Критерии выбора скважины для проведения гидроразрыва пласта



1. Критерии выбора скважины для проведения ГРП

Кислотный гидроразрыв пласта является одним из методов, получившим большое развитие в последнее время, позволяющим эффективно вовлекать в разработку трудноизвлекаемые запасы. Скважины-кандидаты для проведения КГРП должны соответствовать следующим критериям:

— рекомендуемое пластовое давление по скважине не должно быть ниже 0,8 от начального давления по залежи, но в отдельных случаях, допускается более низкое значение текущего пластового давления, но не ниже давления насыщения нефти газом;

— эффективная нефтенасыщенная толщина пласта в рассматриваемой скважине должна составлять не менее 3,5 метров;

— текущая обводненность продукции скважины — кандидата не должна превышать 50 %;

— в зоне дренирования скважины должна быть высокая плотность извлекаемых запасов;

В соответствие с критериями для ГТМ было выбрано 2 добывающие скважины. Технологические параметры скважин-кандидатов представлены в табл. 1

Таблица 1

Технологические параметры скважин-кандидатов на проведение кислотного ГРП

Скв.	Эффект. толщина, м	Дебит нефти, т/сут	Дебит жидкости, м 3 /сут	Обводнен-ность, %	Рпл, МПа	Рзаб, МПа	Плотность запасов, т/м2.
1003	11	6,1	8,8	24,6	12,7	7,23	0,3
1032	4,5	6,8	11,5	36	13,7	8,01	0,3

Технологический эффект проведения кислотного ГРП на скв.№ 203,111 представлен в табл. 2. Длительность положительного эффекта от ГТМ равна 5 годам

Таблица 2

Технологический эффект от ГТМ

Скв.	До ГРП	После ГРП	Прирост добычи, тонн	Эффект мероп-риятия, года	Накопл. прирост добычи за год	Накопл. прирост добычи за 1,5 года
	Дебит нефти, т/сут	Дебит нефти, т/сут
1003	6,1	17,9	11,8	1,5	4307	6460
1032	6,8	18,6	11,8	1,5	4307	6460

2. Проведение гидроразрыва пласта

Перед проведением КГРП необходимо провести ряд подготовительных мероприятий:

— промывка забоя; при наличии аварийного инструмента в скважине выполняются ловильные работы;

— проведение комплекса геофизических исследований по уточнению интервалов обработки, «работающих» интервалов, наличию обводнившихся интервалов;

— при наличие обводнённого интервала необходимы изоляционные работы.

В подготовленную скважину на насосно-компрессорных трубах диаметром 89 мм спускается гидравлический пакер, устанавливаемый в 20 метрах выше интервала перфорации. Устье скважины оборудуется арматурой высокого давления АУ-700.

В настоящее время основному КГРП пласта предшествует так называемый мини-ГРП (микроразрыв), являющийся самым важным тестом перед основной обработкой скважины. На рис. 1 показаны оперативное положение на типичной кривой давления, зарегистрированного во время снятия характеристик.

После проведения мини-ГРП проводится основной ГРП. Возможный порядок закачки:

1) закачивается жидкость разрыва Химеко-В для создания геометрии трещины;

2) несколькими циклами закачивается кислота: раствор HCl + Нефтенол-К;

3) буферная стадия: закачивается небольшой объем геля Химеко-В, чтобы изолировать кислоту от проппантных стадий;

4) проппантные стадии: закачивается несущая жидкость Химеко-В + проппант;

5) продавка.

Рис. 1. Динамика давления при проведении мини-ГРП

1 — Разрыв пласта; 2 — Распространение трещины; 3 — Мгновенное давление при закрытом устье; 4 — Давление смыкания из спада давления; 5 — Повторное открытие трещины; 6 — Давление смыкания по оттоку; 7 — Асимптотическое пластовое давление; 8 — Давление смыкание (обр. ход)

Проведение ГРП требует применения специальных жидкостей, закачиваемых при больших скоростях и давлениях для создания системы трещин. При кислотном ГРП рабочая жидкость закачивается поочередно с инертным вязким гелем. Вследствие необходимости создания больших давлений на поверхности главной заботой при проведении каждого ГРП является обеспечение безопасности персонала.

Рис.2. Схема расстановки оборудования при проведении ГРП

Рассчитываем основные характеристики гидроразрыва пласта (число агрегатов, объем продавочной жидкости, объем жидкости разрыва, время работы агрегатов, давление разрыва) в добывающей скважине № 1003, глубиной L=1600м. Вскрытая толщина пласта h=11,0 м. Разрыв провести по НКТ с пакером, внутренний диаметр НКТ d _нкт =0,062м. В качестве жидкости разрыва и песконосителя используется нефильтрующая амбарная нефть плотностью ρ _н =890кг/м3 и вязкостью μ _ж =0,268Па*с. Предполагается закачать в скважину Q _п =26,0тн песка диаметром зерен 1,0мм. Принимаем темп закачки Q=0.04м3/с. Используем агрегат 4 АН-700

Плотность горных пород над продуктивным горизонтом-2400кг/м3

Коэффициент Пуассона-0,35

Плотность песка-2550кг/м3

Концентрация песка в 1 м ³ жидкости-260

Рабочее давление агрегата-29МПА

Решение:

1) Рассчитываем вертикальную составляющую горного давления:

Где — плотность горных пород под продуктивным горизонтом=2400 кг/м3

2) Рассчитываем горизонтальную составляющую горного давления:

коэффициент Пуассона горных пород 0,3

В данных условиях предположительно образуются вертикальные или наклонные трещины

3) Рассчитываем забойное давление разрыва

Р _забр /20,28=1,105 или Р _забр =22,41МПа

Е — модуль упругости пород (1–2)*10 ⁴ МПа

4) Рассчитываем объемную концентрацию песка в смеси (принимая С _п =260кг/м ³ )

β= 0,0925

5) Плотность жидкости песконосителя рассчитываем по формуле:

6) Рассчитываем вязкость жидкости с песком по формуле:

7) Найдем число Рейнольдса:

8) Так как Rе = 2385 больше 2320 — режим движения жидкости турбулентный. Значение коэффициента гидравлического сопротивления λ определится:

9) Потери на трение находим по формуле:

10) Давление на устье скважины при закачке жидкости песконосителя:

11) При работе агрегата 4АН-700 на 4 скорости Р _Р =29МПа(рабочее давление агрегата) и Q _p =0,0146м ³ /с(подача агрегата при данном давлении)

Необходимое количество агрегатов:

Где К _тс — коэффициент технического состояния агрегата= 0,5–0,8

12) Необходимый объем продавочной жидкости (при закачке в НКТ)

13) Объем жидкости для осуществления гидроразрыва (жидкость разрыва и песконосителя) Q _п — количество песка на один ГРП принимается равным 8–10 т. При концентрации песка в 1 м ³ жидкости С _n =260

14) Суммарное время работы одного агрегата 4 АН-700 на 4 скорости:

Литература:

1. Проект разработки Опалихинского месторождения.
2. Дополнение к проекту разработки Опалихинского месторождения ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»;
3. Мониторинг разработки месторождений ЦДНГ-7 ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ»
4. Методические указания по выполнению выпускной квалификационной работы.
5. Технологические режимы добывающих скважин ЦДНГ-7
6. База геолого-технологических мероприятий.