Способ гидравлического разрыва пласта в скважине



Способ гидравлического разрыва пласта в скважине
Способ гидравлического разрыва пласта в скважине

 


Владельцы патента RU 2522366:

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

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для гидравлического разрыва пласта. Способ включает перфорацию в интервале пласта, спуск колонны труб с пакером, посадку пакера, закачку в подпакерную зону гелированной жидкости разрыва, заполнение колонны технологической жидкостью, определение общего объема гелированной жидкости разрыва, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и продавку в образовавшуюся трещину пласта гелированной жидкости разрыва с проппантом, выдержку в течение времени, необходимого для спада давления на 70%, распакеровку и извлечение пакера с колонной труб из скважины. После определения общего объема гелированной жидкости разрыва закачивают в скважину по колонне труб гелированную жидкость разрыва - линейный гель - до образования трещин разрыва в пласте, оставшийся объем гелированной жидкости разрыва после образования трещин разрыва в пласте разделяют на две части: сшитый гель и линейный гель, циклически производят поочередную закачку сначала линейного, а затем сшитого геля с добавлением проппанта в 3-5 циклов. Причем линейный гель закачивают равными порциями с расходом 4-6 м3/мин и концентрацией проппанта 400 кг/м3, а сшитый гель закачивают со ступенчатым увеличением объема закачки от 3 до 7 м3 с расходом 1-2 м3/мин и концентрацией проппанта 1200 кг/м3. При этом в последние порции линейного и сшитого гелей с проппантом добавляют стекловолокно в количестве 1,5% от веса проппанта в каждой из последних порций линейного и сшитого гелей. Технический результат заключается в повышении эффективности гидравлического разрыва пласта. 2 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для повышения производительности добывающих и нагнетательных скважин.

Известен способ гидравлического разрыва пласта в скважине (патент RU №2358100, МПК Е21В 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, небольшой радиус дренирования скважин, так как в первой порции закачивается всего 3-8 м3 гелеобразной жидкости разрыва, поэтому при закачке дальнейших порций гелеобразной жидкости разрыва с проппантом невозможно продавить проппант глубже уже образованной трещины пласта (развить трещину), кроме того, применяется гелеобразная жидкость разрыва «Химеко» с одной динамической вязкостью и крепителем трещин одной фракции;

- во-вторых, неравномерное распределение проппанта в трещине пласта, которое происходит из-за того, что крепитель трещин добавляют только при закачке второй порции гелеобразной жидкости разрыва в объеме 10-12 м3, которую затем продавливают в пласт, поэтому проппант концентрируется в основном только в определенной зоне трещины пласта, т.е. в той зоне трещины пласта, куда удалось осуществить продавку проппанта;

- в-третьих, низкая эффективность проведения гидравлического разрыва пласта (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.

Наиболее близким по технической сущности является способ гидравлического разрыва пласта в скважине (патент RU №2473798, МПК Е21В 43/26, опубл. 27.01.2013 г.), 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, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и продавку в образовавшуюся трещину пласта гелированной жидкости разрыва с проппантом, причем перед проведением гидравлического разрыва пласта - ГРП колонну труб заполняют технологической жидкостью и определяют общий объем гелированной жидкости разрыва по формуле:

Vг=K·Hп,

где Vг - суммарный объем жидкости разрыва, м3;

К - коэффициент перевода (К=11-12), м3/м;

Нп - высота интервала перфорации пласта, м,

общий объем гелированной жидкости разрыва разделяют на две части, из которого 2/3 Vг - объем сшитого геля, а 1/3 Vг - линейный гель, процесс ГРП начинают с закачки в скважину по колонне труб гелированной жидкости разрыва - сшитого геля с динамической вязкостью 150-200 сПа до образования трещины разрыва в пласте, после создания трещины разрыва в пласте оставшийся от 2/3 Vг объем сшитого геля закачивают равными порциями в 3-5 циклов с добавлением проппанта фракции 12-18 меш. с расходом 1,5-2 м3/мин, причем проппант вводят в сшитый гель ступенчато с увеличением концентраций от 200 кг/м3 до 1000 кг/м3, далее, не останавливая процесс ГРП, в скважину по колонне труб, увеличив расход до 2,5-3 м3/мин, закачивают равными порциями в 3-5 циклов жидкость разрыва - линейный гель динамической вязкостью 30-50 сПа с добавлением проппанта фракции 20-40 меш. со ступенчатым увеличением концентрации от 200 кг/м3 до 1000 кг/м3, после закачки в колонну труб скважины последней порции линейного геля с проппантом производят их продавку в пласт технологической жидкостью, при этом в процессе продавки снижают расход технологической жидкости до 0,5-1 м3/мин в течение 1-3 мин и вновь возобновляют закачку с расходом 2,5-3 м3/мин до полной продавки линейного геля с проппантом в пласт, после чего производят выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70-80%, распакеровывают пакер и извлекают его с колонной труб из скважины.

