Встатье рассмотрено назначение гидроразрыва пласта, описаны основные преимущества данного метода, а также подробно проанализированы основные этапа этого процесса.
Ключевые слова: гидравлический разрыв пласта, призабойная зона, интенсификация отбора.
По мере эксплуатации месторождений, что может продолжаться 20 и более лет, пластовое и устьевое давление, а соответственно и дебит скважин снижаются. В таком случае для интенсификации добычи углеводородов применяют специальные методы: гидроразрыв пласта с заполнением созданных трещин расклинивающим материалом (крупнозернистым песком), дополнительную прострелочную перфорацию скважин и др. Такие же технологии применяют, для месторождений с ухудшенной структурой коллекторов, характеризующихся наличием застойных зон.
Проведение гидравлических разрывов по скважинам приводит к увеличению добычи нефти, а также к интенсификации отбора имеющегося упругого запаса флюида. Гидравлический разрыв пласта осуществляется для поддержания производительности скважин. Его используют для создания новых трещин как искусственных, так и для расширения старых (природных), с целью улучшения взаимодействия со стволом скважины и увеличению системы трещин или каналов для облегчения притока и снижение энергетических потерь в этой ограниченной области пласта.
От состояния призабойной зоны пласта существенно зависят эффективность разработки месторождения, дебиты добывающих, принятие нагнетательных и той части пластовой энергии, которая может быть использована для подъема жидкости непосредственно в скважине. Поэтому проведение гидравлического разрыва требует очень тщательного изучения термодинамических условий, состояния призабойной зоны скважины, состава и вида пород и жидкостей, а также систематического изучения уже накопленного промышленного опыта на предыдущих месторождениях.
Суть метода гидравлического разрыва пласта заключается в том, что на забое скважины путем закачки вязкой жидкости создаются высокие давления, превышающих в 1,5–2 раза пластовое давление, в результате чего пласт расслаивается и в нем образуются трещины.
Перед началом выполнения ГРП, операторы или сервисные компании проводят серию проверок, чтобы убедиться, что скважина и оборудование находятся в исправном состоянии и выдержат давление и скорость нагнетания жидкости. Следует отметить, что минимальные требования к строительству скважин, как правило, определяются государственными регулирующими органами, чтобы гарантировать безопасность любого способа проведения ГРП для работы и окружающей среды.
После того, как скважина пробурена и скважина проверена на целостность, участок готовят для стимуляции скважины посредством гидравлического разрыва пласта. Различные наземные сооружения и мобильное оборудование, включая резервуары для хранения жидкости для гидроразрыва, хранилища для песка, химические грузовики, смесительное оборудование и насосное оборудование, окружают устье скважины. Процесс гидравлического разрыва пласта контролируется одним грузовиком, часто называемым фургоном для мониторинга данных. Оборудование для мониторинга данных будет контролировать и записывать скорость и давление, при которых жидкость для гидроразрыва закачивается в ствол скважины, нормы необходимых добавок, присутствующих в жидкости для гидроразрыва, и концентрации проппанта.
Существует целый ряд методов гидравлического разрыва пласта, и в пределах конкретной области могут применяться несколько различных подходов. Программы гидравлического разрыва пласта и состав жидкости гидроразрыва варьируются в зависимости от технических требований, специфичных для пласта, ствола скважины и местоположения.
Типичная программа гидравлического разрыва будет следовать следующим этапам:
Первичный этап: также называется кислотной, обычно это накачивание смеси воды с разбавленной кислотой, такой как соляная кислота. Это служит для удаления мусора, который может присутствовать в стволе скважины, обеспечивая свободный путь для жидкостей гидроразрыва, чтобы получить доступ к пласту.
Этап прокладки: партия несущей жидкости без расклинивающего наполнителя, которая используется для разрушения пласта и инициирования гидравлического разрыва пласта-мишени.
Этап проппанта. На этой стадии смесь воды и песка (то есть проппанта) подается в ствол скважины. Проппант состоит из несжимаемого материала, такого как песок, который будет переноситься жидкостью для гидроразрыва в пласт и осаждаться. Проппант останется в пласте, как только давление снизится, и «пропеллер» откроет сеть трещин. Таким образом, поддерживается повышенная проницаемость, создаваемая программой гидроразрыва.
Этап промывки: объем свежей воды закачивается в ствол скважины, чтобы вымыть излишки расклинивающего наполнителя, которые могут присутствовать в стволе скважины.
Промышленная практика показывает, что производительность скважин после ГРП увеличивается, иногда, в несколько десятков раз. Это свидетельствует о том, что образованные трещины соединяются с существовавшими ранее, и приток жидкости к скважине происходит из отдаленных, изолированных от скважины до применения ГРП, высокопроизводительных зон.
Литература:
- Васильев Владимир Андреевич, Верисокин Александр Евгеньевич Гидроразрыв пласта в горизонтальных скважинах // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. 2013. № 6. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/gidrorazryv-plasta-v-gorizontalnyh-skvazhinah
- Особенности добычи нефти и газа из горизонтальных скважин: учеб. пособие / Г. П. Зозуля, A. В. Кустышев, И. С. Матиешин, М. Г. Гейхман, Н. В. Инюшин; под ред. Г. П. Зозули. — М.: Академия, 2009. — 176 с.
- Сучков Б. М. Интенсификация работы скважин. — Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2007. — 612 с.
