Одним из наиболее эффективных методов интенсификации добычи нефти в условиях низкопроницаемых коллекторов является применение многостадийного разрыва пласта. Многостадийный гидравлический разрыв пласта (МГРП) — одна из самых передовых технологий в нефтяной отрасли промышленности, наиболее эффективная для боковых горизонтальных стволов скважин . МГРП предназначен для повышения эффективности бурения горизонтальных скважин и заключается в создании нескольких зон трещиноватости вдоль горизонтального ствола.
Ключевые слова: многостадийный гидравлический разрыв пласта (МГРП), горная порода, пласт, коллектор, эффективность, трещина, проппант.
One of the most effective methods for intensifying oil production in low-permeability reservoirs is the use of multi-stage fracturing. Multi-stage hydraulic fracturing (MSHF) is one of the most advanced technologies in the oil industry, most effective for horizontal lateral wellbores. Multistage hydraulic fracturing is designed to increase the efficiency of drilling horizontal wells and consists of creating several fracture zones along a horizontal wellbore.
Keywords: multi-stage hydraulic fracturing (MSHF), rock, reservoir, reservoir, efficiency, fracture, proppant.
Технология гидравлического разрыва пласта (ГРП) считается наиболее популярным методом интенсификации разработки и увеличения нефтеотдачи низкопроницаемых, слабодренируемых пластов нефтегазовых месторождений [5]. Во многих регионах это единственная технология, существенно увеличить добычу и сделать скважины рентабельными, при этом достигается не только повышение производительности скважины (по аналогии с обычным гидроразрывом), но и увеличение дренируемого объема, т. к. вертикально ориентированные трещины создают гидродинамическую связь с невскрытыми горизонтальным стволом пропластками. Тем самым минимизируется один из главных недостатков горизонтальной скважины, а именно, низкий охват по разрезу расчлененного пласта [1].
Отличие МГРП от 1-стадийного ГРП в том, что МГРП проводится поочередно, цикл за циклом, несколько гидроразрывов пласта с изучением механики горных пород [3].
На данный момент месторождение находится на поздней стадии разработки, что сопровождается постоянным снижением темпов добычи нефти и добывающего фонда скважин. В связи с этим на многопластовых месторождениях становится актуальным вовлечение в разработку трудноизвлекаемых запасов путем проведения геологотехнических мероприятий.
В качестве базовой технологии многостадийного ГРП в горизонтальных скважинах на Х месторождении была выбрана одна из технологий спуска многосекционной компоновки с портами (муфтами) для закачки проппанта, разделенными в затрубном пространстве пакерами.
Эта технология позволяет производить МГРП в необсаженном стволе горизонтального участка. Сроки выполнения работ в зависимости от дизайна ГРП могут составлять от нескольких суток до нескольких часов. Возможность селективного управления открытием портов позволяет изолировать обводненные интервалы, увеличивая длительность безводного периода эксплуатации скважины [4].
В данной работе в качестве определения эффективности применения метода многостадийного ГРП были выбраны нефтяные добывающие скважины 402 и 118с низким дебитом по нефти.
На скважинах 402 и 118 был применен метод кривой восстановления уровней (КВУ) так как скважины с низкими пластовым давлениям, то есть нефонтанирующие.
Таблица 1
Результаты обработки КВУ по скважинам 402, 118
|
Скважина № |
Пластовое давление, МПа |
Дебит нефти, т/сут |
Дебит жидкости, м 3 /сут |
Коэф. продуктивности, м 3 /сут/атм |
Обводнённость продукции, % |
|
402 |
14,38 |
8,5 |
11 |
0,099 |
13,5 |
|
118 |
3,04 |
12,3 |
15 |
0,49 |
9,3 |
После на основе полученных данных был разработан дизайн ГРП на каждую скважину. Результаты моделирования представлены далее в табл. 2.
Таблица 2
Показатели дизайна ГРП по скважинам 402, 118
|
Определяющий параметр |
402 |
118 |
||
|
1 этап |
2 этап |
1 этап |
2 этап |
|
|
Тип скважины |
нефтяная |
нефтяная |
||
|
Пласт |
Тл2-б |
Тл1, Тл2-а |
Бб1 |
Тл2 |
|
Тип проппанта |
PTProp 16/30 |
PTProp 20/40 |
ForeProp 16/20 |
ForeProp 20/40 |
|
PTProp 16/30 |
||||
|
Масса проппанта, т |
16 |
5 |
30 |
20 |
|
15 |
||||
|
Тип жидкости |
WGM-46 3 кг/м 3 |
WGM-46 3 кг/м 3 |
WGM-46 3 кг/м 3 |
WGM-46 3 кг/м 3 |
|
Давление ГРП, атм |
311 |
308 |
300 |
270 |
|
Скорость закачки основной работы, м 3 /мин |
3,6 |
3,6 |
3,5 |
3,5 |
|
Длина трещины — созданная, м |
175,5 |
209 |
223,2 |
201,7 |
|
Длина трещины — закрепленная, м |
175,1 |
205,7 |
222,4 |
199,8 |
|
Высота трещины, м |
19,8 |
17,8 |
12,1 |
18,6 |
|
Закрепленная высота (прод. зона), м |
3,0 |
5,0 |
6,9 |
6,5 |
|
Закрепленная ширина (прод. зона) — сред., мм |
2,2 |
2,1 |
4,5 |
1,7 |
|
Безразм. проводимость трещины (прод. зона) |
2,51 |
2,77 |
2,61 |
1,25 |
|
Коэфф. общей фильтрации, мД |
244,5 |
221,7 |
385,7 |
132,3 |
|
Время закрытия, мин |
34,9 |
37,4 |
36 |
55,9 |
|
Пластовое давление, атм |
142 |
142 |
117 |
117 |
|
Забойное давление, атм |
30 |
30 |
30 |
30 |
|
Дебит воды, м 3 /сут |
22,9 |
22,9 |
27,1 |
27,1 |
|
Дебит нефти, т/сут |
14,5 |
14,5 |
19,3 |
19,3 |
Согласно модели, представленной в работе С. В. Елкина и др. [2] был проведен расчет дебита скважин после проведения многостадийного ГРП в зависимости от числа трещин. Результат данного расчета по скважине 402 показал, что дебит по нефти составит 14,48 т/сут, а по скважине 118 составит 19,28 т/сут.
На скважине 402 ГРП было проведено в июле 2023г, на скважине 118 в августе 2023г. После проведения ГРП согласно получившемуся увеличению дебита можно сказать, что данный метод интенсификации притока нефти на данных скважинах эффективен, и можно спрогнозировать дополнительный дебит на 2024, 2025, 2026 гг. Прогнозируемые дебиты по скважинам представлены в табл. 3.
Таблица 3
Прогноз увеличения дебита скважин после проведения ГРП на три года
|
Скважина |
Текущий |
Планируемый |
Q н, тонн за 3 года |
Q ж, тонн за 3 года |
||||||
|
2024г. |
2025г. |
2026г. |
||||||||
|
Q н, т/год |
Q ж, т/год |
Q н, т/год |
Q ж, т/год |
Q н, т/год |
Q ж, т/год |
Q н, т/год |
Q ж, т/год |
|||
|
402 |
4 687 |
10 804 |
6 962 |
15 148 |
6 241 |
14 269 |
5 647 |
13 456 |
23 717 |
42 673 |
|
118 |
6 243 |
13 106 |
7 142 |
17 326 |
6 498 |
16 563 |
5 863 |
15 585 |
25 746 |
49 474 |
|
Итого |
49 463 |
98 147 |
||||||||
Согласно получившемуся прогнозу дебита, общая добыча с двух скважин в течении 3 лет составит 147 610 тонн, из которых 49 463 тонн нефти и 98 147 тонны жидкости. Согласно данным после проведения многостадийного ГРП прогноза дебит каждой скважины увеличится в несколько раз.
Экономическая эффективность проекта выражается в расчете прибыли от дополнительной добычи нефти. При этом учитываются затраты на подготовительные работы, проведение ГРП, эксплуатационные затраты, налоговые исчисления. При дополнительной прогнозируемой добычи нефти в 49 463 тонны нефти при проведении МГРП, где чистая прибыль составит 254 860 тыс. руб.
Вывод: в результате проведения многостадийного ГРП, происходит изменение модели притока жидкости, образуется прямолинейный поток, увеличивается радиус скважины, который приближается к границам радиуса контура питания, за счет чего снижается фильтрационное сопротивление и происходит рост градиента давления, в результате чего увеличивается проницаемость. На основании полученных данных можем сделать вывод о том, что проведение многостадийного гидравлического разрыва пласта позволит не только повысить эффективность разработки низкопроницаемых коллекторов, но и принести немалый дополнительный доход предприятию.
Литература:
1 Блажевич В. А. Практическое руководство по гидроразрыву пласта. М: Недра, 1961–131с.
2 С. В. Елкин, А. А. Алероев, Н. А. Веремко, М. В. Чертенков / Модель для расчета дебита горизонтальной скважины в зависимости от числа трещин гидроразрыва пласта. Нефт. хоз-во. — 2016. — № 1. — С. 64–67.
3 Кричевский В. М., Морозовский Н. А., Гуляев Д. Н., Биккулов М. М. Оптимизация работы горизонтальных скважин с многостадийными ГРП по данным скважинных исследований// SPE Conference Paper, 138049-RU, 2015. — стр. 1–8.
4 Кудряшов С. И., Бачин С. И., Афанасьев И. С., Латыпов А. Р., Свешников А. В., Усманов Т. С., Пасынков А. Г., Никитин А. Н.: «Гидроразрыв пласта как способ разработки низкопроницаемых коллекторов», Научно-технический журнал «Нефтяное хозяйство», 2006 Выпуск 7, С. 80–83
5 Усачев П. М. Гидравлический разрыв пласта. М.: Недра, 1986–165с.
