Способ гидравлического разрыва пласта в скважине



Способ гидравлического разрыва пласта в скважине

 


Владельцы патента RU 2485306:

Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение для повышения производительности как вновь вводимых, так и действующих добывающих и нагнетательных скважин за счет гидравлического разрыва пласта - ГРП. Обеспечивает повышение эффективности способа за счет увеличения ширины трещины и величины ее проникновения и сокращения срока ввода скважины в эксплуатацию. Сущность изобретения: способ включает перфорацию стенок скважины в интервале пласта каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины, спуск колонны труб с пакером, посадку пакера над кровлей перфорированного продуктивного пласта, закачку в подпакерную зону гелированной жидкости разрыва для проведения ГРП, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и продавку в образовавшуюся трещину пласта гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин. Согласно изобретению перед проведением гидравлического разрыва пласта колонну труб заполняют технологической жидкостью, определяют общий объем гелированной жидкости разрыва по аналитическому выражению. Затем производят гидравлический разрыв пласта. При этом сначала закачивают гелированную жидкость разрыва без добавления крепителя для создания трещины. Затем закачивают оставшийся объем гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин. В качестве крепителя трещин применяют сверхлегкий проппант фракции 20/40 меш, постепенно увеличивая концентрацию проппанта в жидкости разрыва от 200 кг/м3 до 1000 кг/м3. В качестве гелированной жидкости разрыва применяют линейный гель с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора. Боратный сшиватель вводят в линейный гель с концентрацией от 2,0 до 4,0 л/м3, достаточной для полной сшивки гелированной жидкости разрыва у зоны перфорации скважины. Деструктор вводят с постепенным повышением концентрации на 0,15 кг/м3, начиная с концентрации 1,0 кг/м3. После завершения закачки гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин в колонну труб производят их продавку в пласт технологической жидкостью. Производят выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70-80% от давления продавки в пласт гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин, распакеровывают пакер, извлекают его и колонну труб на поверхность. 1 ил., 3 пр.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может найти применение для повышения производительности как вновь вводимых, так и действующих добывающих и нагнетательных скважин.

Известен способ кислотной обработки подземных пластов (патент RU №2122633 МПК Е21В 43/27, опубл. 1998 г.), включающий закачку в пласт при давлении выше давления разрыва пласта кислотных агентов и проппанта.

Недостатком данного способа является то, что он не позволяет повысить продуктивность скважин и освоить под закачку скважины в глинистых коллекторах и маломощных песчаниках, кроме того, процесс осуществления способа отличается длительностью процесса и высокой стоимостью.

Также известен способ гидравлического разрыва пласта путем закачки в скважину жидкости под высоким давлением, чем обеспечивают открытке в пласте, в частности продуктивном пласте, существующих трещин или создание новых трещин, которые в значительной степени улучшают гидродинамическую связь между пластом и скважиной. При этом в жидкость разрыва вводят крепитель трещин - расклинивающий агент (например, кварцевый песок или скорлупу грецких орехов, или стеклянные шарики), которые проникают в трещины, остаются в них при пуске скважины в эксплуатацию и сохраняют трещины в раскрытом состоянии (см., например, кн. Усачев П.М., Гидравлический разрыв пласта. М.. Недра. 1986. стр.164).

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, большая трудоемкость и дороговизна осуществления способа, связанная с тем, что для проведения гидроразрыва пласта требуется большое количество насосных агрегатов пескосмесительных машин, автоцистерн, причем насосные агрегаты предназначены для нагнетания жидких сред под давлением до 70 МПа, а пескосмесительные машины предназначены для транспортирования крепителя трещин - расклинивающего агента, приготовления песчано-жидкостной смеси и подачи ее на прием насосных установок. Автоцистерны используют для транспортирования жидкостей и подачи их в пескосмесительные и насосные установки, при этом для обвязки устья необходимо применение специальной высокопрочной арматуры, рассчитанной на высокое давление до 70 МПа. Для защиты эксплуатационной колонны от высокого давления при гидравлическом разрыве пластов по описанному выше способу обязательно применение высокопрочных пакеров с якорными устройствами;

- во-вторых, при достижении высоких давлений происходит разрыв не только продуктивного пласта, но и вышележащих и/или нижележащих экранирующих пластов-перемычек. Это приводит к интенсивному обводнению добываемой продукции и в целом к снижению эффективности работ, в частности работ по интенсификации добычи нефти. К тому же полномасштабный гидравлический разрыв пласта приводит к образованию и масштабной трещины, как правило единичной, с дальним простиранием далеко за границы зоны кольматации. Интенсифицируемый пласт не дренирует продукцию в этом случае всей толщиной пласта, но приводит к катастрофическим поглощениям рабочего агента как на стадии собственно гидравлического разрыва пласта, так и на последующих стадиях воздействия на пласт.

