31. Механические методы интенсификации притока (грп, гпсп).

ГРП способ используется в пластах, представленных твердыми, плотными породами с низкой проницаемостью (песчаники, известняки, т. д.). Сущность ГРП - создание искусственных и расширение трещин ГП за счет воздействия повышенных Р жидкости, нагнетаемой в скважину. Для предотвращения смыкания трещин после снижения Р в них вводится крупнозернистый песок, добавляемый в жидкость. Образование искусственных трещин характеризуется  Р, при раскрытии естественных трещин расход жидкости разрыва растет непропорционально Р.

Виды схем: однократные, поинтервальные, многократные. Осуществляют подбор жидкости разрыва, песконосителя. Требования к жидкости: 1) совместимость их с породой, флюидами пласта, 2) слабая фильтруемость через поверхности вновь образованных или существующих трещин, 3) доступность, невысокая стоимость, 4) несущая или пескоудерживающая способность по отношению к расклиниваемому объекту. Темпы закачки: v100, где v - скорость закачки и движение жидкости в трещины, см/с;  - вязкость, мПас (50…60). Минимальный темп:

вертикальная трещина Q_мин=h_в/(5), л/с;

горизонтальная трещина Q_мин=R_г_г/(10), л/с

где h - толщина пласта, _в, _г - ширина горизонтальной и вертикальной трещины, R_г - радиус горизонтальной трещины. Давление ГРП: Р_с=q+_р, где Р_с- забойное давление разрыва пласта, q - горное давление, _р - прочность породы обрабатываемого пласта на разрыв в условиях всестороннего сжатия. Давление нагнетания на устье:

P_уст=q+_р+P_тр-Р_пл, P_уст - устьевое давление разрыва, P_тр=v²H/(2gd) - потери давления на трение, где  - коэффициент местных сопротивлений, (=0,016-0,02); H - глубина залегания обрабатываемого интервала, v - скорость движения в НКТ; d - диаметр НКТ.

Требования к расклинивающему материалу: 1) прочность расклинивающего материала должна быть достаточна, чтобы не быть раздавленной массой ГП, не должны вклиниваться в поверхность трещин, 2) по форме - сфера, 3) малый разброс по фракционному составу. Используется кварцевый песок (0,5–0,8 мм). Потребное число насосных агрегатов: n=P_уQ_ж/(Р_аQ_aK_T)+1, где n - число насосных агрегатов, шт, P_у - устьевое давление разрыва, МПа, Q_ж - темп закачки жидкости разрыва, л/с, Р_а - рабочее давление агрегатов, МПа, Q_a - производительность агрегата при рабочем давлении, л/с, K_T - коэффициент технического состояния. Используют агрегаты 4АН-700.

Гидропескоструйная перфорация. Для создания канала зоны перфорации используется энергия песчано-жидкостной струи, вытекающей с большой скоростью через специальные насадки перфоратора. В результате чего песок проедает стенки колонны, пробивает цементное кольцо и проникает в пласт на глубину. Эффективность ГПП определяется энергией струи, которая характеризуется Р в насадках, гидравлической характеристикой формируемой насадкой струи и содержанием абразива в ней. Последовательность работ: 1) спуск перфоратора на НКТ (БТ), 2) привязка места установки, 3) обвязка наземного оборудования, 4) опрессовка системы монифольда и труб на Р=1,5P_раб, 5) вымыв опрессовочного клапана и оценка потерь на трение путем промывки скважины при режиме перфорации, 6) спуск клапана-перфоратора и выход на рабочий гидравлический режим обработки пласта без подачи в поток абразива, 7) гидропескоструйное воздействие, 8) переход на вышележащий интервал обработки. Применяется для: 1) создания щели перед ГРП для обеспечения снижения Р разрыва и образования трещин в заданно направлении, 2) срезание обсадных, бурильных колонн и НКТ, 3) когда прочие методы перфорации не эффективны. Требования ГПП – отсутствие поглощения жидкости в скважине. ГПП не рекомендуют применять к интервалам соляно-кислотных обработок и сильнообводненных пластах. Допустимое Р_уст: Р_д.уст=(Р_стр-Hq_Т)/(kF_T), Р_д.уст - допустимое устьевое давление, МПа, Р_стр - страгивающая нагрузка резьбового сопротивления, H - глубина подвески, q_T - вес 1 погонного метра труб, F_T - площадь поперечного сечения трубы, к – коэффициент безопасности. Определяют Р в насадке, оценивают потери Р в системе. Глубина воздействия в обсаженных трубой скважине зависит от образуемой в трубе площади прорези и длительности воздействия. Средняя продолжительность 2-3 минуты на каждый сантиметр длины щели в случае щелевого вскрытия пласта. Требования к жидкости, песку как при ГРП. Объем рабочей жидкости определяется в соответствии с технологией: а) 1,3 – 1,5 объема при работе по закольцованной схеме, б) при работе со сбросом жидкости V=10^-3q_нntN, где V - потребное количество рабочей жидкости, м³, q_н - расход жидкости на одну насадку, л/с, n - количество насадок, t – время вскрытия 1-ого интервала, N – число интервалов. Абразивом для ГПП служит кварцевый песок (0,2–2 мм). Потребное число песка по 1-й схеме: G=10^-3VК=10^-6q_нntN, G - потребное кол-во песка, т, V - объем жидкости, м³, К - концентрация песка, г/л; по 2-й схеме: G=10^-3V_скв+10^-6qn[T-V_скв/(10^-3qn)]k₁, V_скв – объем скважины, м³, k₁ – концентрация песка, г/л, Т - суммарное время вскрытия. Осуществляется с помощью гидроперфоратора, позволяющего направлять песчано-жидкостные смеси через преграду и насадки. Типы насадок: 3; 4,5; 6 мм. Используют перфораторы типа АП–6М100, 6 – размер насадки, мм, 100 – диаметр скважины. При вскрытии пластов значительной толщины и АВПД используют блок гидропескоструйных перфораторов типа ПЗК-1. Позволяет перфорировать снизу вверх один или несколько пластов независимо от расстояния между ними без подъема труб и при прекращении подъема. Врезку обсадных колонн, установку водоизоляционных экранов, инициирование горизонтальных трещин ГРП проводят с помощью глубинных вращателей ВГ-1 или посредством вращения колонны труб. Используются оборудования и техника: 1) насосная установка УН1 - 630700, 4АН-700, 2) пескосмесительный агрегат 4ПА, 3) шламоуловитель, 4) цементировочный агрегат ЦА-200, 5) резервуар со смесью ПЖС, 6) автоцистерна, 7) амбар. Средняя концентрация песка составляет 200 г/л.