CC BY
169
ГЕОЛОГО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ГИДРОРАЗРЫВ ПЛАСТА В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ Баловацкая А.А. Email: [email protected]
Баловацкая Анастасия Александровна — магистрант, направление: нефтегазовое дело. Разработка нефтяных и газовых месторождений,
Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень
Аннотация: в статье анализируется способ гидроразрыва пласта и возникающие сложности при применении данного метода для горизонтальных скважин. Описываются условия, при которых применяется метод гидроразрыва. Определяются критерии при использовании данного метода для стимулирования горизонтальных скважин. Воздействие свойств коллекторов продуктивного пласта на процесс гидроразрыва пласта. Отображаются свойства жидкостей гидроразрыва. Анализируется распространение трещин. Определяется, насколько гидроразрыв пласта влияет на увеличение/снижение продуктивности скважин Ключевые слова: гидроразрыв пласта (ГРП), горизонтальные скважины.
HYDRAULIC EXPLOSION IN THE HORIZONTAL WELLS Balovatskaya A.A.
Balovatskaya Anastasia Alexandrovna - Undergraduate,
DIRECTION OF TRAINING: OIL AND GAS BUSINESS. DEVELOPMENT OF OIL AND GAS FIELDS, TYUMEN INDUSTRIAL UNIVERSITY, TYUMEN
Abstract: the article analyzes the method of hydraulic fracturing and the difficulties encountered when applying this method to horizontal wells. The conditions under which the fracturing method is applied are described. Criteria are determined when using this method to stimulate horizontal wells. The impact of reservoir properties of the reservoir on the process of hydraulic fracturing. Displays fluid fracture properties. Analyzed the propagation of cracks. Determines how much hydraulic fracturing affects the increase / decrease of well productivity. Keywords: hydraulic fracturing (HF), horizontal wells.
УДК 3179
Один из наиболее действенных способов увеличения продуктивности работы скважин и скорости добычи нефти - гидроразрыв пласта (ГРП) [1]. При использовании данного метода для стимулирования горизонтальных скважин, ГРП применяется в следующих случаях:
1) Увеличение объема дренирования;
2) Повышение вертикальной проницаемости, для увеличения продуктивности скважины;
3) Соединение продуктивных зон с различными глубинами;
4) В случае, когда запланированная продуктивность горизонтальных скважин больше фактического показателя;
5) При возобновлении продуктивности пласта после цементирования горизонтальных скважин.
Главным фактором применения метода интенсификации работы скважин ГРП в горизонтальных
скважинах - повышение вертикальной проницаемости свойств коллектора. После проведения ГРП создаются трещины, которые должны распределяться перпендикулярно горизонтальному стволу скважины, они располагаются параллельно плоскости минимального главного напряжения. Скважины, пробуренные вдоль направления минимального и максимального напряжения отличаются. В скважинах пробуренные вдоль направления минимального главного напряжения, трещины перпендикулярны горизонтальному стволу скважины. А в скважинах, пробуренных вдоль направления максимального главного напряжения, трещины параллельны горизонтальному стволу скважины. Следовательно, надо учитывать местное направление напряжений при планировании ГРП горизонтальных скважин [2].
В настоящее время при оценке локального направления напряжения используются данные методы: 1) Микрогидроразрыв. При бурении породу подвергают микрогидроразрыву. Буровой раствор применяется в качестве жидкости гидроразрыва, после происходит извлечение керна на поверхность. Исходя из полученных микротрещин, можно выявить направление индуцируемых трещин.
2) Релаксация напряжения. Керн извлекают на поверхность под действием давления. Вследствие релаксации напряжения на поверхности керн меняется: при максимальном увеличении керна,
| 21 | ВЕСТНИК НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ № 8(62). Часть 1. 2019.
данное значение будет соответствовать максимальному направлению напряжения. При этом минимальное увеличение размера керна будет соответствовать направлению минимального главного напряжения.
