Жидкости и материалы для проведения ГРП

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) заключается в образовании и расширении в пласте трещин при создании высоких давлений на забое жидкостью, закачиваемой в скважину. В образовавшиеся трещины нагнетают песок, чтобы после снятия давления трещина не сомкнулась. Трещины, образовавшиеся в пласте, являются проводниками нефти и газа, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными зонами пласта. Протяженность трещин может достигать нескольких десятков метров, ширина их 1÷4 мм. После гидроразрыва пласта производительность скважины часто увеличивается в несколько раз.

Операция ГРП состоит из следующих этапов: закачки жидкости разрыва для образования трещин; закачки жидкости — песконосителя; закачки жидкости для продавливания песка в трещины.

Основые жидкости для ГРП: нефть, ДТ, вода, раствор соляной кислоты, эмульсии.

Требования к жидкостям:

Доступность, дешевизна, хорошая пескоудерживающая способность, низкие потери на трение при закачке с высокими расходами (до 6 м³/мин), имеет свойства, исключающие набухание глинистых минералов нефтяного пласта, вызывает минимальное повреждение пласта веществами, входящими в состав геля, имеет хорошую стойкость (сохраняемость свойств) при высокой температуре заданное время, легко разлагается и теряет вязкость после остановки закачки, максимально полно выносится из пласта.

Нефть, ДТ, вода – применяются с добавками, повышающими вязкость. Для примера рассмотрим наиболее часто применяемый водный гель. Вода иметь рН 5,5-7,0, т.е. быть нейтральной. Минимальная минерализация, отсутствие ионов натрия.

Для водных гелей в качестве загустителя применяется гуаровый полимер. После добавки его в воду образуется так называемый линейный гель. Жидкость, вязкость которой составляет 10-50 сПз. Для увеличения вязкости в линейный гель добавляют боратовый сшиватель (крослинкер), при этом линейные молекулы полимера связываются поперечными связями, приобретая пространственную структуру. Кажущаяся вязкость такой жидкости достигает до 500-600 сПз. Кроме полимера и сшивателя в водный гель обязательно добавляется бактерицид для подавления сульфатовостанавливающих бактерий, а также ингибитор набухания глин. Для снижения трения при прокачки вязкой жидкости добоавляется сурфоктант. Для саморазрушения геля после ГРП, в раствор добавляется деструктор, который под действием температуры разрушает связи в молекулах полимера, снижает вязкость до 5-10 сП, при этом жидкость ГРП легко выносится из трещины при освоении скважины.

В качестве расклинивающего материала применяются искусственные проппанты или отсортированный кварцевый песок. Проппант в основном состоит из двух веществ - оксид алюминия и оксид кремния. Чем больше SiO₂, тем легче проппант. Прочность определяется содержанием оксида алюминия. Типичные размеры гранул от 0,4 до 1,6 мм

Требования к проппантам:

Прочность, стойкость к раздавливанию, округлость, сферичность, отсортированность (чем однороднее фракция, тем выше проводимость), дешевизна, доступность, стойкость к воздействию кислотами.

С целью уменьшения выноса проппанта применяется армирующий материал – рубленные волокна стекловолокна или химическая обработка проппанта, склеивающая зерна проппанта между собой, без значительного снижения проводимости. Наиболее часто применяется проппант с полимерным покрытием. В пластовых условиях под действием температуры и сжимающих напряжений в точках контакта гранул полимер склеивается, образуя монолит, устойчивый к значительным депрессиям.

2. Этапы проведения ГРП:

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) заключается в образовании и расширении в пласте трещин при создании высоких давлений на забое жидкостью, закачиваемой в скважину. В образовавшиеся трещины нагнетают песок, чтобы после снятия давления трещина не сомкнулась. Трещины, образовавшиеся в пласте, являются проводниками нефти и газа, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными зонами пласта. Протяженность трещин может достигать нескольких десятков метров, ширина их 1-4 мм. После гидроразрыва пласта производительность скважины часто увеличивается в несколько раз.

Этапы проведения:

При проведении ГРП выделяется 5 этапов:

1. Опрессовка линии высокого давления на 70 МПа, калибровка предохранительного клапана

2. Мини-разрыв пласта с помощью закачки в пласт небольшого кол-ва жидкости разрыва 10-12 м³ под давлением порядка 65МПа, после чего скважина закрывается на устье и отслеживается изменение давления. На основании полученных определяется эффективность жидкости разрыва, механические с-ва породы и корректируются технологические параметры основного ГРП (давления расходы, концентрации).

3. Создание трещины. Расход жидкости поддерживается порядка 5-6 м3/мин

4. Закрепление трещины, путем подачи пропанта в жидкость разрыва

5. Подача продавочной жидкости

Непосредственно операция ГРП начиная с расстановки оборудования и заканчивая мобилизацией оборудования для ГРП объемом 25 т пропанта и при отсутсвии осложнений в работе занимает порядка 6 часов. Весь процесс ГРП начиная с подготовки скважины для ГРП и заканчивая выводом скважины на режим занимает около полумесяца при отсутствии осложнений. Проведению ГРП предшествует составлению проекта на ГРП, в котором исходя из поставленных целей, геологии пласта в районе скважины и технического состояния скважины обосновывается технология воздействия.

Дата добавления: 2015-07-13