Применение гидравлического разрыва пласта^©

Alfred R. Jennings, Jr. P.E.

Enhanced Well Stimulation, Inc.

Перевод: Денис Малахов,

Центр переподготовки специалистов нефтегазового дела

Содержание

Введение 6

Цели ГРП 7

Факторы, ограничивающие добычу 9

Глава 1. Загрязнение призабойной зоны 10

Источники загрязнения призабойной зоны 10

Основные типы скин-фактора 11

Общий скин-фактор 15

Взаимосвязь дебита и скин-фактора 17

Увеличение добычи снижением скин-фактора 18

Особые моменты в загрязнении призабойной зоны 19

Моменты, которые необходимо запомнить 21

Глава 2. Применение методов воздействия на пласт 21

Оптимизация воздействия на пласт 23

Управление разработкой 24

Экономическая значимость воздействия на пласт 25

Глава 3. Перфорирование 25

Условия перфорирования 26

Перфорирование на равновесных растворах 27

Перфорирование на депрессии 28

Перфорирование на репрессии 28

Глава 4. Кислотная обработка/ГРП 29

Глава 5. Введение в гидравлический разрыв пласта 30

Геометрия трещины 33

Ориентация трещины 33

Азимут трещины 34

Высота, ширина и длина трещины 35

Факторы, влияющие на геометрию трещины 36

Нагнетательный тест и параметры ГРП 37

Необходимость дизайна ГРП 38

Осуществление ГРП 38

Глава 6. Выбор кандидатов для ГРП 40

Сбор данных 40

Анализ разработки пласта 41

Высокие газонефтяной или водонефтяной факторы 42

Интерференция скважин 43

Геомеханические барьеры 43

Выявление причин низкой продуктивности 46

Низкая проницаемость пласта 47

Загрязнение пласта 47

Истощение пласта 48

Оценка свойств пласта и степени его загрязнения 48

Технический анализ 49

Первичная и восстановленная целостность цементного кольца 49

Состояние колонн труб 50

Влияние максимального рабочего давления 50

Расчет максимально ожидаемого устьевого давления 50

Определение градиента давления ГРП 52

Влияние «чистого» давления P_net на ISIP 53

Определение градиента жидкости разрыва P_hydrostatic 54

Оценка потерь давления в перфорационных отверстиях P_perfs 56

Определение потерь давления в НКТ P_pipe 58

Оценка чистого давления P_net 59

Расчет гидравлической мощности HHP 59

Глава 7. Жидкости грп 61

Свойства жидкости разрыва 61

Способность транспортировать проппант 62

Вязкость жидкости 62

Эффективность жидкости и контроль водоотдачи 65

Потери давления на трение 67

Совместимость жидкости ГРП 67

Типы пластовых глин 68

Очистка скважины от жидкости разрыва 69

Доступные жидкости ГРП 70

Свойства пласта 70

Цель ГРП 71

Эффективность очистки скважины 71

Стоимость жидкости 72

Доступные жидкости разрыва 72

Жидкости разрыва на водной основе 72

Жидкости разрыва на нефтяной основе 73

Многофазные смеси 74

Эмульсии 74

Пены 75

Использование газа 76

Добавки к жидкостям разрыва 76

Гелеобразующие агенты 77

Гелеобразующие агенты на нефтяной основе 79

Стабилизаторы глин 79

Бактерициды 80

Добавки для контроля pH 80

Сшиватели 80

Понизители водоотдачи 82

Разрушители вязкости 82

Температурные стабилизаторы 83

Поверхностно-активные вещества 83

Глава 8. Проппант 85

Типы проппанта 85

Размеры проппанта 86

Выбор проппанта 87

Определение давления закрытия трещины 87

Выбор концентрации проппанта 88

Смешивание проппанта различного размера и прочности 89

Разрушение и вдавливание проппанта 90

Глава 9. Кислотный разрыва пласта / ГРП с применением проппанта 91

Проводимость трещины, wk_f 91

продуктивный интервал 91

Системы жидкости кислотного разрыва пласта 95

Типы и концентрации кислот для кислотного разрыва пласта 97

Кислотный или гидравлический разрыва пласта? 97

Глава 10. Дизайн ГРП 100

Контролируемые и неконтролируемые факторы 100

Стадии ГРП 101

Нагнетательный тест 101

Объем подушки 103

Объем жидкости-песконосителя 103

Продавочная жидкосить 104

Глава 11. Увеличение добычи с помощью ГРП 105

продуктивный интервал 106

Кривые увеличения добычи McGuire-Sikora 107

Кратность увеличения дебита 108

Отношение проводимостей CR 109

Проницаемость трещины 109

Отношение длины трещины L к радиусу дренирования r_e 109

Другие методы оценки увеличения продуктивности 110

Глава 12. Моделирование трещины 110

Дизайн ГРП с помощью MFrac 111

План работ для проведения ГРП 113

Результаты программы MFrac 114

Экономические показатели и затраты на проведение ГРП 115

Затраты на проведение ГРП 115

Увеличение добычи с помощью ГРП 116

Неоправданность экономических показателей при ГРП 116

Глава 13. Осуществление процесса ГРП и необходимое оборудование 117

Оборудование для ГРП 117

Устье 119

Емкости для рабочей жидкости 119

Емкости для проппанта 120

Блендер 121

Насосные установки 123

Расчет гидравлической мощности 124

Установки для закачки углекислого газа и азота 125

Расходомер 126

Корпус 127

Радиоактивный плотномер 127

Датчики давления 128

Станция управления 129

Установка ГНКТ 131

ГРП через ГНКТ 132

Глава 14. Смена интервала воздействия / Изоляция горизонтов 133

10 отверстий 135

135

Обсадная колонна 137

Другие методы смены интервала воздействия 140

Глава 15. Осуществление ГРП 142

Емкости для жидкостей и процесс смешивания 142

Расчет общего объема жидкости 143

Собрание по технике безопасности 144

Проверка оборудования 145

Проведение ГРП через эксплуатационную колонну 146

Использование предохранительного оборудования устья 147

Транспортировка и закачка активированных жидкостей 149

Обзор операции ГРП 150

IIIB 152

IIIA 152

II 152

IV 152

I 152

Интерпретация данных изменения давления во время проведения ГРП 153

Вынос жидкости и проппанта из скважины после ГРП 155

Время простоя скважины 156

Форсированное закрытие трещины 156

Вынос проппанта 157

Использование газа 158

Оценка проведенного ГРП 158

Высота трещины 158

Температурный каротаж 158

Каротаж с помощью меченых атомов 159

Оценка характеристики скважины после ГРП 160