Продуктивныйпесчаник
Алевролит
известняк
Профиль
созданной трещины
Рис.20. Влияние горных напряжений на высоту трещины
В настоящее время напряжения горных пород определяются из акустического каротажа (такого как дипольный акустический каротаж, включающий в себя измерение скорости распространения поперечной и продольной волн через исследуемый образец породы). Несмотря на то, что это каротаж намного дороже, чем обычный, он дает бесценную информацию, касающуюся вероятности роста высоты трещины и относительную вероятность трещинообразования в скважинах, законченных на несколько продуктивных пластов. Может оказаться достаточным проведение однократного дипольного акустического каротажа для получения профиля горных напряжений, которые могут быть использованы для остальных скважин данного месторождения.
Для оценки высоты трещины сервисные компании создают модели, использующие акустические исследования и свойства горных пород. Такие модели дают информацию, касающуюся степени роста трещины в ширину при изменении давления разрыва. Пример такой модели дан на рис.21.
Рис.21. Пример модели развития трещины
Измерение высоты трещины используют для оценки эффективности проведенного ГРП, а также для оценки эффективности перемычек. Методы оценки высоты трещины (на забое) включают в себя использование меченых атомов при закачке жидкости и проппанта, измерение профиля температуры и микросейсмические исследования. Пример радиоактивного каротажа, использованного для определения высоты трещины, изображен на рис.22.
Рис.22. Пример радиоактивного каротажа
Хотя литология пласта и горные напряжения оказывают доминирующее влияние на высоту созданной трещины, существуют и другие факторы, оказывающие дополнительное влияние на этот процесс. Например, ширина трещины является функцией вязкости жидкости, скорости и объема закачки. В целом, чем шире трещина, тем вероятнее ее развитие в вертикальном направлении как показано на рис.23
Развитие трещины вверх
Wfracture = f (вязкость, скорость закачки, объем, 1/E*)
Развитие трещины вниз
* E = модуль упругости Юнга, psi
Рис.23. Рост трещины в ширину и высоту
Современные трехмерные модели учитывают влияние параметров операции (объем, скорость закачки и т.д.) на теоретический рост высоты трещины при наличии таких входных параметров как горные напряжения и свойства горных пород.
Выявление причин низкой продуктивности
Гидравлический разрыв пласта показал себя как эффективный метод увеличения добычи из различных типов коллекторов по всему миру. Его использование распространяется даже на высокодебитные скважины. Во многих низкопроницаемых газовых пластах ГРП рассматривается как часть программы заканчивания скважин и является эффективным методом увеличения дебита скважин до экономически обоснованного.
Перед применением ГРП для повышения производительности скважин необходимо выявить причину ее низкой продуктивности. Существуют три причины низкого уровня добычи:
низкая проницаемость пласта
загрязнение пласта
истощение пласта