Недостатками данного способа являются:

- во-первых, недостаточная эффективность гидравлического разрыва пласта, обусловленная тем, что постепенное увеличение концентрации проппанта с различными фракциями приводит к тому, что происходит «вдавливание фракций проппанта» как между собой, что ухудшает проводимость трещины, так и в прилегающие к поверхности трещины, т.е. зерна проппанта внедряются в породу, тем самым уменьшая эффективное раскрытие трещин, особенно это проявляется в рыхлых породах;

- во-вторых, некачественное крепление трещины в пласте, обусловленное тем, что создание длинных трещин разрыва в пласте с их последующим последовательным креплением проппантом различных фракций приводит к высокой продолжительности процесса смыкания трещин, заполненных проппантом, вследствие уплотнения зерен проппанта и оседания мелких фракций в нижней части трещин, что увеличивает вероятность формирования локальных каналов, или «карманов», в проппантной набивке с низким сжимающим трещину напряжением, что облегчает вынос проппанта при добыче;

- в-третьих, в процессе эксплуатации скважины в прискважинной зоне происходят сдвиговые перемещения фракций проппанта между собой с их разрушением, что снижает проводимость трещины в прискважинной зоне;

- в-четвертых, применение сшитого геля в качестве жидкости гидроразрыва увеличивает гидравлическое сопротивление, при этом трещины получаются короткими и широкими, что ограничивает их применение в высокопроницаемых пластах, особенно при расположении вблизи водоносных пластов и пропластков;

- в-пятых, по способу сначала циклически производится гидравлический разрыв пласта, а затем циклическое крепление образовавшихся трещин проппантом, при этом конечные участки трещин к моменту их заполнения проппантом успевают сомкнуться, что снижает пропускную способность трещин разрыва.

Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности гидравлического разрыва пласта и качества крепления проппанта за счет создания структуры, неподвижно удерживающей зерна проппанта в призабойной зоне пласта, и, как следствие, минимизации выхода проппанта в ствол скважины, а также исключение разрушения проппанта в прискважиной зоне пласта с возможностью реализации способа в высокопроницаемых пластах.

Поставленные технические задачи решаются 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, заполнение колонны технологической жидкостью, определение общего объема гелированной жидкости разрыва, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и продавку в образовавшуюся трещину пласта гелированной жидкости разрыва с проппантом, выдержку в течение времени, необходимого для спада давления на 70%, распакеровку и извлечение пакера с колонной труб из скважины.

Новым является то, что после определения общего объема гелированной жидкости разрыва закачивают в скважину по колонне труб гелированную жидкость разрыва - линейный гель - до образования трещин разрыва в пласте, оставшийся объем гелированной жидкости разрыва после образования трещин разрыва в пласте разделяют на две части: сшитый гель и линейный гель, затем циклически производят поочередную закачку сначала линейного, а затем сшитого геля с добавлением проппанта в 3-5 циклов, причем линейный гель закачивают равными порциями с расходом 4-6 м3/мин и концентрацией проппанта 400 кг/м3, а сшитый гель закачивают со ступенчатым увеличением объема закачки от 3 до 7 м3 с расходом 1-2 м3/мин и концентрацией проппанта 1200 кг/м3, при этом в последние порции линейного и сшитого гелей с проппантом добавляют стекловолокно в количестве 1,5% от веса проппанта в каждой из последних порций линейного и сшитого гелей и закачивают их в колонну труб, затем продавливают их в пласт технологической жидкостью и выдерживают в течение времени, необходимого для спада давления на 70%, производят распакеровку и извлекают пакер с колонной труб из скважины.

На фиг.1 и 2 показан процесс реализации способа гидравлического разрыва пласта.

Предлагаемый способ гидравлического разрыва пласта в скважине осуществляют следующим образом.

Способ гидравлического разрыва пласта (ГРП) в скважине включает перфорацию стенок скважины каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины любым известным способом, например, как описано в патенте RU №2358100, МПК Е21В 43/26, опубл. 10.06.2009 г.

