Диссертация (1172990), страница 3
Текст из файла (страница 3)
На основе их результатов была обоснована результативностьпроведения МГРП, оценка эффективности мероприятий по поддержаниюпластового давления.Апробация работыРезультатыработыбылипредставленыконференциях и семинарах:13нанаучнотехнических«Российская нефтегазовая техническая конференция SPE», г.Москва, 16-18 октября 2017г.;«21-ые Губкинские чтения», Москва, 24 – 25 марта 2016 г.;«5-янаучно-техническаяконференциямолодыхученыхконференциямолодыхученых«Газпромнефть-НТЦ»»;«4-янаучно-техническая«Газпромнефть-НТЦ»», Санкт-Петербург, июля 2015 г.;«69-я Международная научная студенческая конференция «Нефть игаз»», Москва, 14 – 16 апреля 2015 г.;«68-я Международная научная студенческая конференция «Нефть игаз»», Москва, 14 – 16 апреля 2014 г.;«20-ые Губкинские чтения», Москва, 28 – 29 ноября 2013 г.14ГЛАВА 1.
ВОЗМОЖНОСТИ СОВРЕМЕННОГО КОНТРОЛЯРАЗРАБОТКИ ПРИ ДИАГНОСТИКЕ И МОНИТОРИНГЕСОСТОЯНИЯ МАКРОНЕОДНОРОДНЫХ ПЛАСТОВ, ВСКРЫТЫХТРЕЩИНОЙ ГИДРОРАЗРЫВА1.1Гидроразрыв пласта и его роль в системе разработки залежи1.1.1 Технология гидроразрыва пластаГидроразрыв пласта (ГРП) был впервые применен для повышенияпродуктивности малодебитных скважин в 40-х годах в Канзасе. Дальнейшееразвитие этот метод получил в США, так в 90-ые годы данная операция былаприменена в 40% нефтяных и 70% газовых скважин [126].С тех пор гидравлический разрыв пласта превратился в одну из самыхпопулярных технологий вскрытия скважин [10,13,40,41 и др.], особоэффективную при разработке коллекторов низкой проницаемости. Основнаяцель проведения ГРП – создание трещин в коллекторах с целью улучшениякачества вскрытия пласта как по латерали, так и по вертикали, а в условияхколлекторов с глинистыми перемычками – еще и увеличение зоныдренирования скважин [134].
Трещины создаются путем закачки рабочегоагента в скважину и целевую зону пласта в большом количестве и при высокомдавлении. В качестве рабочей жидкости обычно используют смесь воды,химических добавок и пропанта. Данные компоненты помогают создатьтрещину и закрепить её в раскрытом виде. Протяженность трещин можетдостигать десятков, или даже первых сотен метров [28,77,135]. В качествепропанта обычно используется песок, керамические гранулы или другиенесжимаемые материалы, способные закреплять трещину и обеспечивать еепроницаемость.Повышениеэкономическойэффективностиразработки«нетрадиционных-слабопроницаемых» коллекторов привело к тому, чтогидроразрывпласта,какметодинтенсификации,применение по всему миру [23,40,42,126].15получилширокоеДальнейшее совершенствование возможностей привело к появлениютехнологии гидроразрыва высокопроницаемых пластов, в которой процессысоздания трещины производятся синхронно с гравийной набивкой фильтра (наамериканскомжаргоне«frac&pack»),благодарячемуметодсталдоминирующим для всех типов скважин в США [118].Даннаятехнологиянастолькоусовершенствовалась,чтопредоставляется возможность проведения ГРП даже в случае близкогонахождения контакта нефти и воды или нефти и газа [107].1.1.2 Трещины МГРП в горизонтальном стволеВ настоящее время гидроразрыв начал активно применяться вгоризонтальных стволах.
Создание системы распределенных по длине стволатрещин (МГРП) позволило существенно увеличить продуктивность скважин,обеспечив таким образом рентабельную добычу из пластов с аномальнонизкой проницаемостью [10,13,76,106,116].За рубежом данная технология получила название MZST (Multizonestimulation technology). Суть МГРП состоит в увеличении контакта скважиныс целевым пластом на всем протяжении горизонтального ствола.Технология предусматривает использование пакерных компоновок. Вгоризонтальную часть скважины для изоляции интервалов спускают комплектоборудования – хвостовик с муфтами и заколонные пакеры. В процессезакачки жидкости муфты последовательно открываются путем сбрасыванияшаров и отсекают нижерасположенные интервалы после проведения в нихгидроразрыва. Основным преимуществом такой системы является то, что онапозволяетиспользоватьупрощенноезаканчиваниескважиныбезцементирования и перфорации хвоставиков [10].1.1.3 Нестабильные трещины гидроразрываСовременныйконтрольразработкинаблюдаетмногочисленныепримеры, в которых система пласт-трещина ведет себя нестабильно.16Проявляется нестабильность в изменении параметров трещины в течениевремени.В практике разработки месторождений нефти и газа наиболее типичныдва случая появления нестабильных трещин.
