Назначение и область применения МГРП

Назначение МГРП:

1) Повышение продуктивности пласта путем увеличения эффективного радиуса дренирования скважины. В пластах с относительно низкой проницаемостью гидроразрыв - лучший способ повышения продуктивности.

2) Создание канала притока в приствольной зоне нарушенной проницаемости.

Нарушение проницаемости продуктивного пласта - важное для понимания понятие, поскольку тип и масштаб процесса разрыва проектируется именно с целью исправления этого нарушения. Если есть возможность создать проходящую сквозь зону повреждения трещину, заполненную проппантом, и привести падение давления до нормальной величины градиента гидродинамического давления, то продуктивность скважины возрастет.

Нарушение проницаемости продуктивного пласта.

Обычно нарушение проницаемости продуктивного пласта отождествляется со “скиновым повреждением”, то есть с нарушением проницаемости призабойной зоны. Однако, эту величину не всегда можно определить через измерения или расчет “скина”. Обычно принимают скин - фактор (коэффициент, определяющий степень нарушения коллекторских свойств пласта) равным нулю, чтобы указать, что нарушения проницаемости пласта нет, однако это фактически не означает, что повреждения нет. Например, кислотная обработка может проникнуть достаточно глубоко в пласт на участке в несколько метров в верхней части 20 - метрового интервала перфорации, чтобы при исследованиях было обнаружено устранение положительного скина. Однако при этом положительная часть интервала может быть частично забита механическими примесями или буровым раствором. Подлинная потенциальная продуктивность этой скважины может оказаться во много раз больше, чем ее производительность при замеренном нулевом скине.

Проницаемость пласта может быть нарушена в результате воздействия физических или химических факторов, или их совместного действия: закупорки пор раствором, изменения смачиваемости пласта из-за вторжения воды из постороннего источника. Обыкновенный водяной барьер, вызванный избыточным поглощением жидкости, является разновидностью нарушения проницаемости. Аналогичный результат вызывает вторжение пластовой воды из другой зоны или из другого участка коллектора.

Вот некоторые формы нарушения проницаемости пласта:

- Вторжение в пласт частиц бурового раствора.

- Вторжение в пласт фильтрата бурового раствора.

- Вторжение в пласт фильтрата цемента.

- Несоответствие перфорации по размеру, количеству и глубине проникновения отверстий.

- Разрушение перфорации и уплотнение материнской породы.

- Мех. примеси в жидкости заканчивания или жидкости глушения, проникающие в пласт или забивающие перфорацию.

- Вторжение в пласт жидкостей заканчивания или глушения.

- Закупоривание пласта природными глинами.

- Отложения асфальтенов или парафинов в пласте или перфорации.

- Отложения солей в пласте или перфорации.

- Образование или закачка эмульсии в пласт.

- Закачка кислот или растворителей с мехпримесями или отложения мехпримесей в пласте.

Все это может привести к снижению продуктивности, а в тяжелых случаях - к полному прекращению добычи из скважины. Помочь могут некоторые виды стимуляционного воздействия.

Влияние нарушенной проницаемости на продуктивность скважин.

Большинство видов нарушения проницаемости понижает начальную проницаемость пласта. Влияние этого понижения на продуктивность зависит от глубины повреждения зоны, окружающей ствол.

Если, например, имеет место снижение проницаемости на 50% в слое толщиной 5 см, то это приведет к снижению продуктивности всего на 14%. Если же снижение проницаемости охватило 30-сантиметровый слой, продуктивность понизится на 40%. Снижение на 75% проницаемости в 30-сантиметровой толще приведет к потере продуктивности в 64%. Поэтому скважина, которая должна давать 100 кубометров в сутки, но проницаемость пласта в радиусе 30 см от ствола составляет лишь 25% от начальной добычи, нефти составит только 36 м3/сутки.

Для изучения влияния повреждения пласта на продуктивность можно использовать модели пласта (как математические, так и физические лабораторные модели). Важно помнить, что для минимизации глубины и степени тяжести повреждения пласта не нужно жалеть усилий.

Низкая проницаемость

Первоначально гидроразрыв внедрялся как экономическое средство повышения добычи газа из пластов с относительно низким давлением. В низко проницаемых (до 10 мд) пластах создается высоко - проницаемый канал (100 - 1000 дарси) притока.