Далее в скважину, в зону ГРП, производят спуск колонны труб, например колонны насосно-компрессорных труб 73 мм, с пакером так, чтобы пакер находился на 5-10 м выше кровли пласта 1 (см. фиг.1), подлежащего ГРП, а нижний конец колонны труб - на уровне кровли пласта 1, после чего производят посадку пакера любой известной конструкции, например проходной пакер с якорем с механической поворотной установкой ПРО-ЯМ2-ЯГ1(Ф) или ПРО-ЯМ3-ЯГ2(Ф) (на 100 МПа) производства научно-производственной фирмы «Пакер» (г.Октябрьский, Республика Башкортостан, Российская Федерация).

Таким образом, герметизируют заколонное пространство скважины с целью защиты стенок скважины от воздействия высокого давления, возникающего в процессе ГРП.

Далее колонну труб заполняют технологической жидкостью, например сточной водой плотностью 1180 кг/м3, и определяют общий объем гелированной жидкости разрыва по следующей формуле:

Vг=k·Нп,

где Vг - общий объем гелированной жидкости разрыва, м3;

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

Нп - высота интервала перфорации пласта, м.

В данной формуле коэффициент перевода получен опытным путем и зависит от физико-химических свойств пласта 1, в котором производят ГРП.

Например, высота интервала перфорации пласта 6 м. Подставляя в формулу Vг=k·Нп, получаем общий объем гелированной жидкости разрыва:

Vг=11(м3/м)·6(м)=66 м3.

Готовят гелированную жидкость разрыва - линейный гель - любым известным способом, например, как описано в патенте RU №2381252, МПК С09К 8/68, опубл. 10.02.2010 г.

Закачивают в скважину по колонне труб гелированную жидкость разрыва - линейный гель - с динамической вязкостью, например, 30 сП до образования трещин разрыва в пласте.

Закачку линейного геля производят через перфорационные каналы 2 с расходом, например, 4,0 м3/мин до достижения разрыва породы пласта 1 и образования трещины разрыва 3, о чем будет свидетельствовать падение давления закачки и увеличение приемистости пласта 1. Например, при закачке линейного геля достигли давления 33 МПа, вследствие образования трещины разрыва 3 произошло падение давления закачки линейного геля на 30%, т.е. до 23 МПа, при этом приемистость пласта 1 увеличилась на 15%, например с 4,5 до 5,2 м3/мин.

Использование линейного геля (30 сП) в качестве жидкости разрыва в сравнении с сшитым гелем (150 сП) создает меньшее сопротивление, вследствие сравнительно низкой вязкости. В результате закачки линейного геля, имеющего небольшую динамическую вязкость (30 сП) с высоким расходом, получаются длинные, но узкие трещины разрыва 3, например длиной 25 м и шириной 30 мм, что эффективно в высокопроницаемых пластах при расположении вблизи них водоносных пластов и пропластков.

В процессе образования трещины 3 по колонне труб в пласт 1 была закачана гелеобразная жидкость разрыва - линейный гель в объеме, например, 26 м3.

В результате остается гелеобразная жидкость разрыва в объеме 40 м3 (Vг2=Vг-Vг1=66-26=40 м3). Оставшийся объем гелированной жидкости разрыва (40 м3) разделяют на две равные части: сшитый гель и линейный гель.

Циклически, в 3-5 циклов, производят поочередную закачку порций линейного геля с добавлением проппанта и сшитого геля с добавлением проппанта. Например, используют проппант фракции 20-40 меш. в четыре цикла.

Готовят гелированную жидкость разрыва - сшитый гель - в объеме 20 м3 с добавлением в линейный гель, например, боратного сшивателя или используют любой известный сшитый гель, например, см. главу 3 монографии С.А. Рябоконя «Технологические жидкости для заканчивания и ремонта скважин (ОАО НПО «Бурение», 2006. С.153).

Используют проппант фракций 20-40 меш., который изготавливают по ГОСТ Р 51761-2005 «Проппанты алюмосиликатные. Технические условия» и выпускают на Боровичевском комбинате огнеупоров (г.Боровичи, Республика Беларусь).

Весь объем линейного геля (20 м3) закачивают равными порциями, как указано выше, в четыре цикла (4', 4", 4'", 4"") (20 м3/4=5 м3), т.е. по 5 м3 в порции с расходом не менее 4 м3/мин, например 4,5 м3/мин и с концентрацией проппанта 400 кг/м3.

При циклической закачке линейного геля происходит заполнение и уплотнение проппантом трещины разрыва 1 (см. фиг.1).

Объем сшитого геля (20 м3) закачивают также в четыре цикла (5', 5", 5'", 5""), но со ступенчатым увеличением объема закачки, например, на 1 м3 с расходом 1,5-2 м3/мин, например с расходом 1,7 м3/мин и концентрацией проппанта 1200 кг/м3.

