Как расшифровывается скважина мсгрп

Обновлено: 07.07.2024

Преимущество технологии многостадийного гидроразрыва пласта Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Ващенко Иоанн Викторович

В данной статье рассматриваются способы проведения многостадийного гидроразрыва пласта при заканчивании скважин. В данной статье рассматривается повышение рентабельности строительства горизонтальных скважин с использованием технологии многостадийного гидроразрыва пласта, также эта технология позволяет экономически эффективно разрабатывать залежь, представленную низкопроницаемыми коллекторами. МГРП набирает большую популярность во многих добывающих компаниях, так как увеличивает технико-экономические показатели эксплуатации продуктивной залежи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Преимущество технологии многостадийного гидроразрыва пласта»

подготовка сотрудников компании. Потому что такая автоматизация достигла объема обслуживания клиентов более 100 в месяц.

TourBook - это современная технологическая платформа для поиска и бронирования туров; Поисковая система Tourindex для размещения специальных предложений туристических агентств на продажу туристическим агентствам и обычным туристам; Интегрированная система управления информацией AMS и другие. Подключение к Интернету следует считать обязательным для туристической компании любого масштаба.

Туристическая деятельность характеризуется высоким уровнем конкуренции. Поэтому необходимо использовать различные инструменты для продвижения услуг и привлечения новых клиентов в успешной реализации. Одним из наиболее важных способов общения между клиентом и туристической компанией является глобальная сеть, в том числе социальные сети. Без использования современных информационных технологий ни одна область жизни, каждый регион, особенно туризм, не будет обрабатывать много информации и информационных услуг. Поэтому постоянно развивающиеся информационные технологии постоянно предлагают новейшие продукты, в том числе программное обеспечение.

ПРЕИМУЩЕСТВО ТЕХНОЛОГИИ МНОГОСТАДИЙНОГО ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА Ващенко И.В.

Ващенко Иоанн Викторович — магистр, специальность: технология вскрытия пласта, кафедра бурения нефтяных и газовых скважин, Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень

Аннотация: в данной статье рассматриваются способы проведения многостадийного гидроразрыва пласта при заканчивании скважин. В данной статье рассматривается повышение рентабельности строительства горизонтальных скважин с использованием технологии многостадийного гидроразрыва пласта, также эта технология позволяет экономически эффективно разрабатывать залежь, представленную низкопроницаемыми коллекторами. МГРП набирает большую популярность во многих добывающих компаниях, так как увеличивает технико-экономические показатели эксплуатации продуктивной залежи. Ключевые слова: вскрытие, МГРП, заканчивание.

Одним из способов поддержания рентабельных уровней добычи является применение новых систем заканчивания скважин, в том числе горизонтальных скважин (ГС) с МГРП.

Гидравлический разрыв пласта является важной частью заканчивания строительства скважин, главной задачей проведения гидравлического разрыва пласта является создание надежной гидродинамической связью скважина-пласт. Технология ГРП заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте под воздействием прокачиваемой в него жидкости и расклинивающего элемента (проппанта).

Многостадийный ГРП - является передовой технологией ГРП, и наиболее эффективная для горизонтальных скважин, а также низкопроницаемых коллекторов.

Технология проведения Многостадийного ГРП в горизонтальных скважинах заключается в поочередном разрыве пласта, начиная от забоя скважины. По завершении каждой из стадий ГРП, в скважину сбрасывают шар, который изолирует предыдущий интервал и открывает отверстие хвостовика напротив следующего интервала.

В настоящий момент технологию МГРП можно поделить на два основных вида: общая технология и технология с использованием пакерных компоновок.

Общая технология осуществляет многостадийный гидроразрыв пласта путем спуска в скважину устройства со специальной насадкой. Устройство при движении в цементированнной горизонтальной части при помощи закачки пропанта создает высокопроводящие трещины в продуктивном пласте.

Применение систем заканчивания пакерными компоновками для МГРП уменьшаются технологические риски, поскольку снижается число проводимых спускоподъемных операций для создания и удаления мостовых пробок и повышается эффективность операций ГРП из-за учета параметров отдельных зон.

Для определения сетки скважин, длины горизонтального участка, расстояния трещин, создаваемых в процессе ГРП производится технико-экономический расчет на основе расчетных данных полученных в гидродинамическом симуляторе. Конструкция высокотехнологичной скважины помимо дебита должна позволять оперативному проведению повторного МГРП, без предварительных дорогостоящих работ. Так же на качество МГРП влияет процентное содержание проппантного вещества.

Выполнение скважинных операций по общей технологии дает уникальную возможность для расположения новых трещин МГРП путем проведения гидропескоструйной перфорации. Внедрение открывающихся и закрывающихся портов многоразового использования дает возможность проводить повторные ГРП либо изолировать отдельные интервалы ГС в случае их обводнения.

В связи с этим технология проведения Многостадийного ГРП является рентабельной для скважин с низкой проницаемостью, что дает в свою очередь возможность эксплуатации большего объема залежи в зоне вскрытия ГС.

1. Верховцев П.Н., Елесин М.В., Исламгалиев Р.Ф. Опыт проведения многостадийного гидроразрыва пласта в горизонтальных скважинах ОАО «РН-Няганьнефтегаз» // Научно-технический вестник, 2014. № 2.