Наиболее близким является способ гидравлического разрыва пласта (ГРП) в скважине (патент RU №2358100, МПК E2IB 43/26, опубл. 10.06.2009 г.), включающий перфорацию стенок скважины каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола существующей скважины и закачку в скважину гелеобразной жидкости разрыва «Химеко» порциями: первой - в объеме 3-8 м3; второй - в объеме 10-12 м3 и с крепителем трещин разрыва; третьей - в объеме 2-3 м3, после чего осуществляют продавку порций гелеобразной жидкости в пласт с расходом 0,5-1 м3/мин.

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, гелеобразная (гелированная) жидкость разрыва не обеспечивает достаточное раскрытие трещин в пласте, а большие потери давления на трение, которые возникают в процессе закачки гелированной жидкости разрыва, вызывают высокие нагрузки на насосное оборудование и могут привести к выходу этого оборудования из строя;

- во-вторых, низкая эффективность проведения ГРП вследствие неравномерной закрепленности трещины в пласте, т.е. трещина при последующей эксплуатации добывающей или нагнетательной скважины в короткий промежуток времени смыкается, что приводит к снижению производительности добывающих и нагнетательных скважин;

- в-третьих, достаточно долгий срок ввода скважины в эксплуатацию после проведения данного ГРП.

Задачами изобретения являются увеличение ширины трещины и величины ее проникновения в пласт в процессе проведения ГРП, снижение потерь давления на трение, а также повышение эффективности проведения ГРП за счет равномерного закрепления трещины в пласте путем применения сверхлегкого проппанта различной плотности и сокращение срока ввода скважины в эксплуатацию после проведения ГРП.

Поставленная задача решается способом гидравлического разрыва пласта в скважине, включающим перфорацию стенок скважины в интервале пласта каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины, спуск колонны труб с пакером, посадку пакера над кровлей перфорированного продуктивного пласта, закачку в подпакерную зону гелированной жидкости разрыва для проведения гидравлического разрыва пласта, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и продавку в образовавшуюся трещину пласта гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин.

Новым является то, что перед проведением гидравлического разрыва пласта колонну труб заполняют технологической жидкостью, определяют общий объем гелированной жидкости разрыва по следующей формуле:

Vг=k·Hп,

где Vг - суммарный объем жидкости разрыва, м3;

k=11-12 - коэффициент перевода, м3/м;

Нп - высота интервала перфорации пласта, м,

затем производят гидравлический разрыв пласта, при этом сначала закачивают гелированную жидкость разрыва в объеме 0,2-0,25 Vг без добавления крепителя для создания трещины, затем закачивают оставшийся объем гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин, причем в качестве крепителя трещин применяют сверхлегкий проппант фракции 20/40 меш, постепенно увеличивая концентрацию проппанта в жидкости разрыва от 200 кг/м3 до 1000 кг/м3, а в качестве гелированной жидкости разрыва применяют линейный гель с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора, при этом боратный сшиватель вводят в линейный гель с концентрацией от 2,0 до 4,0 л/м3, достаточной для полной сшивки гелированной жидкости разрыва у зоны перфорации скважины, а деструктор вводят с постепенным повышением концентрации на 0,15 кг/м3, начиная с концентрации 1,0 кг/м3, после завершения закачки гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин в колонну труб производят их продавку в пласт технологической жидкостью, производят выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70-80% от давления продавки в пласт гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин, распакеровывают пакер, извлекают его и колонну труб на поверхность.

На чертеже схематично изображена реализация способа гидравлического разрыва пласта в скважине.

Предлагаемый способ гидравлического разрыва пласта в скважине осуществляют следующим образом.

Способ гидравлического разрыва пласта (ГРП) в скважине 1 (см. чертеж) включает перфорацию стенок скважины 1 каналами 2 глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины 1 любым известным способом, например, как описано в патенте RU №2358100, МПК 8 E2IB 43/26, опубл. в бюл. №16 от 10.06.2009 г. Далее в скважину в зону ГРП производят спуск колонны труб 3, например, колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) 73 мм с пакером 4 так, чтобы пакер находился на 5-10 м выше кровли 5 пласта 6, подлежащего ГРП, а нижний конец колонны груб 3 - на уровне кровли 5 пласта 6.