Закачку сшитого геля начинают, например, с объема 3,5 м3, увеличивая объем закачки в каждой порции на 1,0 м3, т.е. 3,5 м3, 4,5 м3, 5,5 м3, 6,5 м3 с концентрацией проппанта 1200 кг/м3. При каждой циклической закачке сшитого геля с проппантом на конечном участке длинной и узкой трещины разрыва, заполненной и уплотненной проппантом, при закачке последнего с линейным гелем образуются вертикальные трещины (6', 6", 6'", 6"") (см. фиг.2).

Перед закачкой последних, четвертых, порций линейного геля с проппантом в объеме 5 м3 и сшитого геля с проппантом в объеме 6,5 м3 в них добавляют стекловолокно в количестве 1,5% от веса проппанта в каждой из последних порций линейного и сшитого гелей.

Стекловолокно применяют по ГОСТ 8325-93 «Стекловолокно. Нити крученые комплексные. Технические условия» или по ГОСТ 17139-2000 «Стекловолокно».

Определяют количество стекловолокна, которое необходимо добавить в последнюю порцию линейного геля объемом 5 м3 с проппантом концентрации 400 кг/м3:

400 кг/м3·5 м3=2000 кг, 2000 кг·1,5% /100%=30 кг.

Таким образом, перед закачкой в последнюю порцию линейного геля с проппантом добавляют 30 кг стекловолокна.

Определяют количество стекловолокна, которое необходимо добавить в последнюю порцию сшитого геля объемом 6,5 м3 с проппантом концентрации 1200 кг/м3:

1200 кг/м3·6,5 м3=7800 кг, 7800 кг·1,5%/100%=117 кг.

Таким образом, перед закачкой в последнюю порцию линейного геля добавляют 117 кг стекловолокна.

После закачки последней порции сшитого геля с проппантом концентрации 1200 кг/м3 с добавлением стекловолокна производят его продавку в пласт технологической жидкостью плотностью, например, 1180 кг/м3.

Стеклянные волокна, добавляемые в последние порции проппанта, создают в призабойной зоне пласта структуру, неподвижно удерживающую зерна проппанта, и исключающую их перемещение относительно друг друга и разрушение, поэтому пропускная способность трещины, закрепленной проппантом с добавлением стекловолокна, гораздо выше в сравнении с обычным проппантом, что особенно важно в прискважинной зоне пласта 1, это минимизирует выход проппанта в ствол скважины при последующем стравливании давления и освоении скважины.

Объем технологической жидкости, достаточный для полной продавки в пласт последней порции сшитого геля с проппантом и стекловолокном, соответствует полуторакратному внутреннему объему спущенной в скважину колонны труб, например 3,5 м3.

По окончании продавки технологической жидкостью линейного геля с добавлением проппанта и сшитого геля с добавлением проппанта и стекловолокна в пласт производят выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70% в течение 30-60 мин. Например, при продавке последней порции сшитого геля с проппантом и стекловолокном значение давления составляло 33 МПа.

33 МПа-(33·70%/100%)=33 МПа-23 МПа=10 МПа.

В течение 30 мин производят технологическую выдержку до спада давления до 10,0 МПа, производят распакеровку и извлекают пакер с колонной труб из скважины.

Пример 1.

В скважину, в зону ГРП, спускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) 73 мм с пакером, производят посадку пакера на 7 м выше кровли пласта.

Заполняют колонну НКТ сточной водой плотностью 1180 кг/м3 и определяют общий объем гелированной жидкости при высоте интервала перфорации пласта 5 м.

Подставляя в формулу Vг=k·Нп, получаем общий объем гелированной жидкости разрыва:

Vг=11(м3/м)·5(м)=55 м3.

Закачивают в скважину по колонне труб гелированную жидкость разрыва - линейный гель - до образования трещин разрыва в пласте.

Закачку линейного геля производят через перфорационные каналы 2 с расходом 4,5 м3/мин до достижения разрыва породы пласта и образования трещины разрыва, о чем будет свидетельствовать падение давления закачки и увеличение приемистости пласта. При закачке линейного геля достигли давления 35 МПа, вследствие образования трещины разрыва произошло падение давления закачки линейного геля на 35%, т.е. до 23 МПа, при этом приемистость пласта 1 увеличилась на 25%, например с 4,5 до 5,4 м3/мин.

В процессе образования трещины 3 по колонне труб в пласт 1 была закачана гелеобразная жидкость разрыва - линейный гель в объеме 25 м3.