2. Листик А.Р., Попов Н.Г., Ситников А.Н., Асмандияров Р.Н., Шеремеев А.Ю., Зулькарниев Р.З., Колупаев Д.Ю., Чебыкин Н.В. Выбор лучших технологических решений для повышения эффективности применения горизонтальных скважин с многостадийным гидроразрывом пласта на приобском месторождении // нефтяное хозяйство, 2018. № 1131.

Гидравлический разрыв пласта (ГРП)

Технология ГРП

Технология ГРП заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте под действием подаваемой в него под давлением жидкости для обеспечения притока добываемого флюида (природный газ, вода, конденсат, нефть или их смесь) к забою скважины.

дебит скважины, как правило, резко возрастает или существенно снижается депрессия.
позволяет «оживить» простаивающие скважины, на которых добыча нефти или газа традиционными способами уже невозможна или малорентабельна.
может также использоваться для дегазации угольных пластов, подземной газификации, и тд
применяется для разработки новых нефтяных пластов, извлечение нефти из которых традиционными способами нерентабельно ввиду низкого дебита.
применяется для добычи сланцевого газа и газа уплотненных песчаников.

В однородных по толщине пластах обычно создается 1 трещина значительной длины.

На многопластовых или большой толщины залежах, представленных низкопроницаемыми геологическими формациями, осуществляется, как правило, поинтервальный ГРП.

Рабочая жидкость, применяемая для ГРП, нагнетается в пласт через колонну труб.

Если давление разрыва превышает допустимое рабочее давление для эксплуатационной колонны и устьевой запорной арматуры, то технологи рекомендуют вместо запорной арматуры установить специальную головку, а на нижнем конце НКТ установить пакер, выше которого межтрубное пространство заполнить жидкостью с большей плотностью.

В качестве рабочей жидкости ГРП обычно применяют растворы с использованием высокомолекулярных полимеров (для снижения потерь давления) на водной основе, в том числе:

техническая или пластовая вода, реже солянокислотные растворы (для карбонатных пород) или сырая нефть;
кислота, противокоррозийный элемент, фрикционная смесь, клей и добавки для вязкости геля.

В качестве расклинивающего материала используются проппанты, кварцевый песок и другие материалы фракции 0,5-1,5 мм.

Эффективность ГРП повышается при одновременной гидропескоструйной или прострелочной перфорации скважины, однако при поинтервальных ГРП при этом необходимо изолировать обработанный участок пласта с помощью пакера и т. д.

Экологическая опасность технологии ГРП

В результате ГРП возможно загрязнение грунтовых вод химическими веществами.
1% рабочей жидкости ГРП - гелевый раствор на основе химдобавок, которые позволяют создать трещины.
Если расклинивающий агент относительно безвреден, то химдобавки - это довольно токсичные вещества.
В США настолько развит ГРП, что ущерб от него тоже ощутим.

Технология гидравлического разрыва пласта в российских условиях

Не будем обещать, что в ближайшие 15 минут вы точно будете специалистом по гидроразрыву пластов, зато точно узнаете как 33 человека и 22 машины на песчаном пустыре среди болот закачают на 3 км под землю 3 бассейна Сибиряк воды и 9 железнодорожных (Ж/Д) вагонов песка или проппанта всего лишь за 5 часов.

Здесь самое главное слово «Зачем», ведь там под землей и так этого добра достаточно.

Этот песок в белых мешках и есть проппант, сейчас его поднимают кранами на 10-метровую высоту, чтобы потом так вколотить его на 3 км под землю, чтобы он там и остался навсегда.

В общем, это такие похороны проппанта, которые дают скважине новую жизнь.

Сейчас легкой нефти практически нет, все месторождения, которые сейчас разрабатываются, либо на стадии завершающейся, либо это новые месторождения, где нефть очень трудно извлечь и без новых технологий там делать нечего.

В наших геологических условиях, когда больше 70% нефти находится в трудно извлекаемых пластах, ГРП – это единственный способ с которым мы можем экономически рентабельно развиваться, разрабатывать и бурить новые скважины.

И когда для ГРП используют 300 и более т проппанта, то это уже не просто разрыв, а супер ГРП или супер Фрекинг.

Здесь все будет как обычно, но немного не так.

Именно в эту скважину будет закачано 450 т проппанта, те есть это не самый простой супер фрэкинг, и почти 1500 м 3 воды, а все это еще сюда и привезти нужно, а здесь весной это такая беда, что без трактора никуда, да и с ним недалеко.

А привезти нужно 22,5 тягача с проппантом и 75 бочек с водой, потом эту воду надо будет перекачать в емкости и подогреть.

У неоднократных чемпионов Дакара на 1 рейс, а это всего лишь 40 км, уходит по 3-3,5 часа, и то если повезет, если сам ГРП будет длиться всего лишь 5 часов, то процедура подготовки – не менее 3 суток по таким дорогам, причем именно суток, не определяясь на дни и ночи.

То есть, увидев это впервые, проникаешься и эмоциями через край, когда же это только сухие цифры на планерке – ни тени эмоции ни в лице, ни в интонации.

Когда на кустовую площадку заедет весь флот ГРП, то проппант и воду всё еще будут возить, но это будет супер фрахт, не 1, а 2 флота, 22 таких грузовика и 33 человека бригады ГРП.