3) Каверномер. Форма горизонтальных скважин часто имеет эллиптическую форму. При использовании кавернограмм ствола скважин возможно найти направление напряжений. Для этого применяют инструмент с четырьмя рычагами. Могут использоваться как каверномеры, так и пластовый наклономер. При наибольшем размере ствола скважины, направление будет соответствовать к минимальному напряжению, а при минимальном - направление будет к максимальному напряжению.
Основной фактор для определения оптимального количества трещин по направлению ствола скважины - издержки и время, необходимое для пересечения трещин друг с другом. При пересечении одной трещины другой их эффективность снижается. В связи с тем, что будут дренировать одну и ту же продуктивную зону.
Горизонтальные скважины бурятся для увеличения контактной поверхности с коллектором. При цементировании горизонтальных скважин расширение контакта с коллектором теряется, из-за этого возможно появление необходимости в стимулировании вдоль стола скважины и восстановление контакта с коллектором.
В зацементированной горизонтальной скважине необходимо как минимум три бесконечно проводимых трещин с полудлиной 30,48 метра для получения соответствующей продуктивности горизонтальных скважинах с открытым стволом. Для последующего увеличения дебета скважины можно увеличивать количество трещин. Дополнительное увеличение будет обуславливаться исходя из затраченного времени, требуемого для взаимного пересечения трещин [3].
При проведении ГРП создается определенное начальное давление во внутрискважинной жидкости, что способствует распространению трещин. Величина начального давления определяется исходы из свойства породы, диаметра скважины и свойств жидкости гироразрыва. В наибольших глубинах пороговое давление увеличивается, что значительно затрудняет работу. Поэтому, сначала искусственно создают трещины или сеть трещин.
Разработка залежей горизонтальных скважин и проведение ГРП на фонде этих объектов является одним из перспективных способов добычи нефти и газа. На зарубежных месторождениях несколько лет проводят поинтервально ГРП вдоль горизонтального участка ствола скважины. Успешность гидроразрыва пласта как метода для увеличения нефтеотдачи зависит от особенности продуктивного пласта. Опыт показывает, что применение ГРП в зонах малопроницаемых породах экономически оправдано, длина проникновения трещин примерно равна 900м.
При условиях высоких температур на глубоких скважинах необходимо осуществить правильный выбор жидкости гидроразрыва. Жидкость должна обладать следующими характеристиками: вязкость 100 МПас; сохранять высокую вязкость при температуре 175-200 оС на все время работы; отсутствием сдвига и в условиях турбулентности перехода в состояние с низкой вязкостью в результате разрушения химических связей.
В данный период разработано два типа жидкости для гидроразрыва: загущаемая в два этапа, вторая - с поперечными связями.
Успешное применение технологии ГРП зарегистрировано во многих месторождениях. Проведение ГРП горизонтальных скважин применяют в коллекторах с низкой проницаемостью, где загрязнение пласта и дренирование коллектора за определенной время является серьезной проблемой [4].
Список литературы / References
1. Стрекалов А.В., Королев М.С. Обоснование показателей гидроразрыва пласта для горизонтальных скважин // Территория нефтегаз, 2010. № 5. С. 14-16.
2. Гидравлический разрыв пласта: учебное пособие для учащихся профтехобразования и рабочих на производстве. М.: Недра, 1986. 165 с.
3. Некрасов В.И., Глебов А.В., Ширгазин Р.Г., Вахрушев В.В. Лангепас. Тюмень, ГУП. «Информационно-издательский центр ГНИ по РБ. 2001. 240 с.
4. Исследование факторов и реализация мер долговременной эксплуатации нефтяных и газовых скважин. В шести тт. Т.4, книга 3. Гидроразрыв пласта / Отв. ред. А.И. Булатов. Краснодар: ООО «Просвещение - Юг», 2004. 314 с.
5. Исследование факторов и реализация мер долговременной эксплуатации нефтяных и газовых скважин. В шести тт. Т. 4, книга 4. Гидроразрыв пласта / Отв. ред. А.И. Булатов. Краснодар: ООО «Просвещение - Юг», 2004. 388 с.
ВЕСТНИК НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ № 8(62). Часть 1. 2019. | 22 |
