Гідравлічний розрив пласта (ГРП). Технологія проведення та різновиди ГРП

ЛЕКЦІЯ №2.5

Обладнання для проведення гідравлічного розриву пласта

Гідравлічний розрив пласта (ГРП). Технологія проведення та різновиди ГРП. Типи робочих рідин та наповнювачів, які використовуються в процесі гідравлічного розриву пласта. Технологічне обладнання, котре використовується під час проведення гідравлічного розриву пласта. Розрахунок основних параметрів проведення ГРП. Напрями вдосконалення конструкцій обладнання для проведення ГРП

План лекції

Гідравлічний розрив пласта (ГРП). Технологія проведення та різновиди ГРП

Типи робочих рідин та наповнювачів, які використовуються в процесі гідравлічного розриву пласта

Технологічне обладнання, котре використовується під час проведення гідравлічного розриву пласта

Розрахунок основних параметрів проведення ГРП

Напрямки вдосконалення конструкцій обладнання для проведення ГРП

Список використаної літератури

1) Эксплуатация и технология разработки нефтяных и газовых месторождений. М., «Недра», 1978. 356 с. Авт.: И. Д. Амелин, Р.С. Андриасов, Ш.К.Гиматудинов и др.

2) Справочная книга по теку щему и капитальному ремонту нефтяных и газовых скважин. А. Д. Амиров, К. А. Карапетов, Ф. Д. Лемберанский и др. М., Недра, 1979, с. 309.

3) Молчанов Г. В., Молчанов А. Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. Учебник для вузов. – М.: Недра, 1984, 464 с.

4) А. И. Акульшин, В. С. Бойко, Ю. А. Зарубин, В. М. Дорошенко. Эксплуатация нефтяных и газових скважин. Учебник для техникумов – М.: Недра, 1989, 480 с.

5) Світлицький В.М., Ягодовський С.І., Галустян Г.Р. Поточний та капітальний ремонт свердловин - К.: Логос, 2001. - 344 с.

Гідравлічний розрив пласта (ГРП). Технологія проведення та різновиди ГРП

Гідравлічний розрив пласта (ГРП) – процес оброблювання привибійної зони свердловини з метою розширення і поглиблення природних та створених тріщин в продуктивних породах, внаслідок чого збільшується середня проникність пласта в зоні розповсюдження тріщин і поліпшуються умови притоку рідини.

Подібний ефект досягається шляхом утворення високих тисків на вибоях при закачуванні в пласт великих обсягів в'язких рідин, що забезпечує швидке підвищення тиску на забої. При досягненні тиском рівня, який перевищує граничну величину відбувається так званий «розрив» пласта при якому розширюються природні і утворюються нові тріщини. Для збереження тріщин в розкритому стані їх заповнюють піском, який вводять разом із в'язкою рідиною. В подальшому ця рідина вилучається в процесі експлуатації свердловини.

Проведення гідравлічного розриву пласта ускладнене або неможливе в пластичних породах: глинах або в пластичних сланцях.

До початку робіт з гідравлічного розриву пласта визначають глибину забою свердловини, промивають її для видалення пробки і забруднюючих відкладень. Далі свердловину досліджують на приток. Іноді для зниження тиску розриву і підвищення ефективності процесу застосовують гідро-піскоструменеву перфорацію, соляно-кислотну обробку свердловини або простріл отворів фільтру. Потім в свердловину на НКТ спускають пакер з якорем, встановлюють його вище за верхні отвори фільтру, а гирло свердловини обладнують спеціальною арматурою, до якої підключають агрегати для нагнітання в свердловину рідини розриву.

Процес гідравлічного розриву пласта складається з наступних послідовних етапів (рисунок 2.5.1):

1) нагнітання до свердловини рідини розриву для створення тріщин в пласті;

2) нагнітання рідини-пісконосія;

3) нагнітання продавлювальної рідини для продавлювання піску в пласт.

Рисунок 2.5.1 – Схема гідравлічного розриву пласта

І – нагнітання рідини розриву; ІІ – нагнітання рідини-пісконосія; ІІІ – нагнітання продавлювальної рідини

В неглибоких свердловинах для розриву пласта рідину звичайно закачують безпосередньо в обсадну колону.

При значній потужності пласта або за наявності в свердловині декількох розкритих продуктивних пластів проводять багатократний поінтервальний гідравлічний розрив, із застосуванням тимчасово закупорювальних матеріалів (зернистого нафталіну, еластичних кульок з пластмаси та ін.). При цьому пакерами роз'єднують зони, які призначені для утворення тріщин. Поінтервальний розрив також здійснюють шляхом послідовної ізоляції нижче лежачих шарів продуктивного пласта пісковими пробками.

Багатократний поінтервальний гідравлічний розрив із застосуванням закупорювальних матеріалів проводять таким чином. Спочатку проводять гідравлічний розрив за звичайною технологією, а потім до свердловини разом з рідиною вводять речовини, які тимчасово закупорюють тріщини або перфораційні отвори, які утворилися, напроти інтервалу розриву. Це приводить до підвищення тиску і розриву пласта в іншому інтервалі. Після цього до свердловини разом із рідиною вводять закупорювальні речовини, що призводить до розриву в новому інтервалі. Таким чином, здійснюють двох або трьохкратний (багатократний) розрив пласта. При освоєнні свердловини закупорювальні речовини або розчиняються в нафті і видаляються з тріщин, або виносяться потоком рідини на поверхню (кульки з пластмаси).

Можливі технологічні схеми багатократного та поінтервального ГРП наведені на рисунках 2.5.2 та 2.5.3.

Рисунок 2.5.2 – Послідовність операцій при багатократному розриві пласта за допомогою пакера та засипання нижчих інтервалів піском:

а - вибіркова перфорація; б – розрив нижнього інтервалу; в – розрив середнього та засипання нижнього інтервалів піском; г – розрив верхнього та засипання двох нижніх інтервалів піском

Рисунок 2.5.3 – Послідовність операцій при поінтервальному розриві пласта з вибірковою перфорацією:

а - вибіркова перфорація нижнього пропластку у вузькому інтервалі та гідророзрив; б - вибіркова перфорація середнього пропластку у вузькому інтервалі, засипання піском нижнього пропластку, гідророзрив; в – вибіркова перфорація верхнього пропластку у вузькому інтервалі, засипання піском середнього пропластку, гідророзрив; г – промивання свердловини до вибою і вибіркова перфорація всіх інтервалів з охопленням повної потужності їхньої продуктивної частини