В результате остается гелеобразная жидкость разрыва в объеме 30 м3(Vг2=Vг-Vг1=55-25=30 м3). Оставшийся объем гелированной жидкости разрыва (30 м3) разделяют на две равные части: сшитый гель и линейный гель.

Циклически (в 3 цикла), производят поочередную закачку порций линейного геля с добавлением проппанта и сшитого геля с добавлением проппанта фракции 20-40 меш в три цикла.

Готовят гелированную жидкость разрыва - сшитый гель в объеме 15 м3.

Весь объем линейного геля (15 м3) закачивают равными порциями, как указано выше, в три цикла (15 м3/3=5 м3), т.е. по 5 м3 в порции с расходом 5 м3/мин и концентрацией проппанта 400 кг/м3.

Объем сшитого геля (15 м3) закачивают также в три цикла со ступенчатым увеличением объема закачки, например на 2 м3, с расходом 1,8 м3/мин и концентрацией проппанта 1200 кг/м3. Начинают закачку сшитого геля с объема 3,0 м3, увеличивая объем закачки в каждой порции на 1 м3, т.е. 3,0 м3, 5,0 м3, 7,0 м3 с концентрацией проппанта 1200 кг/м3.

Перед закачкой последней, третьей, порции линейного геля с проппантом в объеме 5 м3 и сшитого геля с проппантом в объеме 7,0 м3 в них добавляют стекловолокно в количестве 1,5% от веса проппанта в каждой из последних порций линейного и сшитого гелей.

Определяют количество стекловолокна, которое необходимо добавить в последнюю порцию линейного геля объемом 5 м3 с проппантом концентрации 400 кг/м3:

400 кг/м3·5 м3=2000 кг, 2000 кг·1,5%/100%=30 кг.

Таким образом, перед закачкой в последнюю порцию линейного геля с проппантом добавляют 30 кг стекловолокна.

Определяют количество стекловолокна, которое необходимо добавить в последнюю порцию сшитого геля объемом 6,5 м3 с проппантом концентрации 1200 кг/м3:

1200 кг/м3·7,0 м3=8400 кг, 8400 кг·1,5%/100%=126 кг.

Таким образом, перед закачкой в последнюю порцию линейного геля добавляют 126 кг стекловолокна. После закачки последней порции сшитого геля с проппантом концентрации 1200 кг/м3 с добавлением стекловолокна производят его продавку в пласт технологической жидкостью плотностью 1180 кг/м3 в объеме 3,0 м3.

Производят выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70%. При продавке последней порции сшитого геля с проппантом и стекловолокном значение давления составляет 30 МПа.

30 МПа-(30 МПа·70%/100%)=30 МПа-21 МПа=9 МПа.

В течение 50 мин. производят технологическую выдержку до спада давления до 9,0 МПа, производят распакеровку и извлекают пакер с колонной труб из скважины.

Пример 2.

В скважину, в зону ГРП, спускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) 73 мм с пакером, производят посадку пакера на 7 м выше кровли пласта.

Заполняют колонну НКТ сточной водой плотностью 1180 кг/м3 и определяют общий объем гелированной жидкости при высоте интервала перфорации пласта 4 м.

Подставляя в формулу Vг=k·Нп, получаем общий объем гелированной жидкости разрыва:

Vг=11(м3/м)·7(м)=77 м3.

Закачивают в скважину по колонне труб гелированную жидкость разрыва - линейный гель - до образования трещин разрыва в пласте.

Закачку линейного геля производят через перфорационные каналы 2 с расходом 4,5 м3/мин до достижения разрыва породы пласта и образования трещины разрыва, о чем будет свидетельствовать падение давления закачки и увеличение приемистости пласта. При закачке линейного геля достигли давления 35 МПа, вследствие образования трещины разрыва произошло падение давления закачки линейного геля на 35%, т.е. до 23 МПа, при этом приемистость пласта 1 увеличилась на 25%, например с 4,5 до 5,4 м3/мин.

В процессе образования трещины 3 по колонне труб в пласт 1 была закачана гелеобразная жидкость разрыва - линейный гель в объеме 25 м3.

В результате остается гелеобразная жидкость разрыва в объеме 50 м3(Vг2=Vг-Vг1=77-27=50 м3). Оставшийся объем гелированной жидкости разрыва (50 м3) разделяют на две равные части: сшитый гель и линейный гель.

Циклически (в 5 циклов) производят поочередную закачку порций линейного геля с добавлением проппанта и сшитого геля с добавлением проппанта фракции 20-40 меш. в пять циклов.