Производят посадку пакера 4 любой известной конструкции, например, проходной пакер с якорем с механической поворотной установкой ПРО-ЯМ2-ЯГ1(Ф) или ПРО-ЯМЗ-ЯГ2(Ф) (на 100 МПа) производства научно-производственной фирмы «Пакер» (г.Октябрьский. Республика Башкортостан, Российская Федерация). Таким образом, герметизируют заколонное пространство 7 скважины 1 с целью защиты стенок скважины от воздействия высоких давлений, возникающих в процессе ГРП.

Перед проведением ГРП колонну труб 3 заполняют технологической жидкостью, например сточной водой плотностью ρ=1180 кг/м3, и определяют общий объем гелированной жидкости разрыва по следующей формуле:

где Vг - общий объем жидкости разрыва, м3;

k=11-12 - коэффициент перевода, м3/м;

Нп - высота интервала перфорации пласта, м.

В данной формуле коэффициент перевода получен опытным путем и зависит от фильтрационно-емкостных свойств пласта, в котором производят ГРП, например, высота интервала вскрытия Нп=5 м. Тогда, подставляя в формулу (1), получаем общий объем закачиваемой гелнрованной жидкости разрыва:

Vг=k·Hп,

Vг=12(м3/м)·5(м)=60 м3.

Готовят гелированную жидкость разрыва, в качестве которой применяют линейный гель с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора, которую готовят любым известным способом, например, как описано в патенте RU №2381252, МПК 8 С09К 8/68, опубл. в бюл. №4 от 20.02.2010 г.

Далее приступают к гидравлическому разрыву пласта. Для этого сначала производят закачку в скважину 1 (см. фиг.1) по колонне труб 3 гелированной жидкости разрыва линейного геля в объеме (0,2-0,25) Vг (без добавления крепителя для создания трещин), т.е. подставляя значения: 0,25·Vг=0,25·60 м3=15 м3.

Закачку линейного геля производят с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора. Боратный сшиватель вводят в линейный гель с концентрацией от 2,0 до 4,0 л/м3, достаточной для того, чтобы полная сшивка по времени гелированной жидкости разрыва происходила непосредственно у зоны перфорации скважины 1 при входе гелированной жидкости в трещину. Боратный сшиватель позволяет получить из линейного геля сшитый гель при его входе в пласт 6.

Одновременно с добавлением боратного сшивателя в гелированную жидкость разрыва вводят деструктор. Введение деструктора в линейный гель позволяет ускорить сроки ввода скважины в эксплуатацию после ГРП за счет ускоренного разложения геля в пласте. Деструктор вводят с постепенным повышением концентрации на 0,15 кг/м3, начиная с концентрации 1,0 кг/м3. Максимальная концентрация деструктора в гелированной жидкости разрыва составляет 1,3-1,45 кг/м3.

Применяют боратный сшиватель БС-1 по ТУ 2499-069-17197708-2003 г. Деструктор ХВ по ТУ 2499-074-17197708-2003 г. или деструктор ХВ-1 по ТУ 2499-012-54651030-2005 г.

Закачку гелированной жидкости разрыва производят через перфорационные каналы 2, например, с расходом 1,5-2 м3/мин до достижения разрыва породы пласта 6 и образования трещины 8, о чем будет свидетельствовать падение давления закачки и увеличение приемистости пласта 6. Например, при достижении давления 30 МПа вследствие образования трещины 8 произошло падение давления закачки гелеобразной жидкости разрыва на 20-25%, т.е. до 22 МПа, при этом приемистость пласта 6 увеличилась на 25-30%, например с 1,2 м3/мин до 1,6 м3/мин, при этом на момент падения давления закачки (в процессе образования трещины 8) в колонну труб 3 скважины 1 была закачана гелеобразная жидкость разрыва - линейный гель в объеме 0,25·Vг=0,25·60 м3=15 м3.

