Глава 16. Полевые работы 162

Контроль качества 162

До ГРП 162

Во время ГРП 164

После ГРП 165

Ссылки 167

Введение

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) впервые был разработан как метод воздействия на пласт в 1940-х, и первая операция была осуществлена в 1948 году. Первоначально немного было известно о влиянии механики горных пород и рабочих давлений на параметры создаваемой трещины. Дегазированная сырая нефть была впервые использована для обеспечения совместимости жидкости разрыва с породой и пластовой жидкостью.

Несмотря на то, что большинство операций были успешными, вскоре стало ясно, что изменение объемов и скорости закачки и количества проппанта необходимы для обеспечения более высокого уровня добычи после ГРП. Эти изменения привели к экспериментированию с загущенными нефтью, дизелем и керосином. Вскоре для загущения жидкости были успешно использованы полимеры, которые проявили себя как надежные средства обеспечения необходимой вязкости. Загущенная вода стала общераспространенной жидкостью разрыва вследствие ее доступности и безопасности в использовании.

На ранних стадиях применения ГРП сервисные и добывающие компании тратили много времени и денег на исследования. Теории, описывающие процесс ГРП становились все более сложными и, очевидно, более точными. Было произведено усовершенствование оборудования и материалов, используемых для осуществления ГРП.

Попытки углубления понимания и совершенствование процесса продолжались. Было доказано, что ГРП является очень эффективным методом улучшения характеристик работы скважины и ее экономических показателей. Успешное применение ГРП было расширено в высокопроницаемых пластах обеспечением значительного уровня увеличения добычи в высокодебитных скважинах.

На протяжении данного курса будут представлены основные принципы ГРП и в деталях рассмотрено практическое его применение. Углубление знаний о процессе ГРП – это активный процесс, и обеспечение каждого слушателя необходимой информацией является нашей целью.

Цели грп

При осуществлении ГРП необходимо достижение следующих целей:

• Увеличения добычи из пласта

• Изменения темпов падения добычи

• Восстановления добычи из пласта

• Увеличения дебита скважины

• Оптимизации работы скважины

Увеличение добычи из пласта – Перед проведением ГРП для удаления растворимых солей и органических отложений, которые образовались в скважине во время добычи, может быть необходимым использование кислоты (и/или органических растворителей). Кандидатами для проведения ГРП также могут являться старые добывающие или нагнетательные скважины, которые ранее подвергались подобным обработкам. ГРП небольшого объема может быть эффективным для увеличения дебита скважины и снижения потерь давления (ΔP).

Изменение темпов падения добычи – Когда скважина производит нефть или газ в течение нескольких месяцев, незначительное падение пластового давления может вызвать загрязнение призабойной зоны и закупоривание перфорационных отверстий. ГРП может быть использован для повышения продуктивности призабойной зоны скважины. Таким образом, высокопроницаемая трещина может значительно облегчить дренирование жидкости из пласта и изменить темпы падения добычи (Рис.1).

Дебит Эффективный ГРП

Время

Рис.1. Снижение темпов падения добычи с помощью ГРП

Восстановление добычи из пласта – Время от времени становится необходимым проведение ремонта добывающей скважины из-за разгерметизации НКТ и других проблем, связанных с заканчиванием скважины. В таких случаях необходимо заглушить скважину с помощью жидкости, плотности которой достаточно для предотвращения притока из пласта.

В зависимости от нескольких факторов (предыдущие воздействия на пласт, пластовое давление, проницаемость пласта, минералогия) для глушения скважины может потребоваться значительное количество жидкости (содержащей полимеры, понизители водоотдачи). Ремонтные операции могут быть причиной загрязнения призабойной зоны и снижения продуктивности скважины.

Проведение кислотной обработки (разработанной специально для очистки скважины) может быть эффективным методом удаления загрязнения призабойной зоны, вызванного ремонтными операциями, и, соответственно, восстановления продуктивности скважины. Так или иначе, когда в пласт фильтруется значительное количество жидкости, для восстановления продуктивности скважины возможно применение ГРП. В таком случае создание высокопроводящего канала восстанавливает сообщение между незагрязненным пластом и скважиной.

Увеличение дебита скважины – Одним из наиболее распространенных применений ГРП является увеличение дебита скважины. Создается высокопроницемая закрепленная проппантом трещина (или вытравленная кислотой) для увеличения производительности скважины за счет увеличения площади фильтрации жидкости из пласта. Существует две наиболее важные характеристики трещины: 1) проницаемость трещины k_f, 2) протяженность трещины (длина трещины, L).

Оптимизация работы скважины – ГРП является отличным инструментом для управления разработкой. Оперативное бурение, заканчивание скважины и ГРП могут обеспечить значительную экономию средств при разработке месторождения за счет снижения числа скважин, необходимых для эксплуатации залежи. В высокодебитных скважинах проведение ГРП может быть выгодным для поддержания производительности скважины и увеличения площади дренирования с целью уменьшения срока окупаемости инвестиций. В газовых скважинах эффективный ГРП может быть использован для снижения дополнительных потерь давления, вызванных турбулентным течением (отклонения от закона Дарси).