Гидроразрыв пласта (ГРП)
Гидравлический разрыв
• Гидравлический разрыв – это процесс использования гидравлического давления для создания искусственных трещин в пласте
• Трещина увеличивается в длину, высоту и ширину путем закачки смеси флюида и проппанта под высоким давлением
Основные этапы
• сбор данных
• оценка потенциала скважины
• оценка технического состояния скважины
• расчет дизайна ГРП
Исходные данные
• скважина (схема заканчивания, качество цемента, история воздействия)
• пласт (каротаж, эффективная толщина, ВНК, ГНК, пористость, водонасыщенность, литология, механические свойства, профиль напряжений)
• ГДИС (гидропроводность пласта kh)
• моделирование разработки (дает уверенность в будущих результатах)
• образцы (жидкость – на совместимость, керн – на механические свойства и чувствительность к воде)
Анализ пласта
• высокие газонефтяные и водонефтяные факторы
• интерференция скважин
• барьеры (литология и естественные горные напряжения)
• причины низкой продуктивности
Причины низкой продуктивности
• низкая проницаемость пласта
• загрязнение
Анализ технического состояния
• целостность цементного кольца
• хорошее состояние колонн труб
• воздействие максимального давления
Гидравлический разрыв
В пластах с низкой проницаемостью, к<1 мД
Требуются глубоко проникающие (длинные) трещины
– Кислотные или расклинивающие наполнители закачиваются на большее расстояние от скважины
В пластах с высокой проницаемостью, к > 50 мД
Требуются высокопроводимые короткие трещины
– Более высокий показатель проводимости способствует росту добычи
– Стимуляция призабойной зоны
В пластах со средней проницаемостью, 1< к < 50 мД
– Требуется очень высокая проводимость трещины ГРП более 4-5 тысяч мД•м
Причины проведения ГРП
• Увеличение добычи
• Запасы:
Ускорить извлечение
Новый пласт:
Извлекать запасы, добыча которых ранее считалась невыгодной
Увеличить жизненный цикл пласта
• Увеличить приток в скважину
– Обойти повреждения в призабойной зоне
– Увеличить эффективный радиус скважины
Скин – фактор после ГРП
• Создается давление в пласте, вызывающее образование трещины
• Проппант или кислота закачиваются в созданную трещину
• Модель основывается на понятии о едином плоском разрыве
• Безразмерная проводимость трещины FCD зависит от разницы проницаемостей проппанта и пласта. FCD это отношение способности трещины пропускать поток к возможности пласта этот поток поставлять в трещину
Неограниченная проводимость (FCD>10)
Ограниченная проводимость (FCD<10)
Жидкости ГРП
• На нефтяной основе
• На водной основе
• Смеcи нефти и воды, называемые эмульсиями
• Жидкости на нефтяной основе с содержанием азота и/или
• углекислого газа
• Жидкости на водной основе с содержанием азота и/или
• углекислого газа
В 50-х гг. прошлого века – исключительно жидкости на нефтяной основе.
В 90-ые гг. прошлого века более 90% жидкостей ГРП на водной основе.
В 25% случаев используются системы обработки растворов на водной основе с азотом или углекислым газом
Контроль качества работ по ГРП
• Раньше ГРП часто заканчивался провалом из-за эксплуатационных проблем оборудования, слабого контроля за качеством флюидов и пропантов
• Внедрение методик интенсивного контроля качества, принятых для минифрака, не получило достаточно быстрого распространения в части ГРП пластов с высокой проницаемостью
• Низкие темпы внедрения ГРП в пластах с высокой проницаемостью
• В настоящее время компании, занимающиеся ГРП (гидроразрвом) в пластах с высокой проницаемостью, обычно прикомандировывают специалиста, непосредственно на объекте отвечающего за обеспечение контроля качества
Стандартные процедуры контроля качества при ГРП
Испытания перед началом выполнения работ
Перед началом работ необходимо провести замеры и определить удельный вес, pH и температуру. Следует производить забор образцов с каждой емкости и тестировать их при помощи загустителя, определяя вязкость и время полимеризации. Образцы замешенной жидкости ГРП следует испытывать, применяя химикаты, находящиеся на объекте.
Тестирование пропанта
Непосредственно на объекте проводится просеивание пропанта. В случае, если характеристики пропанта не соответствуют ожидаемым, следует провести тестирование каждого из компонентов в отдельности.
Стандартные процедуры для обеспечения качества перед началом ГРП
Предварительная инвентаризация
Перед началом проведения работ необходимо заполнить контрольную форму по ГРП, отразив в ней все исходные объемы всех химреагентов и жидкости ГРП на объекте. Необходимо также произвести осмотр емкостей под пропант и убедиться в соответствии веса поставленного пропанта весу, указанному в накладной.
Замеры и регистрация
Необходимо производить физические замеры уровней по всем химреагентам с интервалом в 5,000 галлонов или же так часто, как это представляется возможным. Необходимо также производить отбор образцов с куста, а также образцов жидкости ГРП по 2 – 3 стадиям, а также соответствующих образцов пропанта.
Похожие статьи:
РЭНГМ → Технологические основы освоения и глушения нефяных и газовых скважин. Басарыгин Ю.М., Будников В.Ф
РЭНГМ → Добыча нефти-книга Ф. Грей
Бурение → Заканчивание скважин. Басарыгин Ю.М.
РЭНГМ → Повышение эффективности разработки нефтяных месторождений на основе ограничения движения вод в пласт