Затем закачивают оставшийся объем гелированной жидкости разрыва - линейный гель в смеси с крепителем трещин, т.е. в объеме Vг-0,25·Vг=60 м3-15 м3=45 м3, причем в качестве крепителя трещин применяют сверхлегкий проппант фракции 20/40 меш, с концентрацией 200 кг/м3, постепенно увеличивая концентрацию проппанта в жидкости разрыва начиная от 200 кг/м3 и заканчивая 1000 кг/м3, т.е. 200 кг/м3, 400 кг/м3, 600 кг/м3, 800 кг/м3, 1000 кг/м3, причем закачку линейного геля с проппантом производят, например, с расходом 1,5-2 м3/мин. Проппант фракции 20/40 меш изготавливают по ГОСТ Р 51761-2005 - «Проппанты алюмосиликатные. Технические условия» и выпускается Боровичевским Комбинатом Огнеупоров (г.Боровичи, Республика Беларусь). Сверхлегкий проппант фракции 20-40 меш не тонет в гелированной жидкости разрыва - линейном геле, благодаря чему продавливается через перфорационные каналы 2 по всему объему трещины 8.

После завершения закачки гелированной жидкости разрыва с крепителем (проппантом) концентрации 1000 кг/м3 производят их продавку в пласт 6 технологической жидкостью, в качестве которой применяют сточную воду плотностью: ρ=1180 кг/м3, например, под давлением 32 МПа.

Объем технологической жидкости, достаточный для полной продавки в пласт линейного геля с проппантом из колонны труб 3, принимают равным полуторократному внутреннему объему колонны труб 3, спущенной в скважину 1.

Производят выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70-80% от давления продавки в пласт гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин, например, от значения 32 МПа до 7 МПа. После чего распакеровывают пакер 4 и извлекают его с колонной труб 3 из скважины 1.

Примеры практического выполнения способа

Пример 1

Скважина 1 эксплуатирует продуктивный пласт, расположенный на глубине 1700 м. Высота интервала перфорации продуктивного пласта - Нп=5 м.

В скважине 1 произвели перфорацию стенок скважины каналами 2 глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины. Далее в скважину в зону ГРП спустили колонну насосно-компрессорных труб 3 с условным диаметром 73 мм с пакером 4 так, чтобы пакер находился на 5-10 м выше кровли 5 пласта 6, подлежащего ГРП, а нижний конец колонны труб 3 - на уровне кровли 5 пласта 6.

Посадили пакер 4 в скважине 1, загерметизировав таким образом заколонное пространство 7 скважины 1.

Перед проведением ГРП колонну труб 3 заполнили технологической жидкостью -сточной водой плотностью ρ=1180 кг/м3.

Определили общий объем гелированной жидкости разрыва по следующей формуле:

Vг=k·Hп=12 (м3/м)·5 (м)=60 м3,

где k=11-12 - коэффициент перевода, м3/м;

Нп - высота интервала перфорации пласта, в данном примере = 5 м.

Приготовили гелированную жидкость разрыва, в качестве которой применили линейный гель с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора.

Далее приступили к гидравлическому разрыву пласта. Для этого сначала произвели закачку в скважину 1 (см. фиг.1) по колонне труб 3 гелированной жидкости разрыва - линейного геля в объеме 0,2Vг (без добавления крепителя для создания трещин), т.е. подставляя значения: 0,2·Vг=0,2·60 м3=12 м3.

Закачку линейного геля произвели с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора. Боратный сшиватель БС-1 по ТУ 2499-069-17197708-2003 г. вводили в линейный гель с концентрацией 2,0 л/м3 так, чтобы полная сшивка по времени гелированной жидкости разрыва происходила непосредственно у зоны перфорации скважины 1 при входе гелированной жидкости в трещину. Одновременно с добавлением боратного сшивателя в гелированную жидкость разрыва вводили деструктор ХВ по ТУ 2499-074-17197708-2003 г. Деструктор вводили с постепенным повышением концентрации на 0,15 кг/м3, начиная с концентрации 1,0 кг/м3, при этом максимальная концентрация деструктора в гелированной жидкости разрыва составила 1,3 кг/м3.

Закачку гелированной жидкости разрыва произвели через перфорационные каналы 2 с расходом 1,5 м3/мин до достижения разрыва породы пласта 6 и образования трещины 8. При этом давление начала образования трещины составило 30 МПа, давление проведения процесса ГРП составило 22 МПа.

