МГРП (многостадийный гидроразрыв пласта) — это метод увеличения добычи нефти и газа с помощью создания множества трещин в пласте под высоким давлением. Он повышает площадь контакта пласта со скважиной и считается эффективной технологией повышения нефтеотдачи. МГРП широко применяется в нефтяной промышленности. В современном мире повышение эффективности процессов важно для энергетической безопасности и экономического роста. МГРП — одна из самых эффективных технологий увеличения добычи углеводородов, но есть потенциал для улучшения. Исследование представит новые технические решения для повышения эффективности МГРП и увеличения добычи нефти и газа.
Ключевые слова: гидравлический разрыв пласта, технические решения, заканчивание, трещины.
MHF (multistage hydraulic fracturing) is a method of increasing oil and gas production by creating multiple cracks in a reservoir under high pressure. It increases the contact area of the formation with the well and is considered an effective technology for increasing oil recovery. MGRP is widely used in the oil industry. In the modern world, improving the efficiency of processes is important for energy security and economic growth. MGRP is one of the most effective technologies for increasing hydrocarbon production, but there is potential for improvement. The study will present new technical solutions to improve the efficiency of hydraulic fracturing and increase oil and gas production.
Keywords: hydraulic fracturing, technical solutions, completion, cracks.
Метод многостадийного ГРП с открытым отверстием
Новая технология МГРП через разнесённую перфорацию использует уплотнённые «подушки»-пакера, которые могут расширяться под давлением для изоляции областей после завершения фракционирования. Оборудование перемещается к следующей точке после того, как пакеры сдуваются до нормального размера. Этот метод МГРП в открытом стволе позволяет механическое отклонение и создание множественных трещин вдоль горизонтального ствола скважины, что сокращает время и затраты. Механическая пакерная система с открытым отверстием способна выдерживать высокие перепады давления, а отверстия для гидроразрыва пласта находятся между пакерами.
Вместо цемента для изоляции секций ствола скважины используются гидравлически устанавливаемые механические пакеры с эластомерными элементами. Они плотно закрывают ствол скважины и обеспечивают изоляцию на протяжении всего срока эксплуатации. В скважине, на обсадной колонне, можно использовать несколько серий пакеров одновременно, а трещины могут быть закачаны непрерывно. Установка пакеров происходит без использования проволоки и перфорирования обсадной колонны, чтобы создать возможность гидроразрыва пласта, когда система достигает нужной глубины.
Значительное улучшение приносит данный подход, так как осуществление процесса МГРП происходит в рамках одной непрерывной операции, что приводит к сокращению времени, расходов и уменьшению рисков для здоровья, безопасности и окружающей среды. Сразу после завершения возбуждающей обработки, скважина может быть возвращена в режим добычи нефти или газа.
Рис. 1. Пакер механический
Метод МГРП с цементированием
Для осуществления данной процедуры сначала проводится перфорация и гидроразрыв скважины для доступа к резервуару. Далее устанавливаются мостовые заглушки с использованием откачки через проводную или гибкую трубу (CT) для механической изоляции в обсадной колонне. Таким образом, цементирование эксплуатационной колонны в горизонтальном стволе скважины обеспечивает механическое отклонение в затрубном пространстве, а мостовая заглушка гарантирует механическое отклонение внутри вкладыша. Для достижения необходимого количества стимуляций в горизонтальном стволе скважины процесс повторяется несколько раз. После завершения этапов бурения составных пробок продолжается восстановление доступа к носку горизонтального ствола скважины. Однако использование данного метода может ограничить добычу, так как цементирование ствола скважины блокирует естественные трещины и растрескивания, которые могли бы увеличить общий объем добычи.
Основные проблемы МГРП
Оператор при проведении многостадийного гидравлического разрыва пласта (МГРП) сталкивается с проблемой сложного контроля процесса из-за необходимости управлять множеством отдельных стадий. Это усложняет задачу, в отличие от обычных гидравлических разрывов, где оператор может легко изменять параметры жидкости и давления.
Еще одной проблемой является высокая стоимость проведения МГРП из-за необходимости использования большого количества материалов и оборудования для каждой стадии. При проведении многостадийного гидравлического разрыва пласта количество этапов может достигать нескольких десятков, что приводит к значительным затратам на работу, что может быть неприемлемо для некоторых компаний.
Перед проведением МГРП важно проводить тщательное исследование пласта и окружающей среды, чтобы избежать негативных последствий, таких как повреждение пласта или загрязнение окружающей среды, что может возникнуть в результате МГРП.
Также к недостаткам относят:
- длительность работ КРС и ГРП;
- необходимость более одной операции прострелочно-взрывных работ;
- возможны осложнения при КРС, такие как посадка, преждевременная активация либо разбуривание мостовой пробки;
- вымывание проппанта из тела трещины.
Возможные решения проблем МГРП
В современные времена наблюдается широкое внедрение новых методов и технологий в области осуществления МГРП. Новые виды проппантов, более эффективные жидкости для разрыва и оптимизация дизайна трещин — все это включено в арсенал инновационных подходов. Успешное применение данных технологий способствует увеличению продуктивности МГРП и улучшению выработки углеводородов.
Важным аспектом также является разработка новых моделей для симуляции процессов МГРП. Это позволяет более точно прогнозировать результаты МГРП на конкретных участках, что в свою очередь способствует оптимизации процесса и сокращению издержек на его проведение.
Повышение эффективности добычи углеводородов и обеспечение энергетической безопасности требуют развития методов контроля и мониторинга процесса многостадийного гидравлического разрыва пласта (МГРП). Получение точной информации о состоянии пласта и эффективности проведенных работ становится возможным благодаря использованию современных технологий, таких как геофизические исследования скважин и анализ керна. Для подготовки специалистов в области МГРП к постоянному развитию технологий требуется постоянное совершенствование их знаний и навыков.
Все эти меры направлены на увеличение добычи углеводородов и экономический рост в долгосрочной перспективе.
Литература:
- Шагалеев, Р. К. Совершенствование технологии гидроразрыва пластов с целью обеспечения стабилизации продуктивности объектов воздействия во времени / Р. К. Шагалеев. — Текст: непосредственный // Нефтепромысловое дело. — 2014. — № 12. — С. 29–34.
- Каневская, Р. Д. Применение гидравлического разрыва пласта для интенсификации добычи и повышения нефтеотдачи / Р. Д. Каневская. — Текст: непосредственный // Нефтяное хозяйство. — 2002. — № 5. — С. 96–100.
