Гидравлический разрыв пласта (ГРП) существенно повышает продуктивность нефтегазовых месторождений, а в ряде ситуаций — безальтернативное решение для добычи углеводородов. Рассматриваем аспекты этой технологии: от первых опытов до современных достижений области.
Что такое ГРП
Гидроразрыв пласта — это высокоэффективный способ увеличения производительности скважин.
Основа метода:
- закачка системы жидкостей в скважину под давлением, превышающим давление разрыва горной породы, чтобы создать трещину в продуктивном пласте
- закрепление созданной трещины проппантом, чтобы сохранить ее размер после снижения давления и гидродинамическую связь между пластом и забоем скважины
Без ГРП разработка многих месторождений, особенно с трудноизвлекаемыми запасами (ТрИЗ), была бы экономически невыгодной. Технология увеличивает дебит в несколько раз и продлевает срок эксплуатации скважин.
ГРП применяется на месторождениях с низкопроницаемыми породами-коллекторами, на старых месторождениях, исчерпавших потенциал традиционных методов, а также в горизонтальных скважинах, где добыча без ГРП невозможна.
История ГРП
Первые гидроразрывы были проведены США в середине XX века. Вскоре метод привлек внимание советских ученых. Но технология не получила развития из-за высокой стоимости операций ГРП и открытия богатых месторождений Западной Сибири с «легкими» запасами.
В России промышленное применение технологии гидроразрыва начинается с добычи сложных запасов углеводородов. Из-за отсутствия необходимого оборудования и опыта работы у отечественных специалистов, первое время операции ГРП проводили западные компании.
Вначале применяли довольно простые способы. Но технология непрерывно развивалась: разрабатывали оборудование, внедрялись новые материалы и жидкости для гидроразрыва пласта. Это существенно сократило издержки, увеличило количество операций и повысило эффективность.
Первые операции ГРП выполнялись с небольшой массой закачиваемого проппанта (от 5 до 20 тонн) на вертикальных или наклонно-направленных стволах скважин.
Значительный прорыв в развитии технологии — внедрение многостадийного ГРП (МГРП). Подход разработан для горизонтальных скважин. Гидроразрыв выполняется в продуктивном горизонте для создания двух и более трещин за одну стадию. Каждый разрыв — это новая стадия ГРП. Метод позволяет закачивать большие объемы проппанта и проводить повторный ГРП. МГРП сокращает время, этапы операции и расходы, значительно увеличивая эффективность добычи.
Особенности современного ГРП
Современный ГРП — это сложный процесс, требующий точных расчетов и высокотехнологичного оборудования.
Моделирование: для проектирования и оптимизации процессов используют симуляторы ГРП. Это промышленное программное обеспечение рассчитывает геометрию будущей трещины с учетом пластовых условий, анализирует параметры закачки жидкости разрыва и проппанта для операции ГРП.
Использование «умных» жидкостей: сложные многокомпонентные составы подбирают с учетом пластовых условий.
Увеличение объемов закачки: применение 300 т. проппанта и 1000 м3 жидкости на одну операцию ГРП становится нормой.
Мониторинг в реальном времени: постоянный контроль технологических показателей (давление, скорость нагнетания, объем жидкости и др.) с помощью специального оборудования и программного обеспечения. В случае необходимости, вносятся корректировки по ходу работ.
Многостадийность: для увеличения площади дренирования и эффективности работ проводят МГРП. Количество стадий зависит от длины ствола скважины и геологических условий.
Этапы гидроразрыва:
- оценка геологических данных и моделирование
- подготовительные работы для ГРП: монтаж оборудования и техники, завоз технических жидкостей и материалов
- выполнение ГРП: тестовые закачки для уточнения геологических данных, корректировка программы гидроразрыва, проведение основной стадии ГРП, при многостадийном ГРП — выполнение следующей стадии
- завершение операции: извлечение подземного оборудования, нормализация забоя, ввод скважины в эксплуатацию
Современный флот ГРП — это мобильный комплекс установок, в который входят:
- насосные агрегаты высокого давления
- установки гидратации и дозирования химических реагентов
- смесительные комплексы для приготовления рабочих жидкостей
- автоматизированная система управления процессами ГРП
- подземное и устьевое оборудование
- оборудование для хранения жидкости и проппанта
- стационарные и полевые лаборатории
В следующем материале рассказываем больше о технологии гидроразрыва пласта и возможностях флотов ГРП «ФракДжет-Волга».
Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новые статьи.
