Перспективы проведения ГРП по технологии Salik на месторождениях ООО «РН-Уватнефтегаз»

Аннотация. В данной научной статье рассматривается возможность замены применения керамического проппанта на кварцевый песок при проведение гидравлического разрыва пласта на месторождения ООО «РН-Уватнефтегаз». Изменение агента влияет как на экономическую составляющую, так и на увеличение добычи углеводородов из пласта.

Ключевые слова: гидроразрыв пласта, керамический проппант, Уватский проект, кварцевый песок, проницаемость.

В основе кластерной технологии ГРП лежит фундаментально новая концепция обеспечения проводимости трещины. Проппант все еще используется в новом методе стимуляции для того, чтобы удерживать стенки трещины открытыми после гидроразрыва, но в данном случае он размещается неоднородно. Проппантные структуры создаются наземным оборудованием путем пульсирования концентрации проппанта. Дальнейший поток проппантных структур по НКТ и трещине поддерживается разрушаемым волоконным материалом, который консолидирует проппантные структуры и предотвращает их осаждение. После смыкания трещины на проппантных структурах пустоты между ними остаются открытыми для потока, и таким образом, вдоль трещины формируются каналы для притока углеводородов в течение всего срока эксплуатации скважины. Открытые каналы кратно увеличивают проводимость, что значительно улучшает очистку трещины от жидкостей обработки и остатков полимеров, обеспечивая большую эффективную полудлину трещины. Существование таких каналов обусловливается специальной техникой закачивания смеси ГРП, позволяющей разделять кластеры насыщенного проппантом раствора и чистый раствор. Сам принцип использования технологии, основанный на импульсной закачке попеременно чистого раствора и насыщенного проппантом, приводит к сокращению риска преждевременной остановки работы практически до нуля. Программа обработки в этом случае дополняется расчетами количества и устойчивости открытых каналов, основанными на геомеханической модели скважины и расписании закачки (стенки трещины не должны смыкаться в промежутках между распирающими их проппантными структурами).

Применение кластерной технологии с использованием керамического проппанта при МГРП в Уватском регионе началось с автономных месторождений Тямкинского и Протозановского Хаба.  Одним из дополнительных преимуществ применения технологии было значительное сокращение логистических затрат на транспортировку материалов к удаленным месторождениям. В качестве показательного примера ниже приведено описание кампании ГРП на кусте №2 Косухинского месторождения.

Юрский коллектор на месторождении представлен в основном пропластками Ю₃ и Ю₄, нижний обладает большей проницаемостью в районе второй кустовой площадки и является основной целью разработки на данном этапе. Несмотря на переслаивание коллектора, моделирование показывает надежно открытые каналы при кластерном ГРП, что характерно для подавляющего большинства трещин в случае горизонтальных скважин. В каждой скважине было размещено по 8 трещин. 4 скважины были стимулированы стандартным способом, две скважины – с помощью кластерного размещения проппанта.

При этом во время работ по стандартному ГРП было использовано 400 т расклинивающего агента на скважину (8 стадий по 50 т), максимальная концентрация во время работ составляла 700 кг/м³. В то же время на скважине с применением кластерной технологии использовалось лишь 220 т (8 стадий по 28,5 т) расклинивающего агента (на 45% меньше). Максимальная забойная концентрация достигала 1100 кг/м³ на стадии пульсов, а на стадии призабойной набивки 800 кг/м³. Увеличение агрессивности дизайнов позволяет обеспечить максимальную ширину каналов по всей длине трещины, а наличие волокон в жидкости ГРП способствует переносу проппанта. Таким образом, геометрия трещины получается сравнимой со стандартным ГРП, при этом снижается расход материалов и происходит ускорение цикла ГРП – в данном случае на МГРП с кластерной технологией потребовалось на 21 час меньше, или 10% ускорения. Снижение концентрации в призабойной набивке обусловлено отсутствием чистых пульсов и волокон, тем самым наличием рисков СТОПов, сравнимых со стандартным ГРП. Поэтому и концентрацию проппанта в призабойной набивке следует подбирать сравнимой с максимальной концентрацией проппанта при стандартных ГРП на объекте.

Таким образом технология обрела широкое применение не только на удаленных автономных месторождениях, но и на Восточном Хабе, а именно на горизонтальных скважинах Усть-Тегусского месторождения. Всего с декабря 2018 года было проведено более 60 операций по технологии кластерного ГРП на более чем 14 скважинах.

Поскольку концепция кластерной технологии достаточно надежно зарекомендовала себя как в России, так и в Уватском регионе, в частности, стало возможным проведение опытно-промышленных работ по замене дорогостоящего проппанта на более доступный кварцевый песок. Проводимость песка является крайне низкой, особенно в условиях высоких пластовых напряжений. Именно поэтому он не применяется в стандартных операциях по гидроразрыву. Однако поскольку в кластерной технологии ГРП приток углеводорода осуществляется по открытым каналам, а не через сам расклинивающий агент – кварцевый песок становится перспективным направлением по снижению затрат на гидроразрыв без снижения дебитов скважин. Как показал опыт предыдущих работ по данной технологии, риском является попадание кварцевого песка в зону призабойной набивки, что может осложнить очистку трещины от волокон и полимеров, а также затруднить приток углеводородов на стадии эксплуатации скважины.

Для устранения этих рисков кварцевый песок используется на первых 70% работы, затем происходит переход на керамический проппант на оставшиеся 30% объема расклинивающего агента, включая стадию призабойной набивки.