Этим обеспечиваются большие площади дренирования, в которые и осуществляется медленная подпитка углеводородами из пласта с очень низкой проницаемостью. Таким образом, вся энергия пласта используется максимально. Значительное влияние на ожидаемые результаты гидроразрывов различных типов и размеров оказывает несущая способность пластовой жидкости.

Область применения МГРП:

Применение МГРП в горизонтальных скважинах предоставляет широкие возможности для осуществления высокоэффективной разработки нефтяных и нефтегазовых залежей. Несомненными общепринятыми преимуществами этого подхода являются возможности вводить в разработку сложно-построенные залежи с низкопроницаемыми и неоднородными коллекторами, подстилаемыми водой или с газовой шапкой, залежи с высоковязкими нефтями, увеличивать текущую добычу и нефтеотдачу за счет повышения коэффициента охвата, снижать объемы капитальных вложений за счет сокращения числа разбуриваемых скважин, снижать остроту экологических проблем из-за возможности объединения большого числа скважин в куст.

В большинстве случаев, при прочих равных условиях, горизонтальная скважина оказывается на много более продуктивной, в сравнении с наклонно-направленной скважиной. В основном это связано с большей степенью охвата пласта за счет особенностей конструкции горизонтальной скважины.

Строительство горизонтальной скважины обходится на много дороже обычной наклонно-направленной скважины, она сложнее в ремонте и в самом строительстве, но бывают случаи, когда все эти затраты просто необходимы.

Горизонтальные скважины строятся в случаях, если:

толщина нефтеносного пропластка мала

водные горизонты находятся в непосредственной близости в кровле и/или подошве пласта

необходимо включить в разработку множество нефтяных линз

Что же касается стимулирования горизонтальной скважины, то и здесь есть свои нюансы.

При следующих обстоятельствах можно рассматривать возможность стимулирования горизонтальных скважин:

· В низкопроницаемых коллекторах для увеличения объема дренирования;

· В коллекторах с низкой вертикальной проницаемостью, где искусственные вертикальные трещины увеличивают вертикальную проницаемость, и, таким образом, увеличивается продуктивность скважины;

· В многослойном коллекторе для создания вертикальных трещин вдоль ствола скважины, соединяя таким образом различные продуктивные зоны на различных глубинах;

· В зацементированной горизонтальной скважине с целью восстановления сниженной продуктивности горизонтальной скважины. Условия бурения и заканчивания могут требовать проведения цементирования ствола горизонтальной скважины. Путем создания трещин вдоль зацементированного ствола горизонтальной скважины можно добиться такой продуктивности, какая присутствует в горизонтальной скважине с открытым стволом.

· Когда достигнутая продуктивность пласта принимается недостаточной для проекта, или есть разумный запас энергетического потенциала пласта.

Плюсы применения горизонтальных скважин в сравнении с наклонно-направленными скважинами:

· большая площадь дренирования и степень латерального вскрытия пласта;

· большее количество удельных запасов нефти на скважину;

· большая продуктивность;

· возможность снижения депрессии и увеличения времени прорыва газа/воды;

· пересечение систем вертикальных трещин при правильном выборе направления ствола;

· снижение затрат на разработку мелких месторождений;

При все плюсах, горизонтальные скважины обладают рядом существенных минусов:

· дороговизна строительства;

· сложность строительства, ремонта и доставки оборудования к забою скважины;

· малый внутренний диаметр эксплуатационной колонны;

Филиал «Газпромнефть-Муравленко» ОАО «Газпромнефть-ННГ» отталкивается от следующих критериев применения многостадийного гидравлического разрыва пласта в горизонтальных скважинах:

· нерентабельность для ННС с ГРП;

· Изолированность пластов (пропластков) в разрезе;

· Общая толщина объекта менее 100 м;

· Толщина продуктивных пропластков не менее 2 м;

· Глинистые перемычки не более 3-4 м;

· Проницаемость пластов не менее 5 мД;

· Проводимость пластов не менее 30 мД*м;

· Нефтенасыщенность не менее 60%;

· Эксплуатационная колонна 178 мм;