Готовят гелированную жидкость разрыва - сшитый гель в объеме 15 м3.

Весь объем линейного геля (25 м3) закачивают равными порциями, как указано выше, в пять циклов (25 м3/5=5 м3), т.е. по 5 м3 в порции с расходом 6 м3/мин и концентрацией проппанта 400 кг/м3.

Объем сшитого геля (25 м3) закачивают также в пять циклов со ступенчатым увеличением объема закачки с расходом 2,0 м3/мин и концентрацией проппанта 1200 кг/м3. Начинают закачку сшитого геля с объема 3,0 м3, увеличивая объем закачки в каждой порции на 1,0 м3, т.е. 3,0 м3, 4,0 м3, 5,0 м3, 6,0 м3, 7,0 м3, с концентрацией проппанта 1200 кг/м3.

Перед закачкой последних, пятых, порций линейного геля с проппантом в объеме 5 м3 и сшитого геля с проппантом в объеме 7,0 м3 в них добавляют стекловолокно в количестве 1,5% от веса проппанта в каждой из последних порций линейного и сшитого гелей.

Определяют количество стекловолокна, которое необходимо добавить в последнюю порцию линейного геля объемом 5 м3 с проппантом концентрации 400 кг/м3:

400 кг/м3·5 м3=2000 кг, 2000 кг·1,5%/100%=30 кг.

Таким образом, перед закачкой в последнюю порцию линейного геля с проппантом добавляют 30 кг стекловолокна.

Определяют количество стекловолокна, которое необходимо добавить в последнюю порцию сшитого геля объемом 6,5 м3 с проппантом концентрации 1200 кг/м3:

1200 кг/м3·7,0 м3=8400 кг, 8400 кг·1,5%/100%=126 кг.

Таким образом, перед закачкой в последнюю порцию линейного геля добавляют 126 кг стекловолокна.

После закачки последней порции сшитого геля с проппантом концентрации 1200 кг/м3 с добавлением стекловолокна производят его продавку в пласт технологической жидкостью плотностью 1180 кг/м3 в объеме 4,5 м3.

Производят выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70%. При продавке последней порции сшитого геля с проппантом и стекловолокном значение давления составляет 30 МПа.

30 МПа-(30 МПа·70%/100%)=30 МПа-21 МПа=9 МПа.

В течение 50 мин производят технологическую выдержку до спада давления до 9,0 МПа, производят распакеровку и извлекают пакер с колонной труб из скважины.

Пример 3.

В скважину, в зону ГРП, спускают колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) 73 мм с пакером, производят посадку пакера на 7 м выше кровли пласта.

Заполняют колонну НКТ сточной водой плотностью 1180 кг/м3 и определяют общий объем гелированной жидкости при высоте интервала перфорации пласта 4 м.

Подставляя в формулу Vг=k·Нп, получаем общий объем гелированной жидкости разрыва:

Vг=11(м3/м)·4(м)=44 м3.

Закачивают в скважину по колонне труб гелированную жидкость разрыва - линейный гель - до образования трещин разрыва в пласте.

Закачку линейного геля производят через перфорационные каналы 2 с расходом 4,5 м3/мин до достижения разрыва породы пласта и образования трещины разрыва, о чем будет свидетельствовать падение давления закачки и увеличение приемистости пласта. При закачке линейного геля достигли давления 35 МПа, вследствие образования трещины разрыва произошло падение давления закачки линейного геля на 35%, т.е. до 23 МПа, при этом приемистость пласта 1 увеличилась на 25%, например с 4,5 до 5,4 м3/мин.

В процессе образования трещины 3 по колонне труб в пласт 1 была закачана гелеобразная жидкость разрыва - линейный гель в объеме 25 м3. В результате остается гелеобразная жидкость разрыва в объеме 32 м3(Vг2=Vг-Vг1=44 м3-12 м3=32 м3). Оставшийся объем гелированной жидкости разрыва (32 м3) разделяют на две равные части: сшитый гель и линейный гель.

Циклически, в 4 цикла, производят поочередную закачку порций линейного геля с добавлением проппанта и сшитого геля с добавлением проппанта фракции, 20-40 меш. в четыре цикла.

Готовят гелированную жидкость разрыва - сшитый гель в объеме 16 м3.