Далее закачали оставшийся объем гелированной жидкости разрыва - линейный гель в смеси с крепителем трещин, т.е. в объеме Vг-0,2·Vг=60 м3-12 м3=48 м3 с расходом 1,5 м3/мин, причем в качестве крепителя трещин применили сверхлегкий проппант по ГОСТ Р 51761-2005 - «Проппанты алюмосиликатные. Технические условия» производства Боровичевского Комбината Огнеупоров (г.Боровичи, Республика Беларусь) фракции 20/40 меш. Причем закачивали гелированную жидкость разрыва в смеси с проппантом с постепенным увеличением концентрации проппанта в смеси начиная с 200 кг/м3 и заканчивая 1000 кг/м3, т.е. 200 кг/м3, 400 кг/м3, 600 кг/м3, 800 кг/м3, 1000 кг/м3.

После завершения закачки гелированной жидкости разрыва в смеси с крепителем трещин - проппантом, произвели продавку гелированной жидкости разрыва в пласт 6 технологической жидкостью, в качестве которой применили сточную воду плотностью ρ=1180 кг/м3, под давлением 32 МПа.

Объем технологической жидкости, достаточный для полной продавки в пласт линейного геля с проппантом из колонны труб 3, приняли равным полуторократному внутреннему объему колонны труб 3, спущенной в скважину 1.

Произвели выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70%, от 32 МПа до 9,6 МПа. После чего распакеровали пакер 4 и извлекли его с колонной труб 3 из скважины 1.

Пример 2

Скважина 1 эксплуатирует продуктивный пласт, расположенный на глубине 1700 м. Высота интервала перфорации продуктивного пласта - Нп=5 м.

В скважине 1 произвели перфорацию стенок скважины каналами 2 глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины. Далее в скважину в зону ГРП спустили колонну насосно-компрессорных труб 3 с условным диаметром 73 мм с пакером 4 так, чтобы пакер находился на 5-10 м выше кровли 5 пласта 6, подлежащего ГРП, а нижний конец колонны труб 3 - на уровне кровли 5 пласта 6.

Посадили пакер 4 в скважине 1, загерметизировав таким образом заколонное пространство 7 скважины 1.

Перед проведением ГРП колонну труб 3 заполнили технологической жидкостью -сточной водой плотностью ρ=1180 кг/м3.

Определили общий объем гелированной жидкости разрыва по следующей формуле:

Vг=k·Hп=12 (м3/м)·5(м)=60 м3,

где k=11-12 - коэффициент перевода, м3/м;

Нп - высота интервала перфорации пласта, в данном примере = 5 м.

Приготовили гелированную жидкость разрыва, в качестве которой применили линейный гель с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора.

Далее приступили к гидравлическому разрыву пласта. Для этого сначала произвели закачку в скважину 1 (см. фиг.1) по колонне труб 3 гелированной жидкости разрыва - линейного геля в объеме 0,23Vг (без добавления крепителя для создания трещин), т.е. подставляя значения: 0,23·Vг=0,23·60 м3=13,8 м3.

Закачку линейного геля произвели с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора. Боратный сшиватель БС-1 по ТУ 2499-069-17197708-2003 г. вводили в линейный гель с концентрацией 3,0 л/м3 так, чтобы полная сшивка по времени гелированной жидкости разрыва происходила непосредственно у зоны перфорации скважины 1 при входе гелированной жидкости в трещину. Одновременно с добавлением боратного сшивателя в гелированную жидкость разрыва вводили деструктор ХВ по ТУ 2499-074-17197708-2003 г. Деструктор вводили в линейный гель с постепенным повышением концентрации на 0,15 кг/м3, начиная с концентрации 1,0 кг/м3, при этом максимальная концентрация деструктора в гелированной жидкости разрыва составила 1,4 кг/м3.

Закачку гелированной жидкости разрыва произвели через перфорационные каналы 2 с расходом 1,5 м3/мин до достижения разрыва породы пласта 6 и образования трещины 8. При этом давление начала образования трещины составило 31 МПа, давление проведения процесса ГРП составило 24 МПа.

Далее закачали оставшийся объем гелированной жидкости разрыва - линейный гель в смеси с крепителем трещин, т.е. в объеме Vг-0,23·Vг=60 м3-13,8 м3=46,2 м3 с расходом 1,5 м3/мин, причем в качестве крепителя трещин применили сверхлегкий проппант по ГОСТ Р 51761-2005 - «Проппанты алюмосиликатные. Технические условия» производства Боровичевского Комбината Огнеупоров (г.Боровичи, Республика Беларусь) фракции 20/40 меш. Причем закачивали гелированную жидкость разрыва в смеси с проппантом с постепенным увеличением концентрации проппанта в смеси начиная с 200 кг/м3 и заканчивая 1000 кг/м3, т.е. 200 кг/м3, 400 кг/м3, 600 кг/м3, 800 кг/м3, 1000 кг/м3.