И это не подстраховка, за время 5 часовой операции под землей, здесь на земле работы хватит на всех, и вспотеть успеют все.

Причем чем больше механизмов, тем больше вероятность получить проблемы – здесь 22 агрегата, связанные только шлангами и проводами, которые должны отработать как одно целое, плюс человеческий фактор и огромная цена ошибки.

Если что-то я недоподам, то может остановиться вся работа, то есть гель, жидкая химия, понизитель трения стабилизатора.

Стоят компьютеры, надо соблюдать пропорции определённые, сколько литров на м 3 подавать.

Флот ГРП – это мобильный комплекс 10-20 крупноразмерных установок на грузовых шасси для проведения ГРП.

Состав комплекса ГРП (флот):

насосные дизельные агрегаты (до 6) или газотурбинные (до 4)
смеситель (блендер) для приготовления рабочих гелевых смесей для ГРП,
машина манифольдов,
автоматизированная станция управления,
танки для геля и проппанта (наполнителя).

Жидкости опасные-нужны очки, каска, противогаз.

Все начнется с мини ГРП, это такая разминка перед боем.

Чтобы почувствовать, как поведет себя пласт.

Без этой пробы на деле, вся информация геологоразведки – это просто прогноз.

В пласт закачают гель под давлением, гель это вода+гуар (растительный полимер).

Гуар добавляют почти во все йогурты и желе, именно такое желе должно разорвать пласт.

Ну а давление – это не основной источник гидроразрыва, но и источник информации.

Именно по нему выстраиваются все эти замысловатые графики и делаются расчеты, и именно этот показал, что предварительный расчет был верным на 95%.

Радмир Гайнетдинов (начальник геологической службы): «Наша геологическая служба получает данные от заказчика, по ней мы делаем модель и расчёт по добыче.

Мини ГРП позволяет нам при помощи записи давления подойти ближе к реалии самой трещины.

По первоначальным данным наша трещина должна была составлять почти 200 метров в длину, 129 в высоту, после внесения всех калибровок длина увеличивается на 23 м, высота остаётся прежней.

И когда свои расчеты с учетом данных мини ГРП закончит специалист, на летучке по безопасности их озвучит мастер.

Это единственная часть операции, где всех участников можно увидеть вместе – это 33 человека, которых во время самого процесса найти на кустовой площадке на площадке можно будет только по рации.

По работе, подушка 550 м 3 будет с расходом 5,5, первая песочная стадия 5,5, остальные все стадии 5,2.

Начальная концентрация проппанта 100, конечная 1300.

Нам нужно для работы 1341 м 3 воды.

Когда все разойдутся, начнется самое интересное и после этой команды из штаба «Все,за дело» на площадке станет жутко от рева и уровень децибелов здесь не понизится на ближайшие 5 часов.

Гидротационной установке надо перекачать из емкости 1341 м 3 воды, но это без малого и есть 3 бассейна Сибиряк и уже у себя, в таком бассейне превратить ее в гель, смешать с индийским гуаром.

Ну а химтрал – это где жидкости опасные, и следует помнить и про ТБ, и про пропорции, добавить в этот раствор стабилизатор глин.

Если вода без этого стабилизатора попадет на глину в пласте, то глина разбухнет и забьет всю суглинку.

А с нее как с гуся вода, и во время операции она должна оставаться сухой, несмотря на то, что так много воды утечет.

Но еще понизитель трения, это что-то вроде смазки и это уже для проппанта, чтобы он, этот песок не стёр до дыр стенки колонны скважины.

Дальше насосы все это закачают со свистом, точнее с ревом самолета на взлете и между ними, в самом эпицентре напряжения нужно отстоять старшему оператору.

Если сначала это будет 550 м 3 , то есть один бассейн Сибиряк чистого геля, вода+гуар и разрушитель, то это и есть та подушка, о которой говорил мастер на летучке и именно она, эта мягкая подушка, разорвет каменный пласт.

Ну а то давление, которое создают насосы и средний расход гелия – это 5,3 м 3 /мин, будут удерживать пласт разорванным, пока полученная трещина не нафаршируется проппантом, а его уже блендер будет постепенно добавлять в гель, сначала 100 кг/м 3 проппанта, до 1300 кг/м 3 в конце, и это будет чистый проппант, в котором и гель то будет трудно найти.

Судя по этим кривым, гидроразрыв пласта произошел на 1 й минуте, здесь давление резко подскочило до 550 атмосфер, потом резко же упало, потом стабилизировалось, то есть в этот короткий промежуток времени и произошел разрыв пласта, и разорвало его ни что иное, как этот гель.

В гидроразрыве будут использоваться 3 разных вида проппанта, самый мелкий – его закачают 112,5 тонн, чуть покрупнее – 225 т, и такого же, только с резиновой оболочкой – тоже 112,5, это 450 тонн или 9 железнодорожных вагонов.

Брейкер, этот белый порошок, возвращает гель в его обычное состояние, разлагает его на обычную воду, полимер и проппант.

Вода и полимер откачаются из скважины, а этот проппант так и останется расклеивать трещину.

Ну а гидроразрыв так и называется из-за того, что это ни что иное, как разрушение камня водой.

В соответствии с графиком повышается и напряжение у всех присутствующих на станции контроля и оно не спадет до самой остановки насосов.