Весь объем линейного геля (16 м3) закачивают равными порциями, как указано выше, в четыре цикла (16 м3/4=4 м3), т.е. по 4 м3 в порции с расходом 4 м3/мин и концентрацией проппанта 400 кг/м3. Объем сшитого геля (16 м3) закачивают также в четыре цикла со ступенчатым увеличением объема закачки с расходом 1,5 м3/мин и концентрацией проппанта 1200 кг/м3. Начинают закачку сшитого геля с объема 3,0 м3, увеличивая объем закачки в каждой порции на 0,5 м3, т.е. 3,25 м3, 3,75 м3, 4,25 м3, 4,75 м3, с концентрацией проппанта 1200 кг/м3.

Перед закачкой последних, четвертых, порций линейного геля с проппантом в объеме 4 м3 и сшитого геля с проппантом в объеме 4,75 м3 в них добавляют стекловолокно в количестве 1,5% от веса проппанта в каждой из последних порций линейного и сшитого гелей.

Определяют количество стекловолокна, которое необходимо добавить в последнюю порцию линейного геля объемом 4 м3 с проппантом концентрации 400 кг/м3:

400 кг/м3·4 м3=1600 кг, 1600 кг·1,5%/100%=24 кг.

Таким образом, перед закачкой в последнюю порцию линейного геля с проппантом добавляют 24 кг стекловолокна. Определяют количество стекловолокна, которое необходимо добавить в последнюю порцию сшитого геля объемом 4,75 м3 с проппантом концентрации 1200 кг/м3:

1200 кг/м3·4,75 м3=5700 кг, 5700 кг·1,5%/100%=85,5 кг.

Таким образом, перед закачкой в последнюю порцию линейного геля добавляют 85,5 кг стекловолокна.

После закачки последней порции сшитого геля с проппантом концентрации 1200 кг/м3 с добавлением стекловолокна производят его продавку в пласт технологической жидкостью плотностью 1180 кг/м3 в объеме 4,5 м3.

Производят выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70%. При продавке последней порции сшитого геля с проппантом и стекловолокном значение давления составляет 30 МПа.

30 МПа-(30 МПа·70%/100%)=30 МПа-21 МПа=9 МПа.

В течение 50 мин производят технологическую выдержку до спада давления до 9,0 МПа, производят распакеровку и извлекают пакер с колонной труб из скважины.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность гидравлического разрыва пласта, качество крепления проппанта за счет создания структуры, неподвижно удерживающей зерна проппанта в призабойной зоне пласта, и, как следствие, минимизации выхода проппанта в ствол скважины, а также исключить разрушение проппанта в прискважиной зоне пласта при реализации способа в высокопроницаемых пластах.

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, заполнение колонны технологической жидкостью, определение общего объема гелированной жидкости разрыва, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и продавку в образовавшуюся трещину пласта гелированной жидкости разрыва с проппантом, выдержку в течение времени, необходимого для спада давления на 70%, распакеровку и извлечение пакера с колонной труб из скважины, отличающийся тем, что после определения общего объема гелированной жидкости разрыва закачивают в скважину по колонне труб гелированную жидкость разрыва - линейный гель - до образования трещин разрыва в пласте, оставшийся объем гелированной жидкости разрыва после образования трещин разрыва в пласте разделяют на две части: сшитый гель и линейный гель, затем циклически производят поочередную закачку сначала линейного, а затем сшитого геля с добавлением проппанта в 3-5 циклов, причем линейный гель закачивают равными порциями с расходом 4-6 м3/мин и концентрацией проппанта 400 кг/м3, а сшитый гель закачивают со ступенчатым увеличением объема закачки от 3 до 7 м3 с расходом 1-2 м3/мин и концентрацией проппанта 1200 кг/м3, при этом в последние порции линейного и сшитого гелей с проппантом добавляют стекловолокно в количестве 1,5% от веса проппанта в каждой из последних порций линейного и сшитого гелей и закачивают их в колонну труб, затем продавливают их в пласт технологической жидкостью и выдерживают в течение времени, необходимого для спада давления на 70%, производят распакеровку и извлекают пакер с колонной труб из скважины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам гидроразрыва продуктивного пласта и может быть применено для формирования в продуктивном пласте трещин гидроразрыва необходимых размеров.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для проведения многократного гидравлического разрыва пласта в зонально-неоднородных пластах.

Изобретение относится к гелеобразующим жидкостям на водной основе для обработки подземных формаций. Композиция для уменьшения времени сшивания водных растворов сшиваемого органического полимера, включающая: указанный полимер, смешанный с водной базовой жидкостью, боратный сшивающий агент, имеющий растворимость в воде при 22°С (71.6°F) в диапазоне от 0,01 кг/м3 до 10 кг/м3, и композицию модификатора сшивания в количестве, уменьшающем время сшивания, которая увеличивает скорость, с которой сшивающий агент обеспечивает гелеобразование сшиваемого органического полимера, где композиция модификатора содержит 90-98% об.
Настоящее изобретение касается способа изготовления пеностеклянного гранулята. Техническим результатом изобретения является снижение водопоглощения изделий.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии получения керамических магнезиальнокварцевых проппантов, предназначенных для использования в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта.

