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NBT 10261-2019 煤层气水平井举升工艺设计规范.pdf

华人民共和国能源行业标

IB/T 102612019

Specificationforliftingtechnologydesign of coalbedmethanehorizontalwell

T／ZZB 0287-2017 冷热水用PP-R管件.pdf范围 规范性引用文件 术语和定义 举升方式选择 4.1依据 4.2原则 4.3基础数据 4.4方式优选 井下管柱设计 5.1井下泵 5.2井下管柱及配套工具 地面设备及配套工艺设计和要求 6.1 原则 6.2射流泵地面设备 6.3水力管式泵地面设备 6.4 电潜泵 6.5 分段柱塞杆式泵 6.6 控制柜 6.7 井口 健康、安全与环境 衬录A（资料性附录） 煤层气水平井举升工艺基本数据 附录B（规范性附录） 射流泵喷嘴、喉管选型 附录C（规范性附录） 水力管式泵泵型选择 附录D（资料性附录） 煤层气水平井举升工艺设计格式

6地面设备及配套工艺设计和要求

本标准按照GB/T1.1一2009《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。 本标准由能源行业煤层气标准化技术委员会（NEA/TC13）提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司、中石油煤层气责任有限公司 中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司。 本标准起草人：梅永贵、覃蒙扶、张全江、苏雷、窦武、薛占新、胡秋嘉、杜慧让、崔建斌、 何军、祁空军、樊彬、张康、于宝石、杨波、连小华、

本标准规定了煤层气水平井举升方式选择、井下管柱设计、举升设备及配套工艺选择、健康安全 与环境等技术要求， 本标准适用于煤层气水平井大斜度段/水平段举升工艺设计

根据地质设计，满足排采要求。

举升方式优选原则如下： a）适应产液量范围大。 b）防偏磨、卡泵和气锁能力强。 c）便于配套，同一区域同类井举升设备种类不宜太多。 d）举升设备选型应进行区域统筹，根据预测的产液量变化、载荷要求和区块开发计划，合理选 择不同型号的举升设备。 e）综合费用低，经济性好。 f）连续生产周期长。

4.4.2不同井况下排采泵及其配套设备选择页

表1不同井况下排采泵及其配套设备选择

的泵型、泵径应满足水平井大斜度段/水平段不

5.1.1.2井下泵的泵型、泵径选择应参考井眼的套管内径、井斜角、井眼曲率等参数，不应产生卡阻。 5.1.1.3泵效宜选取泵理论最大排量的60%~80%。 5.1.1.4井下泵泵型、泵径的选择要求如下：

升下永的永、永径选 十科用、开眼曲率等参数，不应 E下阻。 1.3泵效宜选取泵理论最大排量的60%~80%。 .4井下泵泵型、泵径的选择要求如下： a）射流泵喷嘴及喉管选择方法见附录B。 b）水力管式泵泵径选择见附录C。 c）煤层气电潜泵使用最大扬程不应超出额定扬程的80%，其泵型、电机选择，按SY/T5904 2004中第6章的规定执行。 d）分段柱塞杆式泵泵径选择按SY/T5873一2017的规定执行

排采泵下泵深度（以下简称泵挂）要求如下： a）泵挂位置应在煤层吐煤粉、砂量少的井段。 b）泵挂位置宜在全角变化率较小的井段。 c）泵挂位置宜设置在井斜不大于90°处，呈水平或下倾状态。 d）套损、有落鱼、砂面无法清理等特殊井，可根据实际情况调整泵挂。 e）当需要把泵下至水平段时，应参考井深、水平段井斜、套管（或筛管）每个位置的水平段井 眼轨迹海拔而确定泵深。 f）分段柱塞杆式泵泵挂位置处井斜不宜超过75°

