Способ гидравлического разрыва угольного пласта


 


Владельцы патента RU 2576424:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Кузнецк" (RU)

Изобретение относится к области добычи метана из угольных пластов, в частности к проблеме разупрочнения угольного пласта для интенсивного извлечения десорбированного метана. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности проведения гидравлического разрыва угольного пласта (ГРП), снижение экологического давления на окружающую среду, снижение стоимости ГРП. В способе гидравлического разрыва угольного пласта, заключающемся в бурении скважины с поверхности, ее обсадке, вскрытии угольного пласта, нагнетании в угольный пласт раствора соли хлористого калия с расклинивающим агентом при давлении, достаточном для гидравлического разрыва пласта, с темпом закачки, обеспечивающим создание протяженных трещин, используют 4%-ный раствор соли хлористого калия, а в качестве расклинивающего агента - кварцевый песок диаметром 40-70 меш, при этом обеспечивают темп закачки 4,2 м3/мин, позволяющий удерживать кварцевый песок во взвешенном состоянии. 1 пр.

 

Изобретение относится к области добычи метана из угольных пластов, в частности к проблеме разупрочнения угольного пласта для интенсивного извлечения десорбированного метана.

Известен способ гидравлического разрыва пласта в скважине (патент РФ №2473798, МПК Е21В 43/26, опубл. 27.01.2013, бюл. №3). Согласно изобретению ГРП проводят с применением различных фракций проппанта и двух типов гелированной жидкости разрыва, при этом сначала определяют общий объем гелированной жидкости разрыва по аналитическому выражению. Общий объем гелированной жидкости разрыва разделяют на две части, из которого 2/3 этой жидкости - объем сшитого геля, а 1/3 ее - линейный гель. Процесс ГРП начинают с закачки в скважину по колонне труб гелированной жидкости разрыва - сшитого геля с динамической вязкостью 150-200 сП до образования трещины разрыва в пласте. После создания трещины разрыва в пласте оставшийся от 2/3 жидкости объем сшитого геля закачивают равными порциями в 3-5 циклов с добавлением проппанта фракции 12-18 меш с расходом 1,5-2 м3/мин. 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 сП 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. В процессе продавки снижают расход технологической жидкости до 0,5-1 м 3/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. Производят выдержку в течение времени, необходимого для спада давления закачки на 70-80%, распакеровывают пакер и извлекают его с колонной труб из скважины.

Известен способ гидроразрыва малопроницаемого пласта нагнетательной скважины (патент РФ №2459072, МПК Е21В 43/26, опубл. 20.08.2012, бюл. №23), включающий закачивание через скважину по колонне насосно-компрессорных труб - НКТ с пакером в пласт гидроразрывной жидкости с вязкостью менее 0,01 Па·c с последующим закачиванием гидросмеси с проппантом. Гидроразрыв производят поинтервально сверху вниз в каждом прослое пласта с применением двух пакеров, устанавливаемых выше и ниже намечаемого для гидроразрыва интервала пласта. В каждый поглощающий прослой пласта по колонне НКТ производят закачивание жидкости гидроразрыва в течение 3-4 ч под давлением, двухкратно превышающим давление приемистости подземного пласта. Установкой глухого пакера под нижним поглощающим прослоем и проходного пакера в составе колонны НКТ над верхним прослоем пласта производят уплотнение всех поглощающих прослоев пласта закачкой по колонне НКТ гидросмеси с проппантом, в качестве которой закачивают в скважину от 3 до 6 м3 известковой суспензии в концентрации 20 кг СаО на 1 м воды с последующим добавлением в соотношении от 1:0,2 до 1:0,4 сульфит-спиртовой барды вязкостью 450-500-10-3 Па·с. После этого нагнетательную скважину запускают в эксплуатацию. В качестве рабочего агента, закачиваемого в нагнетательную скважину, используют воду плотностью 1000-1180 кг/м, не содержащую взвесь и гидроокись железа.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является способ гидравлического разрыва угольного пласта (патент РФ №2280762, МПК Е21В 43/267, опубл. 27.07.2006, бюл. №21), заключающийся в бурении скважины с поверхности, ее обсадке, вскрытии угольного пласта, нагнетании в угольный пласт рабочей жидкости при давлении, достаточном для гидравлического разрыва пласта, с темпом закачки, обеспечивающим создание протяженных трещин, применении в качестве рабочей жидкости последовательно раствора соли, геля с пропантом, вещества, разрушающего гель, с постепенным повышением количества пропанта в геле от 50-100 до 500-600 кг/м3 по мере развития и закрепления образовавшихся трещин, используют в качестве соли хлористый калий, пропант диаметром 20-40 меш, вскрытие угольного пласта осуществляют путем фрезерования обсадной колонны и цементного кольца в средней части пласта в интервале 100 мм на высоту 50-100 мм либо путем его разбуривания ниже обсадной колонны скважины на 50-100 мм.

Недостатками указанных способов являются сложный технологический процесс осуществления, высокая трудоемкость и дороговизна, а также загрязнение окружающей среды продуктами гидроразрыва и недостаточная эффективность, в результате сорбции геля в угольном пласте.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности проведения гидравлического разрыва угольного пласта (ГРП), снижение экологического давления на окружающую среду, снижение стоимости ГРП.

Технический результат достигается тем, что в способе гидравлического разрыва угольного пласта, заключающемся в бурении скважины с поверхности, ее обсадке, вскрытии угольного пласта, нагнетании в угольный пласт раствора соли хлористого калия с расклинивающим агентом при давлении, достаточном для гидравлического разрыва пласта, с темпом закачки, обеспечивающим создание протяженных трещин, согласно изобретению используют 4% раствор соли хлористого калия, а в качестве расклинивающего агента используют кварцевый песок диаметром 40-70 меш, при этом обеспечивают темп закачки, позволяющий удерживать кварцевый песок во взвешенном состоянии путем использования высокого расхода при нагнетании указанного раствора.

Способ гидравлического разрыва угольного пласта включает бурение скважины с поверхности, ее обсадку, вскрытие угольного пласта. После чего нагнетают в угольный пласт 4% раствор соли хлористого калия с кварцевым песком диаметром 40-70 меш при давлении, достаточном для гидравлического разрыва пласта, с темпом закачки, обеспечивающим создание протяженных трещин. Для облегчения доставки песка в трещину ГРП используют кварцевый песок диаметром 40-70 меш. Удержание во взвешенном состоянии кварцевого песка осуществляют путем использования высокого расхода при нагнетании указанного раствора. Для исключения взаимодействия жидкости ГРП с глиной используют 4% раствор соли хлористого калия.

Пример конкретного применения

Бурение скважины производили с поверхности до глубины 1000 м, после чего производили обсадку, вскрытие угольного пласта, нагнетание в угольный пласт 4%-ного раствора соли хлористого калия с кварцевым песком диаметром 40-70 меш при давлении 45 МПа, с темпом закачки 4,2 м3/мин, обеспечивающим создание протяженных трещин. При этом кварцевый песок удерживали во взвешенном состоянии за счет высокого расхода. При проведении ГРП на одной из скважин с использованием геля был получен дебит газа 2500 м3/сут, а при проведении ГРП данным способом на другой скважине с такими же параметрами (глубина залегания, мощность пласта), расположенной в 100 м от первой скважины с ГРП на геле, был получен дебит газа в 5000 м3/сут.

Использование 4%-ного раствора соли хлористого калия позволяет стабилизировать состояние глинистых пород, предотвратить их разбухание, при этом естественная проницаемость угольного пласта не снижается за счет сорбции геля на плоскостях трещиноватости угольного пласта. Снижение стоимости ГРП происходит за счет снижения стоимости материалов, используемых в ГРП, - стоимость геля в 10 раз выше стоимости 4% раствора соли хлористого калия. Снижение экологического давления на окружающую среду осуществляется за счет исключения из состава материалов, закачиваемых при ГРП в угольный пласт сложных химических веществ, входящиx в состав геля.

Способ гидравлического разрыва угольного пласта, заключающийся в бурении скважины с поверхности, ее обсадке, вскрытии угольного пласта, нагнетании в угольный пласт раствора соли хлористого калия с расклинивающим агентом при давлении, достаточном для гидравлического разрыва пласта, с темпом закачки, обеспечивающим создание протяженных трещин, отличающийся тем, что используют 4%-ный раствор соли хлористого калия, а в качестве расклинивающего агента используют кварцевый песок диаметром 40-70 меш, при этом обеспечивают темп закачки 4,2 м3/мин, позволяющий удерживать кварцевый песок во взвешенном состоянии.



 

Похожие патенты:

Предложен способ выполнения операции гидравлического разрыва на месте расположения скважины с системой трещин. Способ включает в себя получение данных о месте расположения скважины и механической модели геологической среды и образование картины роста трещин гидравлического разрыва в системе трещин с течением времени.

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для получения информации о подземной формации. В некоторых вариантах осуществления способ получения информации о по меньшей мере одной переменной, существующей при целевом местоположении в стволе подземной скважины и/или окружающей подземной формации, включает в себя этапы, на которых доставляют множество генерирующих сигнал устройств в целевое местоположение(я), излучают по меньшей мере один детектируемый сигнал из целевого местоположения и принимают по меньшей мере один такой сигнал.

Предложенное изобретение относится к горному делу и может быть применено для соединения нескольких насосных блоков на площадке при гидравлическом разрыве пласта.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для повышения производительности добывающих и нагнетательных скважин. 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, определение общего объема гелированной жидкости разрыва, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта закачкой в скважину по колонне труб гелированной жидкости разрыва - линейного геля - до образования трещины разрыва в пласте, закачку в трещину разрыва крепителя трещины, стравливание давления в колонне труб, распакеровку и извлечение пакера с колонной труб из скважины.

Группа изобретений относится к добыче нефти и газа из подземных пластов. Способ действия, по меньшей мере, одного сосуда высокого давления для закачки суспензии твердых частиц в линию высокого давления содержит первый рабочий цикл, содержащий изоляцию, по меньшей мере, одного сосуда высокого давления от линии высокого давления и ввод измельченных твердых частиц в сосуд высокого давления через впускное отверстие для измельченных твердых частиц.
Изобретение относится к проппантам для гидравлического разрыва пласта - ГРП. Проппант для жидкости обработки скважин включает дискретные частицы подложки, такой как песок, покрытый смолой, содержащей продукт реакции Майяра между углеводами и соединением амина и/или аммония.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к гидравлическому разрыву пласта. Способ гидравлического разрыва пласта с изоляцией водопритока в добывающих скважинах характеризуется тем, что в горизонтальный участок скважины производят спуск колонны насосно-компрессорных труб - НКТ с установкой пробки мостовой, разбуриваемой ниже необходимого интервала гидравлического разрыва пласта - ГРП, поднимают НКТ, производят спуск НКТ с пакером и устанавливают его выше интервала участка обработки скважины, проводят замещение жидкости глушения на линейный гель на углеводородной основе состава, об.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для гидроразрыва пласта. 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 так, чтобы нижний конец колонны труб находился на уровне кровли пласта, посадку пакера над кровлей перфорированного пласта, определение общего объема гелированной жидкости разрыва перед ГРП, закачку в подпакерную зону гелированной жидкости разрыва, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва пласта и образование трещин в пласте с последующим их закреплением в пласте закачкой жидкости-носителя с проппантом, выдержку скважины на стравливание давления, распакеровку и извлечение пакера с колонной труб из скважины.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат - повышение эффективности прогревания пласта высоковязкой нефти и битума; увеличение охвата пласта тепловым воздействием с его равномерным прогревом; повышение объема отбора разогретой высоковязкой нефти и битума; повышение надежности реализации способа.

Группа изобретения относится к гидравлическому разрыву пласта. Технический результат - улучшение проводимости пачек из мелкодисперсного расклинивающего агента.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке нефтяной залежи. Способ повторного гидравлического разрыва пласта характеризуется тем, что при прокачке жидкости разрыва по технологии и режимам в соответствии с первым гидроразрывом пласта в нее на стадии добавления сшивателя добавляют в количестве 1-2 л на 1 м3 жидкости разрыва смесь, содержащую, об.%: 10-27%-ную соляную кислоту 15-25, метилен-фосфорную кислоту 55-65, воду 15-25. Технический результат - увеличение эффективности. 5 пр.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при разработке низкопроницаемой нефтяной залежи. Технический результат - увеличение эффективности гидроразрыва пласта и увеличение нефтеотдачи нефтяной залежи. По способу закачивают рабочий агент через нагнетательные скважины. Отбирают нефть через добывающие скважины и проводят гидроразрыв пласта в скважинах. В низкопроницаемых коллекторах, имеющих проницаемость менее 1 мД, обеспечивают преимущественное развитие трещины гидроразрыва в длину. Для этого проводят основной процесс гидроразрыва с применением мелкой фракции проппанта размерностью 30/60 меш и менее. При этом применяют буферы жидкости между стадиями проппанта не более 10 т из расчета от 1,5 до 5 м3 на 1 т проппанта. Конечную концентрацию проппанта обеспечивают не более 250 кг/м3. Используют жидкость разрыва, лишенную гелеобразователя и содержащую поверхностно-активное вещество. При прокачке жидкости разрыва поддерживают ее расход 5,0 м3/мин и более. 1 пр.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для улучшения гидродинамической связи скважины с продуктивным пластом. Способ включает гидравлический разрыв продуктивного пласта путем установки пакера над кровлей перфорированного продуктивного пласта, закачку в подпакерную зону жидкости гидроразрыва, создание в подпакерной зоне давления гидроразрыва и продавку в образовавшуюся трещину жидкости гидроразрыва. В скважине проводятся геолого-геофизические исследования с целью установления нефтегазонасыщенности пласта. На заданную глубину спускают гидропескоструйный перфоратор для перфорации интервала продуктивного пласта с целью проведения направленного гидроразрыва. Проводят гидроразрыв продуктивного пласта жидкостью гидроразрыва на углеводородной основе, закрепляют трещину гидроразрыва проппантом, закачивают в трещину гидроразрыва и окружающие ее породы гидрофобизирующую жидкость, осваивают скважину. Технический результат заключается в повышении эффективности эксплуатации скважин.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при интенсификации работы скважины, вскрывшей пласт с низкопроницаемым коллектором. В способе интенсификации работы скважины, включающем тестовую закачку жидкости разрыва и пачки жидкости разрыва с проппантом, корректирование проекта разрыва и проведение основного процесса разрыва, при тестовой закачке в качестве жидкости разрыва используют линейный гель, обеспечивающий ограниченное время удерживания проппанта во взвешенном состоянии, в качестве проппанта используют смесь проппантов, обладающих после осаждения повышенным сопротивлением прохождению жидкости разрыва, после тестовой закачки скважину выдерживают под давлением до осаждения проппанта в нижнюю часть трещины разрыва, при этом количество проппанта в жидкости разрыва назначают достаточным для заполнения трещины разрыва на 0,1-0,3 высоты трещины. 3 пр.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при интенсификации работы скважины. В способе гидроразрыва пласта, включающем тестовую закачку жидкости разрыва и пачки жидкости разрыва с проппантом, корректирование проекта разрыва и проведение основного процесса разрыва, при закачке компонентов в жидкость разрыва вводят смесь 10-27%-ного расвора соляной кислоты, метилен-фосфорной кислоты и воды в концентрации 1-2 л на 1 м3 жидкости разрыва, при соотношении раствора соляной кислоты, метилен-фосфорной кислоты и воды (15-25):(55-65):(15-25) об.% соответственно. Технический результат - увеличение эффективности гидроразрыва пласта. 3 пр.
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для интенсификации работы скважины. В скважину спускают колонну насосно-компрессорных труб до забоя и промывают скважину циркуляцией, закачивают через колонну насосно-компрессорных труб на забой водный раствор поверхностно-активного вещества в объеме 3-4 м3 и продавливают водой плотностью 1,17-1,19 г/см3 в объеме 5-6 м3. Поднимают колонну насосно-компрессорных труб с доливом скважины водой плотностью 1,17-1,19 г/см3 до устья. Выполняют перфорацию скважины в интервалах продуктивного пласта, спускают колонну насосно-компрессорных труб с конусообразной воронкой и патрубком на устье скважины. Нижний конец колонны насосно-компрессорных труб устанавливают на 30-50 м выше планируемой верхней границы проппантного моста. Закачкой воды плотностью 1,17-1,19 г/см3 восстанавливают циркуляцию. Для создания проппантного моста используют проппант фракции 16/20 и выше. Проппант загружают в воронку по объему с одновременной подачей воды плотностью 1,17-1,19 г/см3. Поддерживают концентрацию проппанта в воде 50 кг/м3 в начале и до 100-150 кг/м3 в конце засыпки. После засыпки всего объема проппанта продолжают подачу воды через воронку для вытеснения проппанта из колонны насосно-компрессорных труб в объеме, равном объему колонны. Проводят технологическую выдержку для осаждения проппанта в течение 4-8 часов, восстанавливают циркуляцию жидкости, плавным допуском колонны насосно-компрессорных труб без циркуляции определяют верхнюю границу проппантного моста. При необходимости досыпают проппант при малой величине моста или вымывают часть моста при его большой величине, после чего поднимают из скважины колонну насосно-компрессорных труб. Технический результат заключается в сокращении времени образования проппантного моста и исключении расхода жидкости разрыва через нижние перфорационные отверстия.

Изобретение направлено на получение керамического расклинивающего агента с высокими эксплуатационными характеристиками и низкой себестоимостью производства, что является актуальным для серийного производства за счет использования дисперсионного механизма упрочнения керамики путем дополнительного использования легкоплавкой монтмориллонитовой глины, обладающей низкой температурой спекания. Способ получения керамического расклинивающего агента включает помол шихты, гранулирование шихты и ее обжиг. При этом в качестве шихты используют природный высококремнеземистый песок в количестве 30-50% от массы смеси, магнезиальносодержащее сырье в количестве 50-70% и легкоплавкую монтмориллонитовую глину 1-10% или смесь монтмориллонитовых и гидрослюдистых глин 1-10% с содержанием в смеси гидрослюдистых глин в количестве от 0 до 100%. Перед помолом шихты осуществляют дополнительную термообработку высококремнеземистого песка при температуре не менее 900°С. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к текучей среде для обслуживания скважин газовых, геотермальных, угольнопластовых метановых или нефтяных месторождений. Способ обслуживания ствола скважины включает: смешивание агента для снижения трения, анионогенного поверхностно-активного вещества, катионогенного поверхностно-активного вещества и водной основы с образованием вязкоупругого геля на водной основе, введение в ствол скважины текучей среды для обслуживания скважин, содержащей вязкоупругий гель на водной основе, где агент для снижения трения содержит по меньшей мере одно высокомолекулярное полимерное звено, выбранное из акриламидных групп, акрилатных групп, сульфогрупп и групп малеиновой кислоты, а гель на водной основе содержит анионогенное поверхностно-активное вещество и катионогенное поверхностно-активное вещество и где концентрация агента для снижения трения составляет 0,06 кг/м3 (0,5 фунта/1000 галлонов) или менее в расчете на всю текучую среду для обслуживания скважин. Технический результат - повышение эффективности обработки. 12 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к производству проппантов с покрытием, проппантам, получаемым таким способом, их применению и способам использования проппантов. Способ производства проппантов с покрытием включает (a) смешивание проппантов с полиольным компонентом и изоцианатным компонентом, где полиольный компонент включает фенольную смолу и, необязательно, другие соединения, содержащие гидроксигруппу, где изоцианатный компонент включает изоцианат с по меньшей мере двумя изоцианатными группами и, необязательно, другие соединения, содержащие изоцианатную группу, и где x частей изоцианатного компонента по массе используют в соотношении к 100 частям по массе полиольного компонента, со значением x от примерно 105% до примерно 550% от исходной величины изоцианата, (b) затвердевание смеси, полученной на стадии (а), с помощью обработки катализатором; и (c) необязательное повторение стадий (а) и (b) один или несколько раз, где смесь, полученная на стадии (b), или проппанты, выделенные из нее, применяются в качестве проппантов на стадии (a), где полиольный компонент на стадии (a) является тем же самым или отличным от полиольного компонента, используемого на предыдущей стадии (a), и где изоцианатный компонент в стадии (a) является тем же самым или отличным от изоцианатного компонента, используемого на предыдущей стадии (a), где проппанты с покрытием включают смесь покрытых частиц и совокупностей, где количество совокупностей не больше 10% от смеси. Изобретение также предусматривает способы с использованием полученного проппанта. Изобретение развито в зависимых пунктах. Технический результата - повышение эффективности обработкию. 5 н. и 30 з.п. ф-лы,3 ил., 8 табл., 8 пр.

Система и способ выполнения работ по гидравлическому разрыву формации у ствола скважины, разбуривающей подземную формацию. Способ включает получение интегрированных данных буровой площадки, создание модели механических свойств геологической среды, используя интегрированные данные буровой площадки, моделирование пересечения природной трещины искусственно созданным гидравлическим разрывом, используя модель механических свойств геологической среды, определение свойств пересечений встреченных природных трещин. Способ может также создавать план стимуляции, используя модель механических свойств геологической среды и свойства пересечений. План стимуляции может включать вязкость или нагнетательный расход текучей среды разрыва. Технический результат заключается в повышении эффективности стимуляции недр. 4 н. и 19 з.п. ф-лы, 22 ил.
Наверх