Потому что никто не может засунуть глаза в скважину на 3 км глубине, и это давление-единственный источник информации.

Такое ощущение, что если оно резко поднимется или резко упадет, то все схватятся за сердце и полезут за валокордином, это будет аварийная ситуация или по здешнему стоп, она может произойти на каждой секунде, а этих секунд надо пережить 18000».

Радион Галлиев (главный специалист отдела супервайзинга): «Это наверное на каждом ГРП есть, потому что когда идет падение дебита, с 400 до 500 поднимается за какой-то короткий промежуток времени – вот это самая напряженная ситуация.

Конечно, это на каждом ГРМ, вне зависимости от того 400 тонн качаем или 120.

Оно всегда одинаковое.

Если бы у нас не было ГРП, то коэффициент продуктивности у нас составлял бы, где-то 0,3, а при таком большом ГРП как 400 т, именно если эту скважину взять, продуктивность у нас выросла до 1,9, то есть можно сказать, что приток вырос порядка 8 раз».

Алексей Затирахин (старший мастер по повышению): «Весь процесс построен именно на взаимодействии людей, то есть бригада – это семья.

То, как человек сработает на своем месте, из этого складывается успешная работа.

Вообще ГРП напоминает кулачный бой, это мягкий против твердого и вообще непонятно, как этот мягкий гель может сломать твердый камень, но в Юганскнефтегазе провели более 10 тыс. ГРП, и всегда этот гель выходил победителем.

Ну а теперь то, что мы имеем в итоге – там под землей нефть находится в твёрдой структуре, ее очень сложно проходить к устью скважины через этот спресованный песчаник, словно через фильтр, и для того, чтобы это стимулировать, и делают ГРП, те мы в нем делаем трещину и набиваем ее проппантом».

Алексей Никитин (начальник управления повышения): «ГРП можно сравнить с приемом антибиотика в медицине, это новый инструмент, который в умелых руках дает потрясающий эффект, однако в неумелых руках применение этого метода не даст эффекта, а наоборот может навредить.

Для многих это не просто метод интенсификации и увеличения притока нефти и нефтеотдачи, но и средство разработки месторождений.

В 1 ю очередь-это очень мощный инструмент.

Что касается многих мнений по поводу пользы и вреда ГРП, то споры до сих пор не утихают.

Именно на старых месторождениях, таких как Усть-Балыкское и Мамонтова, мы, используя ГРП, смогли увеличить текущую добычу, предотвратить падение, которое уже было нами запланировано, и во многом реанимировать старый фонд.

В проектах работ на разработку месторождений есть один очень важный фактор – коэффициент извлечения нефти, который редко бывает больше 35, как правило, от 30 до 40% или в долях единицы – 0,3 и 0,4.

По применению ГРП и вовлечению в разработку ранее не гринированных участков пластов позволяет нам на том же фонде скважин на несколько единиц (%) поднять этот коэффициент извлечения нефти (КИН).

Если бы мы не применяли этот метод, то нам бы приходилось забуривать много вторых стволов, бурить новые скважины, чтобы поднять эту пропущенную нефть.

Если говорить о самом процессе ГРП, то для многих он, как черный ящик, но это не так, мы уже знаем какие параметры на входе и что мы получим на выходе, для нас это не черный ящик.

Мы достаточно четко себе представляем, как развивается трещина, каким образом туда заходит проппант и какие процессы там происходят.

Если мы понимаем эти процессы, то мы можем их улучшить, соответственно увеличивается эффективность метода ГРП.

Здесь важен не только процесс ГРП, но и взаимодействие всех служб, подготовка скважины ГРП, сам ГРП, освоение скважины, спуск насоса, последующий вывод насоса на режим, вывод скважины на режим, все это одно большое мероприятие, провал на каком-то этапе даст негативное восприятие всего процесса.

Также применяется многостадийный гидроразрыв пласта (МГРП), который является одним из самых передовых технологий в нефтяной отрасли, наиболее эффективная для горизонтальных скважин».

Многостадийный прорыв

Сегодня многостадийный гидроразрыв пласта (МГРП) стал повседневной технологией повышения нефтеотдачи. Ее применяют и на традиционных запасах, и на трудноизвлекаемых. Тем не менее этот метод постоянно совершенствуется и развивается в соответствии с новыми вызовами. В частности, при разработке сложных низкопроницаемых коллекторов с плохими фильтрационно-емкостными свойствами стала очевидна малоэффективность стандартного шарового МГРП, имеющего определенные ограничения. В результате появился новый вид компоновки для гидроразрыва — бесшаровый, принципиально отличающийся от применяемых ранее.

