Эффективность гидроразрыва пласта по Сабанчинскому месторождению

отчет по практике

4. Характеристика методов воздействия на призабойные зоны пласта для интенсификации добычи нефти

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) - процесс обработки призабойнойзоны скважины с целью расширения и углубления естественных и образования новых трещин в породах призабойной зоны скважины, в результате чего увеличивается средняя проницаемость пласта в зоне распространения трещин и значительно улучшается условия притока жидкости. Достигается это путем создания высоких давлений на забоях закачкой в пласт вязких жидкостей при больших расходах, что обеспечивает повышение давления на забое. При достижении давления, превышающее гидростатическое примерно в 1,5-2 раза, расширяются естественные и образуются новые трещины. Для сохранения трещин в раскрытом состоянии их заполняют песком, который вводят вместе с вязкой жидкостью.

Гидравлический разрыв пласта применяют для:

-увеличения продуктивности нефтяных и приемистости нагнетательныхскважин;

-регулирование протоков и приемистости по продуктивной мощности пласта;

-создания водоизоляционных экранов в обводненных скважинах.

Различают три основных вида процесса ГРП:

-однократный;

-многократный;

-направленный (поинтервальный).

При однократном разрыве предполагается создание одной трещины в продуктивной мощности пласта, многократном - образование нескольких трещин по всей вскрытой мощности пласта. При направленномгидроразрыветрещины образуются в заранее предусмотренных интервалах мощности пласта.

По прибытию на скважину все необходимое оборудование устанавливается по схеме, показанной в приложении данного раздела. После установки оборудования, сборки нагнетательной линии, производится опрессовканагнетательной линии скважины. Опрессовка служит проверкой для собранной линии высокого давления. После опрессовки, если все в порядке с линией нагнетания, происходит процесс ГРП.

Далее определяют глубину забоя скважины, промывают ее для удаления пробки и загрязняющих отложений. Затем скважину исследуют на приток. Иногда для снижения давлений разрыва и повышения эффективности процесса применяют гидропескоструйную перфорацию, солянокислотную обработку скважин или перестрел отверстий фильтра. Затем в скважину на НКТ спускают пакер с якорем устанавливают его верхних отверстий фильтра, а устье скважины оборудуют специальной головкой, к которой подключают агрегатыдля нагнетания в скважину жидкости разрыва.

Сам процесс ГРП можно разделить на три стадии:

1 создание трещины. Чтобы создать трещину в пласте, необходимо увеличить фактор разрыва пород. Это достигается закачиванием в пласт определенного раствора в темпе, более быстром, чем тот при котором пласт мог бы принять. Давление закачиваемой жидкости увеличивают до тех пор, пока не возрастают силы сжатия в пласте, и порода не разрывается;

2 поддержание ее в открытом состоянии. Когда появляется трещина, в раствор добавляют проппант, который потоком жидкости уносится в нее. Концентрация проппантабудет возрастать пока не обеспечит хорошую герметичность трещины. Когда процесс закончен, давление снижается, проппант удерживает трещину в открытом положении и проводит пластовые жидкости;

3 откачка из скважины раствора ГРП. Прежде, чем начать добычу нефти из скважины после ГРП, следует откачать раствор, применявшийся для ГРП. Из раствора ГРП необходимо извлечь загущающиеся добавки. Глубинные температуры могут превратить этот раствор в пар, тем самым, облегчая его извлечение. Все загущенные растворы, закачиваемые в скважину, имеют точку разрыва, поэтому важно следовать схеме.

Подбор кандидатов на ГРП осуществляется по следующим критериям:

- толщина пласта не более 10м;

- расстояние до ближайшей нагнетательной скважины не менее 250 м;

- обводненность скважины не должна превышать 70% - для скважин, перфорированных в каналы, и 50% для скважин, перфорированных в региональные пески;

- хорошее состояние цемента выше и ниже интервала перфорации 10 м;

- толщина глинистой перемычки до ближайшего обводненного пласта не меньше 4-6 м;

Многократный поинтервальный гидравлический разрыв с применением закупоривающих материалов проводят следующим образом. Вначале проводят гидравлический разрыв по обычной технологии, а затем в скважину вместе с жидкостью вводят вещества, временно закупоривающие образовавшиеся трещины или перфорационные отверстия против интервала разрыва. Это приводит к повышению давления и разрыва пласта в другом интервале. После этого в скважину вместе с жидкостью вводят закупоривающие материалы и добиваются разрыва в новом интервале. Таким образом осуществляют двух-трехкратный разрыв пласта. При освоении скважины закупоривающие вещества либо растворяются в нефти (нафталин) и удаляются из трещин, либо выносятся потоком жидкости на поверхность (шарики из пластмассы).

Объем жидкости разрыва устанавливают исходя из конкретных условий. По опытным данным ТатНИПИнефти при плотных породах рекомендуется (при вскрытой мощности пласта не более 20 м) жидкость разрыва брать из расчета 4-6 м 3 на 1 м. мощности пласта. При вскрытой мощности пласта более 20 м. - на каждые 10м мощности количество жидкости разрыва должно быть увеличено на 1 -2 м 3.

Для слабосцементированных рыхлых пород количество жидкости разрыва должно быть увеличено в 1,5-2 раза по сравнению с предыдущим.

Гидроразрыв пласта является одним из наиболее эффективных методов увеличения нефтеотдачи, заключающийся в создании высокопроницаемых каналов фильтрации путем заполнения образовавшихся в пласте трещин песком или каким-либо другим наполнителем.

Вертикальная трещина, образовавшаяся в пласте, распространяется вверх, вниз и в глубину пласта. Развитие трещины вверх и вниз происходит в пределах проницаемой части пласта и ограничивается покрывающими и подстилающими продуктивный пласт породами, имеющими, как правило, более высокие показатели прочности (градиенты разрыва).

После закачки необходимого объема песка в пласт процесс нагнетания прекращают (останавливают насосные агрегаты), давление в трещине уменьшается, и под действием сжимающего горного давления происходит смыкающие трещины. Однако полного смыкания трещины не происходит из-за наличия в ней песка.

Технология ГРП включает следующие операции: перфорация; спуск в скважину высокопрочных НКТ с пакером и якорем на нижнем конце; проведение теста, для корректировки закачки основного агента; закачку по НКТ в пласт жидкости-разрыва, жидкости-песконосителя и продавочной жидкости; демонтаж оборудования, освоение скважины и пуск скважины в работу.

Подготовка жидкостей ГРП производится на кусту скважин, непосредственно перед закачкой ее в пласт. Система подготовки жидкости ГРП включает: песковоз, емкость с водой или дизтопливом, смесительный агрегат (блендер). Схема размещения оборудования при проведении ГРП представлена на рисунке 2.

В смесителе смешиваются жидкости разрыва, химические компоненты и расклинивающие частицы.

Смеситель является центральным оборудованием в этой операции, так как через него проходят все жидкости и добавки, которые затем перемещаются в насосные установки. При соответствующей производительности и давлении эти установки закачивают суспензию в скважину для образования и расклинивания намеченной трещины.

Рисунок 2 Схема размещения оборудования при ГРП

Подготовка исходных данных для проектирования ГРП

Для составления оптимального плана проведения операции ГРП необходимо иметь данные о геологическом строении пласта, режим работы залежи, характеристика пластового флюида и физико-химических свойствах продуктивного пласта.

Исходными для проектирования является следующие данные.

а) Литологические и минералогические характеристики пласта:

-пористость и проницаемость, необходимы для расчета величин проводимости и длины трещины;

-механические свойства пласта - прочность и сжимаемость - необходимы для определения степени вдавливания песчинок в породу пласта их разрушение под нагрузкой; в зависимости от величины напряжения пород могут быть выбраны различные способы заполнения песком трещины: либо многослойное, либо отделенными зонами (участками) и т. д.;

-петрографические характеристики пород - зернистость, размер пор, тип минералов глин, их расположение внутри матрицы породы - необходимы для определения характера взаимодействия жидкости разрыва с породой пласта и насыщающим её флюидом и оценки возможного закупоривания пор пласта продуктами реакции;

-растворимость пород - характеризует количественное растворение объема матрицы породы в кислоте; в некоторых случаях при высокой степени разрушение породы кислотой создаются каналы фильтрации такой раскрытости, что их необязательно заполнять песком;

б) Механические свойства породы пласта;

-модуль Юнга является определяющим параметром, влияющим на раскрытость трещины и возможность получения высокопроводимого канала;

-коэффициент Пуассона определяет величину горизонтального напряжения пород пласта, а следовательно, - градиент разрыва;

-горизонтальные напряжения матрицы пород, слагающих кровлю и подошву пласта, дают информацию о возможном распространении трещины в покрывающей и подстилающей продуктивный горизонт пласты; зоны с низкими горизонтальными напряжениями (низкими коэффициентами Пуассона) очевидно не станут служить ограничивающими барьерами для развития трещины. Пластические глины и глинистые сланцы (имеют высокие значения коэффициента Пуассона) ограничивают развитие трещины, направляя её в твердые породы известняков и доломитов.

в) Свойства пластовой жидкости и энергия пласта:

-свойства нефти - вязкость, способность образовывать эмульсии, содержание асфальтенов, характеристика парафинообразования - должны быть учтены быть при выборе и регулирование свойств рабочей жидкости;

-свойство газа - содержание в жидкости, компонентный состав, давление насыщения - определяют возможность его выделения в пласте, что необходимо учитывать при расчете фильтрации двухфазной жидкости в скважине; если подвергается обработке газовый пласт, то закачка жидкости на нефтяной основе может привести к снижению относительной проницаемости газа.

Делись добром ;)