Способ повышения производительности нефтяных и газовых (газоконденсатных) скважин

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области интенсификации притоков углеводородов. Технический результат - максимальное обеспечивание создания высокопроницаемых флюидопроводящих каналов и увеличения дебитов скважин. Способ включает кислотную обработку пласта, расчет снижения прочности и давления разрыва пород и давление продавки рабочего раствора в пласт, освоение скважины и непосредственно сам гидроразрыв. Давление продавки определяют по выражению: Р_грп=(2μ·Р_г/(1-μ))+(1-3μ)·Р_пл/(1-µ), где Р_грп – давление разрыва пород, Р_г – горное давление, Р_пл –пластовое давление, μ – коэффициент Пуассона. 1 табл.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к области интенсификации притоков углеводородов.

Известен способ повышения производительности скважин путем гидравлического разрыва пласта (ГРП), основанного на создании высокопроницаемого флюидопроводящего канала, связывающего неповрежденную фильтратом промывочной жидкости часть пласта со стволом скважины [Ю.П.Желтов, С.А.Христианович. Гидравлический разрыв нефтяных пластов. - М.: Гостоптехиздат, 1957].

Недостатком этого способа является то, что технология гидроразрыва пласта не предусматривает снижения давления разрыва при осуществлении процесса ГРП.

Известен способ повышения производительности скважин путем гидроразрыва пласта, включающего закачку в пласт тампонирующего материала и рабочей жидкости и закачку реагента-разрушителя [Ф.С.Абдулин. Повышение производительности скважин, - М.: Недра, 1975. - с.242].

Недостатком данного способа также является отсутствие в нем механизма снижения давления разрыва, и, кроме того, при наличии геологической неоднородности пласта, реагент-разрушитель может проникать в незатампонированную часть пласта и эффективность работ резко снизится.

Наиболее близким аналогом является способ повышения производительности скважин путем гидроразрыва пласта, перед проведением которого осуществляются мероприятия по очистке ПЗП, улучшающие сообщаемость скважины с пластом [Справочная книга по добыче нефти (под редакцией д.т.н. Ш.К.Гиматудинова). - М.: Недра, 1974, с.457].

Недостатком данного способа является отсутствие в нем расчета величины снижения прочности и давления разрыва пород-коллекторов и давления продавки рабочего раствора в пласт, в частности, после кислотной обработки ПЗП.

Задачей изобретения является разработка способа повышения производительности скважин путем ГРП, обеспечивающего его эффективность за счет снижения прочности и давления разрыва горных пород - коллекторов при проведении работ и увеличении дебитов скважин.

Поставленная задача и технический результат достигаются тем, что в известном способе ГРП, включающем кислотную обработку, в отличие от прототипа перед проведением ГРП также проводится кислотная обработка ПЗП, но с учетом снижения прочности и давления разрыва пород после кислотной обработки при давлении продавки рабочего раствора в пласт, не превышающем давления разрыва пород, определяемом с использованием пластового и горного давления и коэффициента Пуассона по выражению:

где Р_грп - давление разрыва пород;

P_г - горное давление;

Р_пл - пластовое давление;

μ - коэффициент Пуассона.

Экспериментальные исследования проводились на реальных образцах пород-коллекторов месторождений Западной Сибири. Результаты исследований приведены в таблице.

Как видно из таблицы, давление разрыва пород после обработки их кислотным раствором снижается весьма значительно - от 7,2 МПа до 26,5 МПа, в среднем по 12 определениям - на 15,7 МПа.

Технический результат, полученный при использовании изобретения, - повышение производительности скважин, - позволяет реализовать давно существующую производственную потребность, а исходя из этого, можно сделать вывод о соответствии изобретения критериям "изобретательский уровень".

Технология работ на скважине заключается в следующем.

После определения продуктивности скважины, затем ее промывки проводится кислотная обработка пласта. Кислотная обработка пласта осуществляется циклической продавкой через перфорационные отверстия кислоты в пласт и вымывом отработанной кислоты с помощью агрегатов ЦА-320 или 4АН-700. Количество кислоты и радиус обработки устанавливают расчетным путем в зависимости от литолого-физических, физико-механических и фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов и диаметра скважины.

В последующем скважина осваивается с помощью струйного насоса или другим методом для получения гидродинамической характеристики коллектора. Затем приступают к проведению ГРП. Причем давление продавки рабочего раствора в пласт не должно превышать давления разрыва пород.

Пример. Скважиной вскрыт продуктивный пласт в интервале 2192-2200 м, сложенный песчаником серым мелкозернистым алевритовым. Эффективная толщина пласта составляет 5 м. Проведено определение продуктивности скважины.

Необходимый объем кислотного раствора для обработки пласта рассчитывается по формуле:

где

R - радиус обработки, м;

r_с - радиус скважины, м;

Н - эффективная толщина пласта, м;

m - пористость, доли единиц.

V=3,14·(5²-0,1²)·5·0,15=60 м³

После освоения скважины приступают к проведению ГРП.

Для выполнения ГРП необходимо произвести расчет давления разрыва пород по формуле:

где

μ - коэффициент Пуассона - 0,393;

Р_г - горное давление - 50,6 МПа;

Р_пл - пластовое давление - 22,0 МПа;

Из таблицы видно (образец 53847), что после кислотной обработки пласта давление ГРП снизилось на 17 МПа и составило 42 МПа.

Исходя из геолого-технических условий и выполненных расчетов следует, что для проведения операции по ГРП традиционным способом необходимо было бы иметь на скважине шесть насосных агрегатов типа 4АН-700. Разработанный способ ГРП в данном случае предполагает наличие на скважине пяти подобных агрегатов.

Использование предлагаемого изобретения позволит снизить давление разрыва пород при ГРП, увеличить проницаемость прискважинной и удаленной зон пласта и производительность скважины, упростить и удешевить процесс производства работ.

Способ повышения производительности нефтяных и газовых или газоконденсатных скважин, включающий кислотную обработку пласта и последующий гидравлический разрыв пласта, отличающийся тем, что гидравлический разрыв пласта производят с учетом снижения прочности и давления разрыва пород после кислотной обработки и при давлении продавки рабочего раствора в пласт, не превышающем давления разрыва пород, определяемом с использованием пластового и горного давлений и коэффициента Пуассона по выражению

где Р_грп - давление разрыва пород;

Р_г - горное давление;

Р_пл - пластовое давление;

μ - коэффициент Пуассона.