Для обоих из них закачкапропанта в полость трещины не предусмотрена.Первый случай связан с эффектом так называемого «авто-ГРП», когданестабильная трещина формируется в процессе нагнетания жидкости в пластс давлением, превышающим давление разрыва [57,79,140]. Данный видтрещин существует практически в течение всего периода нагнетания свысоким давлением, и трещина меняет свои размеры в зависимости отрепрессии.Второй случай связан с технологией «мини-ГРП», когда нестабильнаятрещина существует короткий период времени, в течение которого проводитсятест, предшествующий основному гидроразрыву [29,152].Ниже дана подробная характеристика обеих из перечисленных ситуаций(Разделы 1.1.3.1, 1.1.3.2).1.1.3.1Нестабильные трещины мини-ГРП«Мини-ГРП» (так называемый «тест ГРП») проводится перед основнымциклом гидроразрыва пласта с целью оптимизации технологии его проведения(в том числе проверки и настройки компьютерной модели процесса).Технология проведения «Мини-ГРП» включает в себя закачку в течениекороткого промежутка времени (перед проведением основного гидроразрыва)жидкости под большим давлением без пропанта.Трещина, образовавшаяся в результате воздействия закачки, являетсянестабильной, поскольку ничем не закреплена, и способна менять своипараметры в течение времени.Создание небольшой трещины во время закачки и дальнейший анализизменения давления во времени после ее прекращения являются главнойцелью данной операции.17Исторически мини-ГРП проводится перед основным гидроразрывом сцелью получения необходимых параметров: чистого давления, давлениясмыкания, потери давления на перфорацию и в прискважиной зоне, а такжеинформации о возможности ограничения роста трещины в высоту[29,30,155,157].
Время остановки закачки должно быть коротким, посколькурабочий персонал и оборудование находятся в ожидании перед проведениемосновного ГРП, но достаточным для определения пластового давления иинтегральной проницаемости в связи с тем, что названные параметрыявляются очень важными для дизайна ГРП и для разработки.
Априорнаяинформация о проницаемости значительно упрощает расчет времениостановки и ускоряет сам процесс проведения работ. Основная информацияпоступает после обработки измеренного давления.Дизайн мини-ГРП готовится одновременно с планированием основнойобработки.1.1.3.2Нестабильные трещины авто-ГРПЯркие примеры появления нестабильных трещин можно видеть в случаеконтроля нагнетательных скважин, когда во время нагнетания воды в пластобразуются трещины, связанные с превышением давления на забое давленияразрывагорныхпород[40,65,135,145].Такимобразом,происходитнезапланированный гидроразрыв пласта с подключением дополнительныхмакронеоднородных толщ. Данные трещины являются нестабильными,поскольку они не закрепляются пропантом и способны появляться лишь в тотмомент, когда давление закачки превышает давление разрыва горных пород,слагающих пласты.Если трещина развивается в пласте – целевом объекте разработки,находящемся на значительном удалении от других коллекторов, негативноевлияниетрещинынаразработкувыражаетсятольковрискахгидродинамического взаимодействия скважин по простиранию пласта ивозможном опережающем обводнений скважин.18Однако еще более существенным осложнением при разработке являетсяситуация, когда во вмещающих породах есть продуктивные и водоносныенеоднородные коллекторы, которые могут быть дополнительно вскрытытрещиной при ее росте в высоту.Наиболее неприятная для разработки (и одновременно наиболееинтересная для исследования) особенность состоит в том, что трещины могутбыть своеобразными каналами межпластового перетока, подключая кперфорации дополнительные толщины.
С этим могут быть связаны такиенегативныепоследствия,какнезапланированныйуходзакачиваемойжидкости в невскрытые перфорацией пласты [90].Данный случай не только мешает поддерживать необходимое пластовоедавление в объекте разработки, но и может спровоцировать обводнениенефтеносных пластов вследствие открытия перетоков из водоносных пластовпри повышении в них давления. Поэтому контроль динамики развития такихтрещин и диагностика подключаемых ими к работе дополнительных толщинколлекторов имеют очень важное практическое значение.1.2Система контроля процесса создания и текущего состояниятрещины ГРП, роль промыслово-геофизических и гидродинамическихметодов исследования скважинОперации по выполнению гидроразрыва пласта не возможны безэффективногомониторингапараметровсистемыскважина-пласт,способствующего качественному и безопасному проведению работ [112].ШирокоевнедрениетехнологииГРПвпрактикуразработкиместорождений углеводородов не могло не повлиять на подходы корганизации системы контроля выработки продуктивных коллекторов.Современный контроль разработки месторождений углеводородовобладаетширокиммониторингаарсеналомсостоянияиметодическихдиагностики«скважина-трещина-пласт».19итехническихпараметровсредствсистемыДалее подробно рассмотрим информативные возможности и границыприменимостиосновныхметодовконтроляпараметровтрещинивскрываемых ими коллекторов.
В соответствии с темой диссертационнойработы обратим особое внимание на потенциал их использования в случаедренирования трещинами макронеоднородных коллекторов и совместноговскрытия многопластовых систем, включающих коллекторы с контрастнымифильтрационными свойствами и энергетическими состояниями.1.2.1 Геолого-промысловые и геофизические методы диагностики иопределения геометрических параметров трещин1.2.1.1Контроль направления развития трещин и оценка ихгеометрии (микросейсмика+наклонометрия)На сегодняшний день одними из наиболее современных способовопределения направления развития трещины и оценки ее геометрии являютсяметоды микросейсмического мониторинга и наклонометрии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
