Технико-технологические требования при проведении ГРП

Аннотация. В статье рассказывается о влиянии основных показателей скважины на проведение гидравлического разрыва пласта.

Ключевые слова: Скважина, гидравлический разрыв пласта, проницаемость, обводненность, скин-фактор.

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) – это один из способов интенсификации работы как нефтяных, так и газовых скважин.

Технология ГРП заключается в создании высокопроводимой трещины в пласте под действием жидкости подаваемой в него под давлением, для обеспечения притока флюида к забою скважины.

В качестве флюида может выступать природный газ, вода, конденсат, нефть, а также их смесь.

Технология ГРП позволяет «реанимировать» простаивающие скважины, на которых добыча нефти или газа малорентабельна или невозможна.

Кроме того, в настоящее время технология применяется для разработки нефтяных пластов, извлечение нефти из которых нерентабельно из-за низких дебитов скважин.

Рисунок 1. Технология проведения ГРП

Рассмотрим показатели проницаемости, обводненности и скин-фактор для проведения ГРП. При определении коэффициента проницаемости получаются приближенные значения, поэтому трудно полагаться на этот показатель при ранжировании скважин.

Скважина может иметь высокий скин-фактор и, соответственно, низкое значение Кпр. При подборе кандидатов на ГРП предпочтение не отдается скважинам с высокой обводненностью продукции.

Однако, следует руководствоваться тем сколько нефти можно добыть со скважины даже при форсированном отборе воды.

Большое значение для проведения ГРП имеют показатели мощности продуктивной зоны (Н) – это переменная величина коллектора, на её основе делаются оценочные расчеты общей проницаемости и кривизны ствола в зоне перфораций.

Часто проблемы с ГРП возникают по причине увеличения угла отклонения ствола в интервале перфораций.

Выполнение ГРП может быть осложнено неоднородностью коллектора песчаных пропластков или по причине мощных перемычек между ними.

Дизайн гидравлического разрыва пласта включает в себя следующие показатели:

1. Азимутный и зенитный угол. Для проведения ГРП в качестве кандидата больше подходят вертикальные скважины, так как отклонение даже в 12-15 градусов ведет к росту давления закачки и к резкому снижению продуктивности.
2. Траектория скважины – это участок подземной системы, по которому перемещается буровой инструмент в процессе бурения. [4-5]. При проектировании траектории необходимо учитывать механизм искривления скважин и геологические факторы. Интенсивность искривления скважин  исследуют путем статистической обработки данных по пробуренным скважинам.  При правильной оценке всех геологических факторов удается провести скважину в заданном направлении без дополнительных затрат.
3. Расчет проницаемости коллектора. Обычно, коэффициент проницаемости известен только в широких диапазонах, поэтому при проведении ГРП следует производить исследования каждой скважины и получать более точные значения с меньшим шагом исследования. [6].
4. Длина трещины и проводимость. При построении дизайна ГРП из заданного условия – достичь максимального дебита, тогда длина трещины проектируется по нижней границе проницаемости, а проводимость – по верхней. Это обеспечивает оптимизацию параметров трещины с точки зрения дебита, но также потребуется больше объема проппанта.
5. Качество цементирования хвостовика. По всей длине хвостовика и в зоне интервала перфорации необходимо соблюдать все требования при цементировании, для того, чтобы предотвратить появление трещин и перетоков жидкости.
6. Данные по соседним скважинам. Сбор промысловых данных по объектам на месторождении по ранее выполненным ГРП. Сюда также включается данные по градиенту разрыва на нагнетательных скважинах.
7. Забойные манометры (ЗМ). При проведении ГРП в сложных пластах с тектоническими нарушениями или при ГРП в скважинах с большим отклонением по горизонтали, применение ЗМ является приоритетным. Они могут размещаться как на колонне ГРП, так и на колонне НКТ сразу в подпакерной зоне. [2, 3].
8. Высота трещины. Большое влияние на успешность ГРП может оказать процесс развития трещины в высоту. В низкопродуктивных зонах проблема может заключаться в увеличении трещины. Для снижения высоты трещины на месторождениях применяют различного состава гели или так называемую «сшитую» нефть. [1-3].