После завершения закачки гелированной жидкости разрыва в смеси с крепителем трещин - проппантом, произвели продавку гелированной жидкости разрыва в пласт 6 технологической жидкостью, в качестве которой применили сточную воду плотностью ρ=1180 кг/м3, под давлением 34 МПа.

Объем технологической жидкости, достаточный для полной продавки в пласт линейного геля с проппантом из колонны труб 3, приняли равным полуторократному внутреннему объему колонны труб 3, спущенной в скважину 1.

Произвели выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 75%, от 34 МПа до 8,5 МПа. После чего распакеровали пакер 4 и извлекли его с колонной труб 3 из скважины 1.

Пример 3

Скважина 1 эксплуатирует продуктивный пласт, расположенный на глубине 1700 м. Высота интервала перфорации продуктивного пласта - Нп=5 м.

В скважине 1 произвели перфорацию стенок скважины каналами 2 глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины. Далее в скважину в зону ГРП спустили колонну насосно-компрессорных труб 3 с условным диаметром 73 мм с пакером 4 так, чтобы пакер находился на 5-10 м выше кровли 5 пласта 6, подлежащего ГРП, а нижний конец колонны труб 3 - на уровне кровли 5 пласта 6.

Посадили пакер 4 в скважине 1, загерметизировав таким образом заколонное пространство 7 скважины 1.

Перед проведением ГРП колонну труб 3 заполнили технологической жидкостью - сточной водой плотностью ρ=1180 кг/м3.

Определили общий объем гелированной жидкости разрыва по следующей формуле:

Vг=k·Нп=12 (м3/м)·5(м)=60 м3,

где k=11-12 - коэффициент перевода, м3/м;

Нп - высота интервала перфорации пласта, в данном примере = 5 м.

Приготовили гелированную жидкость разрыва, в качестве которой применили линейный гель с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора.

Далее приступили к гидравлическому разрыву пласта. Для этого сначала произвели закачку в скважину 1 (см. фиг.1) по колонне труб 3 гелированной жидкости разрыва - линейного геля в объеме 0,25Vг (без добавления крепителя для создания трещин), т.е. подставляя значения: 0,25·Vг=0,25·60 м3=15 м3.

Закачку линейного геля произвели с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора. Боратный сшиватель БС-1 по ТУ 2499-069-17197708-2003 г. вводили в линейный гель с концентрацией 4,0 л/м3 так, чтобы полная сшивка по времени гелированной жидкости разрыва происходила непосредственно у зоны перфорации скважины 1 при входе гелированной жидкости в трещину. Одновременно с добавлением боратного сшивателя в гелированную жидкость разрыва вводили деструктор ХВ по ТУ 2499-074-17197708-2003 г. Деструктор вводили в линейный гель с постепенным повышением концентрации на 0,15 кг/м3, начиная с концентрации 1,0 кг/м3, при этом максимальная концентрация деструктора в гелированной жидкости разрыва составила 1,45 кг/м3.

Закачку гелированной жидкости разрыва произвели через перфорационные каналы 2 с расходом 1,5 м3/мин до достижения разрыва породы пласта 6 и образования трещины 8. При этом давление начала образования трещины составило 29 МПа, давление проведения процесса ГРП составило 21 МПа.

Далее закачали оставшийся объем гелированной жидкости разрыва - линейный гель в смеси с крепителем трещин, т.е. в объеме Vг-0,25·Vг=60 м3-15 м3=45 м3 с расходом 1,5 м3/мин, причем в качестве крепителя трещин применили сверхлегкий проппант по ГОСТ Р 51761-2005 - «Проппанты алюмосиликатные. Технические условия» производства Боровичевского Комбината Огнеупоров (г.Боровичи, Республика Беларусь) фракции 20/40 меш. Причем закачивали гелированную жидкость разрыва в смеси с проппантом с постепенным увеличением концентрации проппанта в смеси начиная с 200 кг/м3 и заканчивая 1000 кг/м3, т.е. 200 кг/м3, 400 кг/м3, 600 кг/м3, 800 кг/м3, 1000 кг/м3.

После завершения закачки гелированной жидкости разрыва в смеси с крепителем трещин - проппантом, произвели продавку гелированной жидкости разрыва в пласт 6 технологической жидкостью, в качестве которой применили сточную воду плотностью ρ=1180 кг/м3, под давлением 31 МПа.