Многостадийный гидроразрыв пласта

Первые работы по внедрению бесшарового многостадийного ГРП в «Газпром нефти» начались в 2015 году на Южно-Приобском месторождении «Газпромнефть-Хантоса». Тогда с помощью этой технологии удалось увеличить количество стадий разрыва до 15: при шаровом МГРП этот параметр не превышает 10. В июле этого года на том же Южно-Приобском месторождении был проведен рекордный для России 30-стадийный гидроразрыв по бесшаровой технологии. Особенность новой технологии прежде всего в способе изоляции портов ГРП (точек внутри скважины, где планируется провести гидроразрыв) от ранее простимулированных участков. При использовании более традиционной шаровой технологии каждая новая зона МГРП отделяется от предыдущей композитным или металлическим шаром. Диаметр шаров уменьшается от зоны к зоне и не позволяет провести более 10 операций гидроразрыва из-за конструктивных особенностей скважины. При проведении бесшарового гидроразрыва в качестве изолятора используются не шары, а специальный инструмент с многоразовой уплотняющейся «подушкой» — пакером (см. схему). Оборудование для открытия муфт, закрывающих места будущих разрывов, с инсталлированным пакером спускается в скважину на гибких трубах (колтюбинге). Пакер увеличивается в размере при механическом сдавливании и отделяет зоны с уже проведенными гидроразрывами, параллельно открывается новая муфта. После выполнения работ пакер возвращается к исходному размеру, и оборудование можно транспортировать к следующему порту для проведения МГРП внутри скважины (в то время как шары и муфты после завершения операции необходимо разрушать специально). В случае применения бесшаровой технологии количество стадий МГРП ограничивается лишь протяженностью самой скважины и технико-экономическими расчетами.

Увеличение количества стадий гидроразрыва может быть крайне важно при разработке низкопроницаемых коллекторов, так как, соответственно, увеличивается количество трещин, пронизывающих нефтяной пласт, а значит, и зона дренирования. Все это обеспечивает повышение значений пускового дебета скважины и в дальнейшем более высокую накопленную добычу по сравнению с аналогичными скважинами, где проведен обычный МГРП. Кроме того, внедренная технология позволяет проводить исследования внутри скважины и, что крайне важно, повторный ГРП.

30 стадий гидроразрыва пласта проведен о на Южно-Приобском месторождении

1500 метров составила длина горизонтального участка скважины, пробуренного для проведения бесшарового ГРП

1200 тонн проппанта было использовано для проведения 30 стадий гидроразрыва

130 тонн составил пусковой дебит скважины после проведения бесшарового ГРП

Александр Листик,
директор программ операционной эффективности геологии и разработки «Газпром нефти»:

Сегодня в активе «Газпром нефти» объем невовлеченных в разработку трудноизвлекаемых запасов составляет 693,3 млн тонн нефти, эффективность добычи которых будет прямо зависеть от инновационности применяемых технологий. Бесшаровый МГРП — это из таких технологий. Пока мы сумели провести операцию с 30 стадиями разрыва, но потенциал технологии намного выше: она позволяет проводить до ста стадий ГРП и более. Тем не менее здесь важно точно просчитывать экономику: при увеличении количества стадий и, соответственно, длины горизонтального ствола скважины растет и величина необходимых капвложений. Бесшаровый МГРП дает сразу несколько преимуществ. Помимо того, что мы можем создать значительную зону дренирования пласта и увеличить пусковые дебеты, мы получаем возможность в будущем проводить повторные гидроразрывы — так называемые рефраки. В этом случае мы сможем использовать как уже имеющиеся порты, так и проводить полноценный новый МГРП на других участках ствола скважины, изолировав старые трещины механическим закрытием портов.

В результате проведения 30-стадийного ГРП на Южно-Приобском месторождении при помощи технологии бесшарового заканчивания нам удалось получить пусковой дебет скважины порядка 130 тонн в сутки — это в два раза больше, чем мы получали на Приобке после проведения традиционных 8—10-стадийных гидроразрывов.

Оптимизация технологии повторных многостадийных гидроразрывав пласта

20 Апреля 2016 П.И. Крюков, Р.А. Гималетдинов (ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз»), С.А. Доктор (ООО «Газпромнефть-Хантос»), И.Г. Файзуллин, Р.Г. Шайкамалов, Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»)

В ноябре 2010 г. в ПАО «Газпром нефть» начато внедрение технологии многостадийного гидроразрыва пласта (МСГРП) в горизонтальных скважинах [1]. Первая такая скважина была пробурена на пласт БВ8 Вынгапуровского месторождения ОАО «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаз», в конце 2011 г. она была запущена в работу фонтаном. На 01.09.15 г. на месторождениях ПАО «Газпром нефть» введено в эксплуатацию более 480 скважин с использованием технологии МСГРП. Доля горизонтальных скважин с компоновками МСГРП в общем объеме бурения ежегодно увеличивается (рис. 1).

Рис. 1. Динамика числа скважин с МСГРП

В основе МСГРП лежит применение различных технологических решений, позволяющих проводить селективную контролируемую закачку жидкости с проппантом либо кислоты последовательно в выбранные интервалы горизонтального ствола скважины. В настоящее время на месторождениях компании практически повсеместно внедрены компоновки МСГРП с муфтами ГРП, активируемыми сбросом шаров. Изоляция интервалов в открытом стволе проводится гидравлическими или набухающими заколонными пакерами, без цементирования горизонтальной части ствола. Основными поставщиками компоновок являются компании Schlumberger и Weatherford, а также отечественные производители, такие как «TехноСнабСервис» и «Зенит». Доля компоновок российского производства увеличилась от 1,4 % в 2013 г. до 14,5 % в 2015 г.

В процессе эксплуатации продуктивность скважины снижается, в частности, вследствие изменения проводящих характеристик трещин ГРП из-за засорения механическими примесями, поступающими из пласта, и деформации проппантной пачки («вмятие» проппанта в пластичные породы) [2]. Наиболее эффективным методом восстановления продуктивности скважин с МСГРП представляется проведение повторного ГРП. Эффективность повторных операций ГРП через лет после предыдущей стимуляции подтверждена в наклонно направленных скважинах.