Изобретение относится к консолидации жидкостных стадий и применимо в жидкостной системе, используемой для закачивания в скважину. Способ поддержания консолидации жидкостных стадий в жидкостной системе, используемой для закачивания в скважину, содержащей контактирующую жидкость иного характера, прилегающую к жидкостной стадии, включает подмешивание твердых частиц по меньшей мере к жидкостной стадии или к соседней контактирующей жидкости в количестве, при котором между стадией и соседней контактирующей жидкостью образуются дискретные границы контактирующей жидкости, и закачивание жидкостной системы в ствол скважины.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при осуществлении гидравлического разрыва пласта преимущественно в карбонатных пластах.

Изобретение относится к способам обработки подземной формации с использованием сшитых полимеров. Способ обработки подземной формации, пронизанной буровой скважиной, включает введение обрабатывающей текучей среды в буровую скважину, сшивание гидратируемого полимера для повышения вязкости обрабатывающей текучей среды по меньшей мере для части вводимой таковой и сверхсшивание сшитого полимера для замедленного разрушения структуры обрабатывающей текучей среды.

Изобретение относится к горному делу и может быть применено для освоения и восстановления дебита эксплуатационных скважин, понизившегося вследствие кольматации призабойной зоны АСПО и мехпримесями.

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть применено для интенсификации притока флюида к скважине за счет образования трещин в продуктивном пласте.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к технологии изготовления керамических проппантов, предназначенных для использования в качестве расклинивающих агентов при добыче нефти или газа методом гидравлического разрыва пласта.
Изобретение относится к созданию расклинивающих агентов - проппантов, которые используются для удержания в открытом состоянии трещин в породах, образованных при закачке жидкости с проппантом в нефтяные, газовые и геотермальные скважины.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к безглинистым гелево-эмульсионным буровым растворам для бурения наклонно-направленных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин с различными отклонениями от вертикали.

Изобретение относится к газовой промышленности и может быть использовано для крепления призабойной зоны пескопроявляющих газовых скважин, в том числе используемых для подземного хранения газа.

Группа изобретений относится к эластомерам и, конкретнее, к армированным эластомерам. Способ выполнения скважинного уплотнения в стволе скважины содержит создание базового полимера и армирующего активного наполнителя, включающий в себя матрицу дискретных частей первого материала, расположенную в базовом полимере.
Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к строительству и ремонту скважин, при цементировании обсадных колонн и проведении водоизоляционных работ при низких и нормальных скважинных температурах.
Изобретение относится к цементной композиции, способу цементирования в межтрубном пространстве между обсадной колонной скважины и буровой скважиной и к сухой цементной композиции.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам герметизации эксплуатационной колонны скважины. Способ герметизации эксплуатационной колонны скважины включает спуск в эксплуатационную колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) и установку открытого конца НКТ на глубине ниже интервала нарушения.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, может быть использовано при изоляции водопритоков в скважину. Способ изоляции водопритоков в скважину включает определение приемистости скважины при максимальном давлении, закачку в пласт гелеобразующего состава с последующим докреплением нефильтрующимся в пласт составом.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для ремонтно-изоляционных работ, увеличения нефтеотдачи пластов. Способ изоляции пластов цементно-силикатными растворами включает нагнетание в прискважинную зону пласта цементного раствора с ускорителем схватывания.

Изобретение относится к доставке зернистого материала на участок, расположенный под землей. Скважинный флюид является жидкостью-носителем на водной основе, содержащим первый и второй гидрофобные зернистые материалы - частицы, суспендированные в нем, где первые частицы имеют больший удельный вес, чем вторые, и флюид содержит газ для смачивания поверхности частиц и связывания их вместе в агломераты. Способ доставки зернистого материала под землю, включающий подачу указанного выше флюида так, что агломераты из частиц, удерживаемых газом, находятся ниже грунта. Способ гидравлического разрыва подземного газонефтеносного пласта включает доставку указанного выше флюида к трещине и подачу его в трещину так, что агломераты из частиц, удерживаемые газом, находятся в трещине. Изобретение развито в зависимых пунктах формулы. Технический результат - облегчение транспортирования и размещения зернистых материалов в трещине гидравлического разрыва или гравийной набивке. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 табл., 8 пр., 6 ил.
Наверх