Объем технологической жидкости, достаточный для полной продавки в пласт линейного геля с проппантом из колонны труб 3, приняли равным полуторократному внутреннему объему колонны труб 3, спущенной в скважину 1.

Произвели выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 80%, от 31 МПа до 6,2 МПа. После чего распакеровали пакер 4 и извлекли его с колонной труб 3 из скважины 1.

Предлагаемый способ гидравлического разрыва пласта в скважине позволяет увеличить ширину трещины и величину ее проникновения в пласт за счет одновременного добавления боратного сшивателя и деструктора в жидкость разрыва (линейный гель) в процессе образования трещин разрыва в пласте, а также позволяет снизить потери давления на трение в трубах на 8-10% в процессе образования трещины разрыва в пласте.

Повышение эффективности проведения ГРП достигается за счет равномерного закрепления трещины в пласте сверхлегким проппантом фракции 20/40 меш различной плотности с постепенным увеличением концентрации, при этом можно на долгое время сохранить трещину в раскрытом состоянии, а это позволяет на 10-15% увеличить производительность добывающей или нагнетательной скважины.

Способ гидравлического разрыва пласта в скважине, включающий перфорацию стенок скважины в интервале пласта каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины, спуск колонны труб с пакером, посадку пакера над кровлей перфорированного продуктивного пласта, закачку в подпакерную зону гелированной жидкости разрыва для проведения гидравлического разрыва пласта, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и продавку в образовавшуюся трещину пласта гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин, отличающийся тем, что перед проведением гидравлического разрыва пласта колонну труб заполняют технологической жидкостью, определяют общий объем гелированной жидкости разрыва по следующей формуле:
Vг=k·Hп,
где Vг - суммарный объем жидкости разрыва, м3;
k - коэффициент перевода (k=11-12), м3/м;
Нп - высота интервала перфорации пласта, м, затем производят гидравлический разрыв пласта, при этом сначала закачивают гелированную жидкость разрыва в объеме (0,2-0,25)Vг без добавления крепителя для создания трещины, затем закачивают оставшийся объем гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин, причем в качестве крепителя трещин применяют сверхлегкий проппант фракции 20/40 меш, постепенно увеличивая концентрацию проппанта в жидкости разрыва от 200 кг/м3 до 1000 кг/м3, а в качестве гелированной жидкости разрыва применяют линейный гель с одновременным добавлением боратного сшивателя и деструктора, при этом боратный сшиватель вводят в линейный гель с концентрацией от 2,0 до 4,0 л/м3, достаточной для полной сшивки гелированной жидкости разрыва у зоны перфорации скважины, а деструктор вводят с постепенным повышением концентрации на 0,15 кг/м3, начиная с концентрации 1,0 кг/м3, после завершения закачки гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин в колонну труб производят их продавку в пласт технологической жидкостью, производят выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70-80% от давления продавки в пласт гелированной жидкости разрыва с крепителем трещин, распакеровывают пакер, извлекают его и колонну труб на поверхность.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для разработки нефтяных залежей сообщаемыми через продуктивный пласт скважинами.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для улучшения гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом с целью интенсификации добычи и увеличения нефтеотдачи пластов, обеспечивает упрощение и удешевление способа, повышение качества герметизации заколонного пространства в интервале перфорации продуктивного пласта.

Изобретение относится к извлечению жидкостей из подземных формаций и может быть применено при интенсификации потока через формацию путем гидравлического разрыва.

Изобретение относится к извлечению углеводородов из подземных продуктивных пластов, в частности к способам очистки трещины гидроразрыва. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при гидравлическом разрыве пласта с близким расположением вод. .

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначается для гидравлического разрыва пласта, а жидкость-песконоситель можно использовать при гидропескойструйной перфорации.
Изобретение относится к бороцирконатным композициям, применяемым при нефтедобыче. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для увеличения фильтрационных свойств продуктивного пласта

Изобретение относится к системам, используемым в бурильных операциях
Изобретение относится к композициям на основе частиц, применяемых при обработке подземных пластов

Изобретение относится к жидкостям для обработки приствольной зоны подземных формаций
Изобретение относится к хелатам цирконя и их использованию на нефтяных месторождениях

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении скважинной сейсморазведки

Изобретение относится к способам и композициям для определения геометрии трещин в подземных образованиях
Наверх