宜采用正循环替喷,替喷施工应连续进行,返出液应回收。
9.3.2若采用气举方式诱喷,应采用氮气、二氧化碳进行作业。9.3.3直井射孔完成井应将管柱下至产层中部,水平射孔完成井宜将管柱下至直井段尾部。5
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10测试
10.1测试要求
10.1.1求产应求得一个高回压下(即最大关井压力的80%~90%)的稳定产量数据,压力波动范围小于0.1MPa,产量波动范围小于10%视为基本稳定,稳定时间视产量大小定,按SY/T5440的规定执行。
10.1.2纯气井可采用一点法试井;凝析气井应按SY/T5440的要求进行产能试井。10.1.3凝析气井应测试气、油产量及压力。10.2测试求产时应录取的资料
10.2.1孔板直径(油嘴直径),油、气、水产量,气油比,油压,套压,流压,静压,压力恢复曲线,上、下流压力,井口静温,井口流温,气层静温,气层流温,上、下流温度,油、气、水样分析资料,累计油、气、水产量等。10.2.2求产资料录取符合SY/T6125的规定。11不压井完井
对于具有工业气流和投产条件的页岩气井推荐选用不压井装置或连续油管下人完井管柱完井。11.1
11.2管柱设计的抗拉、抗外挤、抗内压安全系数分别宜为:>1.8,>1.25,>1.25。11.3人井工具的耐压、耐温级别应满足地层压力和温度的要求。12弃井及封井
12.1通过试气证实,没有开采价值的井或产层以上存在严重套损的井,以及地质、工程报废井,按报废并做永久性弃井处理,对有开采价值的井,暂时无条件投产,应予暂时性封井,并按程序进行报批。
12.2永久性弃井方式:
a)没有开采价值的试气井,在试气结束后,先将井压稳,从气层底部以下20m~50m至顶部(射孔井段)全段注水泥,水泥浆在套管内应返至气层顶部以上100m~200m,其中先期完并的井应返至套管鞋以上100m200m,同时向气层挤人水泥浆封堵气层,封堵半径应超过钻井井眼半径3倍,水平井封井最下部水泥塞的底部位置为A点,对水平段固井效果不好的宜考虑挤入水泥浆封堵。
b)在井筒内的套管尾管悬挂器、回接简、水泥环返高位置打水泥塞,水泥塞顶界在尾管悬挂器、回接筒、水泥环返高以上150m,底界在尾管悬挂器、回接简、水泥环返高以下150m,水泥塞厚度大于300m。
c)在井筒内的套管破损、断裂、异常井段位置打水泥塞,水泥塞顶界在套管破损、断裂、异常井段位置以上150m,底界在套管破损、断裂、异常井段位置以下150m,水泥塞厚度大于300m。
d)水泥塞应按要求试压合格。
e)在井口套管头上安装盖板法兰和高压平板阀的简易井口,盖板法兰和高压平板阀的工作压力应大于该井射孔气层的最高地层压力,盖板法兰带金属密封进行密封套管悬挂器,装三通和二个截止阀、一个压力表,各层套管装压力表;盖井口房,井口房为水泥砖墙,顶为水泥板6
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井口房牢固,井口房对面二个侧墙留有井口观察孔两个,井口房顶棚板底侧墙留有排气孔两个,在井口房和盖板法兰上标注井号、钻井完井日期、封井弃井日期。12.3对有开采价值的气井,暂时无条件投产,应采取暂时性封井方式:a)试气结束后,先将井压稳,在气层以上50m打水泥塞,水泥塞厚度大于200m;水平井最下部水泥塞的底部位置为A点。
b)在第一个水泥塞面以上,打第二个连续水泥塞,厚度大于200m。c)水泥塞应按要求试压合格。
d)下人光油管到水泥塞以上200m~300m,用封闭层的压井液密度压井。e)井口应安装采气树,装压力表(油管及各层套管),开发方应派人看护。12.4存在严重安全事故隐患不能正常生产的页岩气井,应根据实际情况,采取不同的封堵措施,达到永久性弃井的要求。封堵施工作业时,应有施工作业设计,并严格审批程序。12.5打水泥塞前,应作水泥浆稠化实验、固化实验、水泥浆与压井液和隔离液的污染实验;稠化时间应是水泥浆施工时间再附加1.5h~4h,水泥浆施工时间是从配浆开始到反洗出多余灰浆这段时间;固化时间应小于24h,48h水泥塞抗压强度大于14MPa;选择的水泥浆体系和水泥添加剂的性能稳定,满足现场施工作业需要。12.6折算井筒在清水条件下每个水泥塞试压压力应不小于30MPa,不大于套管抗内压强度的80%,试压稳压30min,压降小于0.7MPa为合格,具体水泥塞试压按设计执行。12.7井口装置的试压应按额定工作压力试压,井口装置和最内层套管的整体试压不大于套管抗内压强度的80%,稳压30min,压降小于0.7MPa为合格。13施工验收
施工质量达到施工设计要求和工序质量要求,新工艺、新技术按施工设计进行并达到要求。13.1
13.2资料应齐全、准确,上报及时。13.3安全文明施工,无安全环保、工程事故。13.4施工完后井场应恢复原貌。7
中华人民共和国
能源行业标准
页岩气井试气技术规范
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石油工业出版社出版
(北京安定门外安华里二区一号楼)北京中石油彩色印刷有限责任公司排版印刷新华书店北京发行所发行
880×1230毫米16开本0.75印张21千字印16002017年8月北京第1版2017年8月北京第1次印刷书号:155021·7557定价:20.00元版权专有
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