5.2井下管柱及配套工

.2.1.1.1所有类型排采泵的油管应根据地层流体介质性质、油管下入深度、油管柱受力计算，确定 油管的材质和规格。油管最大允许下深L，计算见公式（1），油管抗内压作用性能、油管管体和接头 轴向拉伸使用性能分别见GB/T206572011中表K.4、表K.5的规定

5.2.1.1.2射流泵和水力管式泵的动力液管柱和混合 管柱的承压能力应超过设计最天压力20%。 5.2.1.1.3射流泵、水力管式泵油管管径应结合套管内径选取，使驱动液通道和混合液通道摩阻匹配 合理，摩阻计算见公式（B.2）和公式（B.4）

1.2.1射流泵、水力管式泵的驱动液在中心管的最高压力P计算见公式（3），中心管的承压强 大于Pbg

式中： Pa—驱动液密度，单位为千克每立方米（kg/m²）； h一一井下泵垂直深度，单位为米（m）。 5.2.1.2.2中心管管径应结合油管管径选取，使驱动液通道和混合液通道摩阻匹配合理，综合压力损 失降至最低，摩阻计算见公式（B.2）和公式（B.4）。

F式泵的抽油杆选择原则应符合SY/T5873—201

5.2.1.4配套工具

5.2.1.4.1选用的气锚应具有能在0°～90°所有并斜角实现气液分离的功能。 5.2.1.4.2管柱底部应选用导锥形密封结构丝堵。 5.2.1.4.3优先选用小直径井下压力计，井下压力计托筒外径应不大于排采泵外径

a）井下压力计、电潜泵等需下电缆时，电缆应密封严实、固定牢靠。 b）电缆置于油管外壁时，应使用油管电缆扶正器，井斜角小于20°，每3根油管宜安装一个油 管电缆扶正器；井斜角在20°～40°，每2根油管宜安装一个油管电缆扶正器；井斜角大于 40°，每根油管宜安装一个油管电缆扶正器。 c）电缆置于油管外壁时，电缆过每个油管接箍上下部均应打固定卡子，并安装过油管接箍保 护器。 d）油管内置电缆时，应有电缆固定措施。 5.2.2.7井下压力计位置宜在泵上部；确需置于泵下部时，压力计电缆应有防护措施。 5.2.2.8管柱重要附件和工具不宜置于套管分级箍、管外封隔器、盲板等套管配件的位置，

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a）全角变化率大于1°/30m井段，单根抽油杆上加装扶正器不少于1个；全角变化率大于 3°/30m井段，单根抽油杆上加装不少于2个扶正器，扶正器应固定在抽油杆本体上。 b）扶正器加入位置优先选择距接箍0.4m处。 c）可通过加入加重杆调整抽油杆柱中和点位置，加入方法应符合SY/T5873一2017中第6章的 规定。 d）在抽油杆柱中和点以下，每根抽油杆安装扶正器数量应多于其在中和点以上的数量。 e）柱塞以上第一根抽油杆本体应加装抽油杆扶正器，加装位置不应影响柱塞行程。 5.2.2.10煤层气水平井举升工艺设计样式参见附录D。 5.2.2.11井下管柱的种类工具外径和深度，应充分参考井筒内分级箍、管外封隔器、盲板等套管配 牛位置和分布。

6地面设备及配套工艺设计和要求

地面设备宜选用安全可靠、运行稳定的设备及配套设施，同一区域地面设备类型不宜太多， 质和载荷要求相近的井宜选择相同类型和型号

6.2.1地面设备最高驱动压力应不低于射流泵最高额定工作压力。 6.2.2地面设备应具有显示动液力压力、混合液压力值的功能。 6.2.3动力液和混合液应设计流量计量装置，并能现场显示。 6.2.4驱动液应有过滤装置。 6.2.5驱动液管汇上应安装安全阀或超限泄压装置。 6.2.6控制系统应具有控制设备运行和参数功能，同时应具备采集变频器运行频率、柱塞泵泵压、动 力液注入压力、人井动力液排量等参数的功能。 6.2.7单井场多井井组应优先选择一套地面驱动设备带多口井运行的设备。

6.3水力管式泵地面设备

6.3.1地面设备最高驱动压力应不小于水力管式泵最高额定工作压力。 6.3.2设备应至少配备两台电动机，电动机具备单独运行和同时运行功能。 6.3.3地面设备应具有显示动力液压力、混合液压力值的功能。 6.3.4动力液和混合液应设计流量计量装置，并能现场显示。 6.3.5驱动液应有过滤装置。 6.3.6地面动力液管汇固定应可靠、牢固。 6.3.7控制系统应具有控制设备运行和参数功能，同时具备采集冲程、冲次、运行时间和洗井时间等 参数的功能。

6.4.1动力电缆、变压器、控制柜选择和要求应执行SY/T5904一2004中的6.4、6.5、6.6。 6.4.2电潜泵井口入井电缆应做密封措施。 6.4.3电潜泵宜具备短时间内反转功能

6.4.3电潜泵宜具备短时间内反转功能。

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6.5.1分段柱塞杆式泵地面设备宜选用游梁式抽油机。

6.6.1控制柜应能适应野外环境，经受谐波型振动功能。 6.6.2控制系统宜采用统一的通信接口和通信协议。 6.6.3控制柜变频器功率级别宜选较电机功率大一级。 6.6.4水力管式泵控制柜操作面板应具备设置和调节洗井时间、水量的功能。 6.6.5同等条件下可优先选择具有智能排采功能控制柜，该控制柜一般具有如下功能 a）能闭环控制井底流压、套压，按压力控制要求自动调节排采设备运行参数。 b）能设置流压每日变化的上限、下限，流压变化超限时能及时调整设备运行参数。 c）能定时或根据流压变化自动启、停井，适时实现间抽，

6.6.1控制柜应能适应野外环境，经受谐波型振动功能。 6.6.2控制系统宜采用统一的通信接口和通信协议。 6.6.3控制柜变频器功率级别宜选较电机功率大一级。 6.6.4水力管式泵控制柜操作面板应具备设置和调节洗井时间、水量的功能。 6.6.5同等条件下可优先选择具有智能排采功能控制柜，该控制柜一般具有如下功能： a）能闭环控制井底流压、套压，按压力控制要求自动调节排采设备运行参数。 b）能设置流压每日变化的上限、下限施工方案锤击桩 方正_secret，流压变化超限时能及时调整设备运行参数。 c）能定时或根据流压变化自动启、停井，适时实现间抽

6.7.1水力管式泵、分段柱塞杆式泵、电潜泵宜选用低压煤层气简易井口。 6.7.2射流泵井应选用21MPa高压井口。 6.7.3有入井电缆的，在井口应采取绝缘密封措施。

安全生产标准化按GB/T33000的规定执行；煤层气井筒工艺设计按SY/T6922的规定执行； 有害气体施工作业环境时，按SY/T5727的规定执行

NB/T10261—2019附录A(资料性附录）煤层气水平井举升工艺基本数据A.1钻井数据钻井数据见表A.1。表A.1钻井数据表地理位置构造位置井别完钻层位开钻日期完钻日期完井日期完钻井深原始人工井底深度目前人工井底深度mmm水平井段深度范围着陆点斜深着陆点垂深mmm深度最大密度联人mg/cm3m钻井液斜度最大黏度套补距最大井斜(°)mPa 'sm方位起始造斜深度油补距(°)mmA.2套管数据套管数据见表A.2。表A.2套管数据表名称规格壁厚内径抗内压下人深度水泥返深钢级固并质量备注mmmmmmMPamm表层套管生产套管水平段套管短套管位置特殊或异常井段套管接箍情况描述井口装置A.3井斜数据井斜数据见表A.3。7

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射孔数据见表A.4。

南京元创1#钢结构厂房施工组织设计历次作业情况见表A.5。

表A.5历次作业情况