УДК 553

Многостадийный гидроразрыв пласта: опыт и перспективы

Ян Шиюй – магистрант Тюменского индустриального университета.

Кабиров Алексей Наильевич – магистрант Тюменского индустриального университета.

Аннотация: В данной работе представлен краткий анализ публикаций по опыту применения горизонтальных скважин с многостадийным ГРП для разработки низкопроницаемых коллекторов нефтяных месторождений, сделаны выводы об оптимальных решениях.

Ключевые слова: горизонтальная скважина, многостадийный ГРП, низкопроницаемый коллектор, нефть, месторождение.

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) набирает популярность, как эффективный способ увеличения добычи нефти из низкопроницаемых коллекторов [1]. Развитию этой технологии способствовало ухудшение структуры запасов разрабатываемых месторождений.

Одним из способов поддержания рентабельного уровня добычи в условиях ухудшения геологических условий является использование новых систем заканчивания, таких как горизонтальные скважины с множественными трещинами ГРП [5].

Многостадийный гидроразрыв пласта – одна из самых передовых технологий в нефтяной промышленности и наиболее эффективный метод повышения продуктивности горизонтальных скважин. Он отличается от обычных методов гидроразрыва пласта тем, что для увеличения площади дренажа последовательно проводится несколько стадий гидроразрыва. Количество стадий ГРП зависит от длины ствола скважины и напрямую влияет на производительность скважины. По этой причине горизонтальные скважины оснащаются специальными пакерами, которые разграничивают ствол скважины. Каждая секция имеет устройство, открывающее доступ для гидроразрыва пласта. [1]

При использовании данной технологии в горизонтальную часть скважины опускается хвостовик с циркуляционными муфтами и системой заслонных пакеров для изоляции интервалов.

Далее описаны типы современных МГРП, которые широко используются и хорошо зарекомендовали себя на нефтяных месторождениях.

Технология МГРП с применением раздвижных муфт

В ходе проведения операции в поток жидкости ГРП направляются шары калиброванного размера по принципу матрешки, начиная с шара самого малого диаметра, которые, «садясь» в седла, расположенные в муфтах, открывают их, обеспечивая сообщение с пластом для дальнейшего проведения операции.

Таким образом, по завершении каждой стадии гидроразрыва, сброшенный в скважину шар изолирует предыдущий интервал и открывает порты в хвостовике напротив следующего интервала обработки, что позволяет сформировать запланированное число трещин вдоль горизонтальной части ствола скважины. После выполнения всех стадий ГРП посадочные седла и шары разбуриваются фрезом, скважина промывается и осваивается.

Существует схема проведения МГРП с использованием растворимых калиброванных шаров кислотой, после проведения операции, что позволяет сократить общее время работы. Это позволяет из процесса освоения исключить разбуривание шаров и, как следствие, загрязнение высокопроводимой трещины после ГРП промывочной жидкостью. Цикл освоения скважин составляет 16-24 суток .

Особенности проведения:

  • Привлечение комплексов койлтюбинг для нормализации хвостовика и разбуривания фрак-портов.
  • Привлечение специализированного ИТС в бригадах КРС для работ по нормализации забоев в хвостовиках [4].

Технология МГРП с применением мостовых пробок

При реализации данной технологии пакер спускается в зону нижнего стимулируемого интервала хвостовика (интервала перфорации) и производится 1стадия МГРП. Далее производится очистка ствола после ГРП.

Установкой мостовой пробки в хвостовике изолируется нижний стимулируемый интервал и производится перфорация следующего интервала и ГРП. После очистки забоя и разбуривания пробки операции повторяются. Цикл освоения скважины составляет 40 суток.

Особенности проведения:

  • Индивидуальный подход к установке межколонного пакера при ГРП из условия максимально возможного сокращения расстояния до верхнего пакера подвески
  • Устанавка подвески хвостовика ЗАО «СибБурМаш» в интервале с зенитным углом 60-65 градусов, для снижения риска негерметичности стингера при производстве МГРП, устанавливать дополнительно разбухающий пакера в межколонном пространстве 114х168мм, для снижения риска повреждения подвески хвостовика давлением при производстве МГРП. [2]

Технология МГРП с применением разрывных муфт BPS

В декабре 2011г. в ОАО «Самотлорнефтегаз» провели первое в мире многостадийное ГРП на 102 хвостовике бокового ствола скважины с использованием разрывных муфт BPS производства ООО «Трайкан Велл Сервис». Конструкция скважин ЗБС представляла собой фильтровую часть, на которой проводилось первое ГРП и муфта ГРП отсеченная от фильтра заколонным пакером.