Применяемая типичная схема скважин с МCГРП была изначально разработана для сланцевых месторождений, на которых повторные ГРП проводить не планировалось из-за особенностей метода разработки и нетрадиционности отдающих интервалов, поэтому при использовании конструкции шаровых компоновок в построенных скважинах проявляются факторы, осложняющие проведение повторных ГРП. К таким факторам относятся следующие.

— Поскольку ГС оборудованы муфтами ГРП однократного действия, после завершения всего цикла операций ГРП при вводе скважины из бурения остается множество открытых интервалов. Необходима изоляция повторно стимулируемого интервала для успешного завершения повторной операции (исключение развития многотрещенности).

— Наличие сужений ствола на применяемых муфтах даже после фрезерования, обусловленное конструктивными особенностями.

В данных условиях наиболее экономичным способом повторной стимуляции скважин с МСГРП, на первый взгляд, является проведение «слепого» ГРП. Но, несмотря на низкую стоимость и простоту, такой подход неэффективен по нескольким причинам.

•Нет понимания, какая из открытых зон будет простимулирована

•В первую очередь будет проведена повторная стимуляция наиболее выработанного интервала — как результат, высока вероятность отсутствия эффекта. Даже при повторении стимуляции отсутствует уверенность в размещении трещины ГРП в менее дренированных участках.

•Риск получения осложнения (СТОП) из-за дополнительных утечек через открытые интервалы (многотрещинность).

Горизонтальная скважина с компоновкой МСГРП является высокотехнологичным, дорогостоящим сооружением. С учетом ежегодного увеличения объемов бурения таких скважин актуальна проблема повышения эффективности их эксплуатации. После рассмотрения множества различных вариантов для проведения поинтервальных повторных ГРП в горизонтальных скважинах с компоновками МСГРП были выбраны четыре подхода, которые в настоящее время оцениваются как наиболее реалистичные.

1. Технология с малогабаритным хвостовиком

Технология предусматривает спуск в горизонтальную часть ствола малогабаритной компоновки (рис. 2). Перед повторной операцией ГРП требуется разбурить все муфты ГРП и шары (на гибких насосно-компрессионных трубах (ГНКТ) или НКТ); диаметр фреза должен быть максимально возможным для использованных муфт ГРП и хвостовика горизонтальной части. Далее подвеска хвостовика диаметром 127 мм с присоединенным малогабаритным хвостовиком диаметром 73 мм с муфтами ГРП и набухающими пакерами спускаются в горизонтальную часть скважины, законченную хвостовиком диаметром 114 мм. Муфты ГРП могут активироваться как шарами, так и специальным инструментом (многоразового действия), спускаемым на ГНКТ. Затем проводятся посадка новой подвески и спуск стингера для ГРП на НКТ диаметром 89 мм.

2. Технология с химическим отклонением

Жидкость ГРП закачивается в три интервала перфорации и более (обычно до шести). При этом одновременно развивается нескольких трещин по числу интервалов перфорации. Стадии ГРП разделяются пробками, устанавливаемыми с помощью ГНКТ или на кабеле. В настоящее время ведутся работы по адаптации технологии для условий Западной Сибири.

Метод основан на использовании добавки отклонителя в жидкости ГРП. Отклонитель блокирует трещины, образовавшиеся при ранее выполненных ГРП, и поток жидкости перенаправляется (отклоняется) в нестимулированные интервалы.

Рис. 2. Схема компоновки с малогабаритным хвостовиком

Через некоторое время после проведения операции частицы отклонителя разлагаются под действием температуры °С).

Первоначально планировалось, что перед проведением повторного ГРП все имеющееся трещины будут блокированы закачкой отклонителя, а далее будет проведена гидропескоструйная перфорация (ГПП) новых интервалов под ГРП. Время полного разложения отклоняющегося материала доступной на сегодняшней день композиции составляет 48 ч для рассматриваемых условий, что является недостаточным для использования в предлагаемом варианте проведения повторных ГРП (с применением ГПП). Поэтому принят вариант без применения ГПП. В данном подходе первый ГРП проводится в уже открытых интервалах в зоне с наименьшим сопротивлением, местонахождение которой не имеет значения. После прокачки проппантных пачек в конце стадии закачивается отклонитель для блокировки созданной трещины ГРП. Далее проводится закачка следующей стадии ГРП, процесс повторяется.

3. Технология с двойным пакером

Основана на использовании чашеобразных уплотнителей и пакера многократной установки (рис. 3). Устройство может переключаться с гидропескоструйной резки на режим ГРП и обратно. Необходимая зона изолируется между верхним чашеобразным уплотнителем и пакером многократной установки. Перед проведением повторного ГРП все седла и шары разбуриваются (на ГНКТ или на НКТ), компоновка устанавливается в требуемом интервале напротив открытой муфты ГРП. Затем выполняется ГРП.

Конструкция компоновки позволяет создавать новые интервалы для осуществления ГРП. Для этого компоновку переводят в положение для проведения перфорации с последующей закачкой абразивной смеси. После выполнения ГПП компоновку переводят в положение для проведения ГРП в новом интервале.

Рис. 3. Компоновка с двойным пакером (МЛМ — магнитный локатор муфт)

4. Технология с проппантной отсыпкой (рис. 4)

Перед повторным ГРП разбуриваются все седла и шары (на ГНКТ или на НКТ). В скважину спускается малогабаритный пакер с использованием лифта НКТ диаметром 50 мм в горизонтальной части ствола и 89 мм в основной колонне. При проведении первой повторной операции ГРП пакер устанавливается между первой и второй муфтами ГРП. В конце закачки жидкости ГРП подается проппантная пачка высокой концентрации для отсыпки простимулированного интервала. Таким образом, перекрывается сечение хвостовика, и обработанный интервал изолируется от еще не обработанных. Затем пакер устанавливается в следующий интервал для проведения ГРП. Процесс повторяется. Данная технология проходит опытно-промысловые испытания на Вынгапуровском месторождении. Выявлены как положительные так и отрицательные стороны данного метода. Технология находится в стадии опытно-промысловых испытаний.

В табл. 1 представлены преимущества и недостатки рассмотренных технологий. Технология с малогабаритным хвостовиком является наиболее сложной и рискованной в исполнении: отсутствует возможность проведения геофизических исследований в горизонтальном стволе в связи с ограниченным внутренним диаметром компоновки 65 мм; однократность проведения повторных операций; высокая вероятность недовода компоновки до проектной отметки. В связи с риском получения сложной аварии в случае прихвата компоновки при спуске в настоящее время принято решение исключить эту технологию из дальнейшего рассмотрения.

Рис. 4. Схема проведения повторного ГРП методом проппантной отсыпки

Для внедрения технологий повторного МСГРП выбран пласт БВ8 Вынгапуровского месторождения. Скважины-кандидаты для проведения повторной стимуляции должны соответствовать следующим критериям:

— разбуренные или вышедшие шары;

— низкий текущий дебит нефти (для минимизации потерь от простоя скважины во время подготовки и проведения МСГРП);

— текущая обводненность — не более 70 %;

— пластовое давление — не менее 80 % гидростатического.

Подрядчиком совместно с ООО «Газпромнефть НТЦ» ведутся работы по созданию геомеханической 3D модели, с помощью которой должны быть решены следующие задачи:

— моделирование влияния добычи углеводородов на перераспределение напряжений в прискваженной области;

— моделирование влияния первичных трещин на ориентацию напряжений в окрестности ствола скважин;

— прогнозирование точки инициации повторных трещин вдоль горизонтального ствола.

Для построения корректной геомеханической модели участка месторождения необходимы данные плотностного каротажа в окружающих скважинах с глубины не менее 1400 м; акустического каротажа в интервале пластов БВ7 и БВ8; хотя бы один замер ориентации максимального горизонтального напряжения в окружающих скважинах, данные сейсморазведки.

После обработки и анализа промысловых данных по скважинам, в которых установлены компоновки МСГРП, был выбран наиболее перспективный участок для реализации пилотного проекта. Прогнозный прирост дебита нефти составляет примерно 18 т/сут.

В компании «Газпром нефть» постоянно ведутся работы по оптимизации используемой технологии МСГРП, а также по поиску и внедрению новых технологий, свободных от недостатков применяемых конструкций. Одной из перспективных технологий является использование бесшаровой компоновки, в которой роль разобщающего стадии элемента выполняет специальный инструмент с пакером, спускаемый на ГНКТ диаметром 55 мм. По данной технологии проведены МСГРП в двух скважинах Южно-Приобского месторождения.

Для проведения работ необходимо наличие равнопроходного ствола от устья до забоя скважины, что достигается путем использования НКТ диаметром 114 мм как с поверхности до «головы» хвостовика, так и в хвостовике горизонтальной секции. ГРП проводится через малое затрубное пространство (между ГНКТ и НКТ). Интервалы, в которых выполняются операции ГРП, могут быть разделены как цементированием, так и установкой заколонных пакеров (набухающих/гидравлических).

Опробованы два способа выполнения операций:

1) ГРП проводится через отверстия, полученные с помощью гидропескоструйной перфорации; интервалы изолируются гидравлическими пакерами;

2) ГРП проводится через сдвижные муфты многоразового действия; хвостовик зацементирован.

В первом случае в скважину был спущен хвостовик диаметром 114 мм и установлены 11 заколонных гидравлических пакеров. Места установки пакеров определялись по данным кавернометрии. По проекту планировалось 11 стадий ГРП с закачкой по 50 т проппанта, но из-за некоторых технологических проблем успешно были реализованы только 2 стадии. В первый интервал жидкость ГРП была закачана через активируемую гидравлическую муфту, во втором интервале ГРП был успешно проведен через отверстия, созданные с помощью гидропескоструйной перфорации в «пятке» горизонтальной части ствоола, что вполне подтвердило работоспособность данной технологии и оборудования.

Более интересен второй вариант бесшаровой технологии — с использованием специальных скользящих муфт ГРП. Этот вариант позволяет при проведении повторных ГРП изолировать непроектные, обводненные или газонасыщенные интервалы. С использованием данной технологии была закончена скважина, оборудованная компоновкой МСГРП с 11 сдвижными муфтами и зацементированным хвостовиком. Длина горизонтального ствола около 800 м. Пакерная установка для проведения ГРП и изоляции интервалов первоначально спущена ниже первой скользящей муфты. Перемещением установки вверх по стволу выступы локатора муфт были зафиксированы в пазу, расположенном внизу скользящей муфты. Далее под весом колонны ГНКТ был активирован пакер ГРП многократной установки (клинья распираются внутри муфты, пакер уплотняется относительно внутреннего цилиндра муфты и изолирует нижележащие интервалы). Увеличением давления в линии ГНКТ осуществлен сдвиг установки и внутреннего цилиндра вниз, что привело к открытию отверстия в муфте для проведения ГРП. Затем в первом интервале выполнена операция ГРП.

При выполнении ГРП гибкие трубы были изолированы ниже интервала проведения ГРП, что позволило получать данные о фактическом приросте давления в зоне гидроразрыва. После осуществления ГРП трубы подняли для открытия выравнивающего клапана. После технического отстоя пакер перевели из рабочего положения в транспортное.

Установку передвинули вверх к следующей скользящей муфте.

Всего в скважине успешно проведено 11 стадий ГРП, закачано 535 т проппанта, 2110 м3 жидкости (табл. 2). Для снижения риска аварий (прихват пакерной установки) на каждой стадии проведена перепродавка проппанта в пласт в объеме м3. Для исключения зажатия ГНКТ в момент закачки жидкости ГРП в ГНКТ подается маловязкая жидкость, которая фильтруется в пласт. Общее время проведения работ составило 10 сут. Первые стадии потребовали несколько больше времени и после наработки некоторого опыта выполнение операций ГРП значительно ускорилось. Стадии выполнены всего за 2 сут без осложнений и простоев, что, безусловно, является очень хорошим показателем. Скважина введена в эксплуатацию с достижением плановой добычи.

Выводы

1. В случае успешной реализации программы опытно-промысловых работ по проведению повторного МСГРП со стимуляцией более чем одного интервала с использованием шаровых компоновок данная технология будет тиражирована во всех подразделениях компании.

2. Успешно опробована бесшаровая технология, в которой роль разобщающего стадии элемента выполняет специальный инструмент с пакером, спускаемый на ГНКТ.

Список литературы

1. Говзич А.Н., Билинчук А.В., Файзуллин И.Г. Опыт проведения многостадийных ГРП в горизонтальных скважинах ОАО "Газпром нефть"//Нефтяное хозяйство. — 2012. — № 12. — С.

Применение горизонтальных скважин с МГРП на примере Приобского месторождения

В статье рассматривается применение горизонтальных скважин с многостадийным гидроразрывом пласта в качестве основной технологии для разработки месторождений с осложненными геолого-геофизическими условиями. Роль данного метода в совершенствовании системы разработки.

Аннотация статьи месторождение горизонтальные скважины Ключевые слова Агалтдинов Ильнур Ильшатович Науки о Земле, экология, природопользование Цитировать Актуальные исследования

Доля месторождений, которые тяжело разрабатывать увеличивается с каждым днем, и на сегодня многие компании работают над технологиями, позволяющими вести разработку с наименьшими затратами. В данной статье рассматривается такой метод, когда мы используем горизонтальные скважины с многостадийным гидроразрывом пласта на примере Приобского месторождения. Если сравнивать с наклонно-направленными скважинами, горизонтальные скважины имеют ряд преимуществ, таких как, большие значения коэффициента извлечения нефти и темпа выработки.

В данное время бурение горизонтальных скважин в совокупности с многостадийным ГРП является одним из самых эффективных способов для добычи нефти из пластов, имеющих сложные геолого-геофизические характеристики. Такой метод в совокупности дает возможность в одной пробуренной горизонтальной скважине провести определенное количество полноценных этапов ГРП, вследствие которой возникает приток флюида, обеспечивается наиболее широкий масштаб охвата всех дальних ранее не дренируемых зон. Таким образом данная технология дает возможность вводить в разработку запасы, которые ранее даже не рассматривались, также увеличиваются такие показатели как темп выработки и КИН. Впервые эта технология была внедрена на зарубежных месторождениях, но сегодня часто применяется и отечественными компаниями, такими как Газпромнефть, Роснефть на различных уголках России, в данной статье рассматривается Приобское месторождение.

Согласно утвержденному плану разработки участка, было пробурено 4 горизонтальных скважин под ГРП. Длина горизонтальной части ствола составляла 800-1000 м, и на них было проведено 6-7 этапов МГРП с прокачкой пропанта. Скважины №1Г и №2Г были освоены в 2012 году, а скважины №3Г и №4Г в 2015. На 01.01.2016 г. все 4 скважины, которые были пробурены на пласт АС11 c различной протяженностью, изображены на рисунке 1. Показатели добычи нефти возникшие вследствие интенсификации от ГС с МГРП составила 204,8 тыс.т, а накопленных отборов жидкости 227 тыс.т. [1. с.28]

Наиболее высокие темпы отборов нефти показали скважины 2 и 3, это связано в первую увеличением зоны дренирования и нефтенасыщенных толщин. Самые низкие темпы падения у скв. 1Г, уменьшение дебита возникло из-за аварийного состояния данной скважины. Так же наблюдалось стабилизация темпов отборов, которая составляла в среднем 0,58.

Читайте также: