CC BY
319
ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ПРОВЕДЕНИЯ МНОГОЗОННОГО ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА НА НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ Медведев К.С. Email: [email protected]
Медведев Константин Сергеевич - магистрант; кафедра разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений, Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень
Аннотация: одним из наиболее эффективных методов добычи в условиях низкопроницаемых коллекторов является применение горизонтальных скважин с МГРП. Как показывает теория и практика разработки месторождений Западной Сибири, применение системы горизонтальных скважин целесообразно на залежах, содержащих низкопроницаемые и неоднородные продуктивные пласты. По причине малой продуктивности перед вводом скважин в эксплуатацию проводится многозонный ГРП. В данной статье рассмотрены методы проведения МГРП в условиях низкопроницаемых коллекторов.
Ключевые слова: многозонный гидроразрыв пласта (МГРП), горная порода, пласт-коллектор, эффективность, нефтеоотдача, фильтрационно-ёмкостные свойства, трещина, проппант, жидкость разрыва.
DOMESTIC EXPERIENCE OF THE APPLICATION OF TECHNOLOGY OF MULTI-ZONE HYDRO EXPLOSION OF THE PLATE AT DEPOSITS OF WESTERN SIBERIA
Medvedev K.S.
Medvedev Konstantin Sergeevich - Undergraduate, DEPARTMENT OF DEVELOPMENT AND OPERATION OF OIL AND GAS FIELDS, TYUMEN INDUSTRIAL UNIVERSITY, TYUMEN
Abstract: one of the most effective methods of production in low-permeable reservoir conditions is the use of horizontal wells with multi-zone hydraulic fracturing. As the theory and practice of the development of fields in Western Siberia shows, the use of a system of horizontal wells is advisable on reservoirs containing low-permeability and heterogeneous reservoirs. Due to low productivity, before putting wells into operation, multi-zone hydraulic fracturing is carried out. This article discusses the domestic experience of technologies, as well as the effectiveness in conditions of low-permeable reservoirs, depending on the number of stages and volumes injectedproppant.
Keywords: multi-zone hydraulic fracturing, rock, reservoir, efficiency, reservoir- properties, fracture, proppant, fracture fluid.
УДК 553.982.2
На данный момент одой из главных задач, стоящих перед нефтяными компаниями, является применение геолого-технических мероприятий, направленных на вовлечение в разработку трудноизвлекаемых запасов.
Одним из перспективных мероприятий, направленных на увеличение добычи нефти в низкопроницаемых коллекторах, а также месторождениях, продуктивные пласты которых имеют сложное геологическое строение, является многостадийный гидравлический разрыв пласта, в результате которого происходит не только интенсификация добычи нефти, но и вовлечение в разработку запасов, которые ранее оставались в зонах или участках пласта в силу ряда причин неохваченными разработкой. Результатом применения многостадийного гидроразрыва пласта, как
правило, является длительное увеличение отборов жидкости, причем во многих случаях сопровождаемое снижением обводненности продукции и, как следствие, приростом нефтеотдачи. Многостадийный гидроразрыв пласта является высокоэффективной технологией интенсификации притока, повышения отдачи углеводородов. Эффективность достигается за счет устранения скин - фактора и увеличения площади дренирования скважины посредством создания крыльев трещины при условии обеспечения плановой проводимости трещины [1].
МГРП по технологии Zipper-frac. В основе технологии МГРП Zipper-frac лежит то, что операция будет осуществляться одновременно в двух горизонтальных стволах скважин, которые параллельны друг другу, и находятся на незначительном расстоянии друг от друга. Порты ГРП на скважинах располагаются на одной оси, напротив друг друга. Этапы ГРП последовательно чередуются, первый этап находится на скважине 1, затем, далее на первом интервале скважины 2 и так далее, либо ГРП может проводиться на двух скважинах одновременно. Схематичное изображение МГРП по технологии Zipper-frac приведено на рисунке 1.
Рис. 1. Проведение МГРП по технологии Zipper-frac (с одновременным МГРП в портах в двух скважинах и последовательном МГРП в скважинах
МГРП по технологии Zipper-frac (MZP). Технология модифицированного Zipper-frac (MZF) идентична с технологией Zipper -frac, она направлена на создание искусственного коллектора между скважинами и трещинами ГРП. Особенностью является необходимость создания более длинных трещин ГРП, чем при проведении Zipper-frac.
Различие заключается в смещении портов на скважине 2, так порт № 1 скважины должен располагаться между портами №№ 1 и 2 скважины 1, а порт № 2 второй скважины по центру интервала между портами №№ 2 и 3 первой скважины и т.д. Мероприятия ГРП осуществляются в очередности порты №№ 1 и 2 первой скважины, потом порт № 1 второй скважины, далее порт № 3 первой скважины, после порт № 2 второй скважины и далее в аналогичном порядке.
Ниже представлено схематическое изображение проведения МГРП по технологии Zipper-frac (MZP), рисунок 2.
Рис. 2. Проведение МГРП по технологии MZP с одновременным ГРП в портах в двух скважина (слева) и последовательном ГРП в скважинах (справа)
Рекомендации проведения МГРП по технологии Zipper-frac:
- использование линейной жидкости разрыва и сшитой жидкости-песконосителя вязкостью до 500 сПз;
- расход закачки до 5 м3/мин;
- количество стадий ГРП более 5-ти;
- наличие дополнительного манифольда для переключения между скважинами;
- освоение скважин после ГРП на ГНКТ с азотом.
Технология многостадийного гидроразрыва пласта TTS (Texas Two Step) с заключается в том, что гидроразрыв пласта проводится не последовательно, а в измененном порядке. В пласте по причине изменения вектора напряжений в пространстве между трещинами создается эффект дополнительной трещиноватости. Технология предусматривает наличие в компоновке заканчивания скважины управляемые механические сдвижные муфты, которые переходят из положения открыто-закрыто при помощи ГНКТ со специальным инструментом - ключем. Также на скважинах появляется возможность впоследствии производить повторный ГРП на желаемый интервал. Преимущество технологии перед технологий Zipper-frac заключается в том, что отсутствует необходимость точного позиционирования портов ГРП на скважинах относительно друг друга, создание более коротких трещин ГРП, что снижает риски при проведении мероприятия, не требуется доукомплектование флота ГРП дополнительным манифольдом и возможность применения технологии на единичной горизонтальной скважине. При проведении ГРП по технологии TTS активация портов ГРП проводится с измененной последовательностью: 1-3-2-5-4 . Открытие и закрытие портов осуществляется с помощью установки ГНКТ или на НКТ. Процесс проведения МГРП по технологии TTS представлен на рисунке 3.
Рис. 3. Последовательность проведения МГРП по технологии ТТБ
Имилорско-Источный лицензионный участок включает Имилорское, Западно-Имилорское и Источное месторождения. Данный лицензионный участок расположен в 65 км к юго-западу от города Ноябрьск Ямало-Ненецкого автономного округа на территории Сургутского района Ханты-Мансийского автономного округа-Югры. Имилорско-Источное месторождение имеет значительный потенциал. По причине низких коллекторских свойств пластов, сложности геологического строения и как следствие низкой продуктивности скважин, запасы месторождения можно отнести к категории трудноизвлекаемых.
На данном лицензионном участке на горизонтальных скважинах успешно внедрена технология ТК при проведении многозонного гидравлического разрыва пласта.
В настоящее время в эксплуатации находятся 20 скважин с горизонтальным окончанием ствола и проведённым многозонным гидроразрывом пласта по технологии TTS. Десять скважин эксплуатируются на соседних месторождениях -Поточном, Северо-Покачевском и Тевлинско-Русскинском. Другие десять скважин с горизонтальным окончанием ствола эксплуатируются на Имилорско-Источном месторождении со средним дебитом по нефти около 68 тонн в сутки.
Результатом применения эффективного инновационного подхода стало увеличение дебитов по нефти в 1,2-1,6 раз по отношению к стандартному многостадийному гидроразрыву пласта, что позволило более эффективно разрабатывать продуктивные пласты, вовлекать в разработку запасы, которые ранее оставались в участках пласта и в силу ряда причин не были охвачены разработкой. Внедрение рассматриваемой уникальной технологии позволило увеличить дебиты скважин в среднем на 32% и повысить технико-экономические показатели разработки объектов с трудноизвлекаемыми запасами.
Рекомендации проведения МГРП по технологии TTS:
- использование линейной жидкости разрыва и сшитой жидкости-песконосителя вязкостью до 500 сПз;
- расход закачки до 7 м3/мин;
- более 7 стадий ГРП;
- наличие установки ГНКТ на кустовой площадке на протяжении всей работы.
Преимущество МГРП по технологии Zipper-frac, перед МГРП с технологией TTS
заключается в использовании шаровых систем активации портов ГРП, что позволит
отказаться от использования установки ГНКТ для закрытия и открытия портов ГРП, что значительно сократит сроки и затраты на проведение МГРП, сохраняя при этом все преимущества технологии TTS. Ограничением технологии является возможность применения при бурении новых площадей и размещении двух и более горизонтальных скважин параллельно, что не позволит применять технологию при уплотняющем бурении.
В случае отсутствия дополнительного манифольда, для переключения между скважинами, возможно проведение операции двумя и более флотами ГРП, при наличии возможности одновременного размещения оборудования двух флотов ГРП на кустовой площадке. Заключение
Многостадийный гидроразрыв пласта - мощнейшее средство воздействия на пласт, которое проявляется не только в интенсификации добычи нефти, но и в существенном повышении текущей и конечной нефтеотдачи пластов. Данная технология позволяет перевести в категорию извлекаемых запасы нефти низкопроницаемых малопродуктивных коллекторов, эксплуатация которых без МГРП в технологически невозможна. МГРП должен стать основным инструментом при введении в разработку гигантских запасов нефти, сосредоточенных в низкопроницаемых ачимовских и юрских отложениях.
Понимание механизма формирования трещин ГРП и умение контролировать их размеры позволяют использовать его не просто как метод интенсификации добычи, а как инструмент регулирования системы разработки и управления фильтрационными потоками в различных объектах разработки, в том числе и многопластовых.
Список литературы / References
1. БатлерР.М. Горизонтальные скважины для добычи нефти, газа и битумов [Текст]. Ижевск: Институт компьютерных исследований. НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2015. 536 с.
2. Геология для нефтяников [Текст] / МГУ им. М.В. Ломоносова; ред.: Н.А. Малышев, А.М. Никишин. 2-е изд., доп. Москва: Регулярная и хаотическая динамика, 2011. 359 с.
3. Самойлов М.И. Практика многостадийных ГРП в ТНК-ВР: достоинства и недостатки технологий. [Электронный ресурс] / М.И. Самойлов, В.В. Назаревич. Режим доступа: https://docplayer.ru/35764063- Praktika-mnogostadiynyh-grp-v-tnk-vr-dostomstva-i-nedostatki-tehnologiy.html/ (дата обращения: 08.04.2019).
4. Экономидес М. Унифицированный дизайн гидроразрыва пласта. Наведение мостов между теорией и практикой [Текст]: учеб. пособие / Экономидес М., Олайни Р., Валъко П. М.: Петроальянс Сервисис Компани Лимитед, 2014. 543 с.
5. Roussel Nicolas Р., Shaima Mukul M. (University of Texas at Austin): "Optimizing Fracture Spacing and Sequencing in Horizontal-Well Fracturing"// SPE Journal Paper, SPE 127986-PA- 2015. 173 c.