При проведении ГРП в конце закачки подавалась проппантная пачка с высокой концентрацией 2000-2600 кг/м3 для отсечения стимулированного интервала, затем проводился технологический отстой для полного распада жидкости разрыва и закрытия трещины.

После технологического отстоя производили опрессовку проппантного моста далее, если мост был герметичен, поднимали давление и инициировали разрывную муфту ГРП с последующей закачкой ГРП. Если мост не выдерживал давления и была приемистость в первую зону, то производили закачку повторной проппантной пачки и повторяли опрессовку совместно с активацией разрывной муфты и так пока не добивались полной герметизации забоя. [3]

Преимущества данной технологии:

  1. Подтверждена возможность проводения ГРП на разрывных муфтах.
  2. Все ГРП занимали по времени от 8 до 20 часов.
  3. Сечение хвостовика остается равно проходным, нет сужений от седел под шар, и нормализация происходит стандартным оборудованием бригады КРС.
  4. Возможен спуск хвостовика в 168 мм, 146 мм, 140 мм материнских колоннах.

Главной положительной частью МГРП является увеличение дренажной системы скважины, что позволяет на прямую увеличить нефтеотдачу пласта, приобщив к дренированию низкопроницаемые пропластки, которые не были вовлечены в разработку. [3]

Последовательность проведения работ ГРП

На Ярайнерском месторождении за период 2009-2016 гг. было проведено семь операций по гидроразрыву пласта (ГРП). Основной объем ГРП был проведен на объектах АВ и БВ. Его применение оправдано как при вводе скважин из бурения (или переводе на объект), так и в процессе эксплуатации.

На месторождении выделяются два вида ГРП:

  1. ГРП на переходящем фонде. В данный период скважины вводились в эксплуатацию без ГРП, далее по мере внедрения технологии ГРП проводилась стимуляция скважин.
  2. ГРП в качестве способа заканчивания при вводе новых скважин.

Эффективность ГРП в значительной степени зависит от достоверности применяемых исходных данных по скважине и продуктивному пласту, используемых при выборе скважин и составлении проекта проведения ГРП. Гидравлический разрыв проводят как в эксплуатационных, так и в нагнетательных скважинах. Проводить ГРП следует в следующей последовательности:

  1. Подготовка скважины;
  2. Промывка скважины;
  3. Закачка жидкости разрыва;
  4. Закачка жидкости песконосителя;
  5. Закачка продавочной жидкости;
  6. Вызов притока.

Вывод

С начала 21 века применение горизонтальных скважин с многостадийным гидроразрывом пласта стало эффективной технологией разработки низкопроницаемых коллекторов. Хотя эта технология начиналась на зарубежных месторождениях, в настоящее время она широко используется на отечественных месторождениях.

Опыт применения многостадийного ГРП c ГС показал, что наибольшая эффективность достигается при увеличении длины горизонтальных скважин и количества трещин ГРП при условии выбора оптимальной конструкции и расстояния между отверстиями трещин.

Список литературы

  1. Азаматов, С.А. Основные особенности проведения многостадийного гидравлического разрыва пласта на горизонтальных скважинах – Москва: Всероссийский научно-исследовательский институт организации, управления и экономики нефтегазовой промышленности – 2013г. - 5 с.
  2. Антипова О.В., Прохорова А.Д. Управление затратами при организации работ по гидравлическому разрыву пласта в нефтедобыче // Фундаментальные исследования. – 2020. – № 5. – С. 30-34.
  3. Верисокин А.Е. Гидроразрыв пласта в горизонтальных скважинах // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. -2013. -№6. -С.101–110.
  4. Дополнение к технологической схеме разработки Арланского месторождения. Уфа, 2016 г.
  5. Анализ эффективности многозонного гидроразрыва пласта в условиях низкопроницаемых коллекторов. Мамбетов Жанат Сеельбекович, Медведев Константин Сергеевич. Интернет – источник: URL: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36467374.

Интересная статья? Поделись ей с другими: