Гидравлический разрыв пласта

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) – это процесс использования гидравлического давления для создания искусственных трещин в пласте.

Трещина увеличивается в длину, высоту и ширину путем закачки смеси флюида и проппанта под высоким давлением (рис.2).

Гидравлический разрыв пласта играет важнейшую роль в повышении запасов нефти и суточной добычи. Он заключается в смешении специальных химических реактивов для приготовления соответствующей жидкости гидроразрыва и закачке смешанных жидкостей в продуктивную зону с достаточно высокими производительностями и давлениями для расклинивания и расширения трещин гидравлически.

Р и с.2. Схема проведения ГРП

Первоначально жидкость без примесей, называемая «пачка» («подушка», «буфер»), закачивается для инициирования трещин и установления их распространения. Затем закачивается смесь жидкости с закупоривающим «расклинивающим» агентом (проппантом). Эта смесь нагнетается для расширения трещин и одновременно переносит расклинивающий агент глубже в трещину. После того, как материалы закачаны в пласт, жидкость химическим путем разрушается с целью понижения вязкости и оттока в скважину, оставляя высокопроницаемую заклиненную трещину для легкого прохождения нефти и/или газа из удаленных зон пласта в скважину. Трещина имеет два крыла, распространяющихся в противоположных направлениях от скважины и ориентированных более или менее в вертикальном плане. Известно существование других конфигураций трещин, но они составляют относительно малую долю в данных промыслового опыта, поэтому обычно рассматривают вертикальную трещину.

Гидроразрыв внёс значительный вклад в повышение дебитов нефти и газа и отдачи пластов. Процесс гидроразрыва, внедряемый в промышленность с 1947 г., является стандартной промысловой практикой. В настоящее время в промысловой практике распространение получили псевдотрехмерные модели, представляющие собой совокупность двух известных двумерных моделей, описывающих рост трещины и течение жидкости в ней в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а также технологических ограничений.

На нефтяных месторождениях Западной Сибири много малопродуктивных скважин, эксплуатация которых экономически нерентабельна. С этими скважинами связаны огромные еще не отобранные извлекаемые запасы нефти. Ради отбора этих запасов нефти необходимо значительно увеличить продуктивность малопродуктивных скважин. Известным сильнодействующим средством увеличения продуктивности является гидравлический разрыв пластов.

Высокая эффективность гидроразрывов (увеличение дебита нефти в 3~5~10 раз) обычно связана с преодолением прискважинной сильнозасоренной и потому низкопроницаемой зоны нефтяных пластов, которая была засорена при бурении и эксплуатации скважин.

Гидроразрыв средне– и высокопроницаемых пластов является одним из наиболее интенсивно развивающихся в настоящее время методов стимулирования скважин. В высокопроницаемых пластах основным фактором увеличения дебита скважины вследствие ГРП является ширина трещины, в отличие от низкопроницаемых пластов, где таким фактором является ее длина. Технология импульсивного гидроразрыва позволяет создавать в скважине несколько радиально расходящихся от ствола трещин, что может эффективно использоваться для преодоления скин-эффекта в призабойной зоне, особенно в средне– и высокопроницаемых пластах. Наиболее высокая эффективность ГРП может быть достигнута при проектировании его применения как элемента системы разработки с учетом системы размещения скважин и оценкой их взаимовлияния при различных сочетаниях обработки добывающих и нагнетательных скважин.

Факторами, определяющими успешность ГРП, являются правильный выбор объекта для проведения операций, использование технологии гидроразрыва, оптимальной для данных условий, и грамотный подбор скважин для обработки.