10.2.2. Выбор оборудования для проведения гидравлического разрыва пласта (грп)

Технология ГРП включает:

1. Промывку скважины;

2. Спуск в скважину высокопрочных НКТ с пакером и якорем на нижнем конце;

3. Обвязку и опрессовку на 1.5- кратное рабочее давление устья и наземного оборудования;

4. Определение приемистости скважины закачкой жидкости;

5. Закачку в пласт жидкости-разрыва, жидкости-песконосителя и продавочной жидкости (собственно гидроразрыв);

6. Демонтаж оборудования и пуск скважины в работу.

При выборе оборудования для ГРП необходимо: определить технологическую схему — давление и расход жидкостей; типы и количество жидких сред и наполнителя.

Рисунок 92 — Технологическая схема гидравлического разрыва пласта

1 — трещина разрыва; 2 — продуктивный пласт; 3 — пакер; 4 — якорь; 5 — обсадная колонна; 6 — насосно-компрессорные трубы; 7 — арматура устья; 8 — манометр; 9 — блок манифольдов; 10 — станция контроля и управления процессом; 11 — насосные агрегаты; 12 — пескосмесители; 13 — емкости с технологическими жидкостями; 14 — насосные агрегаты.

Давление нагнетания на устье скважины —

,

где — гидростатическое давление столба жидкости в скважине;— давление на трение в трубах определяется по формуле Дарси-Вейсбаха (при необходимости с учетом увеличения потерь давления за счет наличия в жидкости песка);— забойное давление разрыва пласта устанавливают по опыту или оценивают по формуле:

,

где — горное давление;— прочность породы пласта на разрыв в условиях всестороннего сжатия (МПа);— глубина залегания пласта, м;— средняя плотность вышележащих горных пород равная 2200¸ 2600 кг/м³, в среднем 2300 кг/м³; — ускорение свободного падения.

Пример: м;МПа;кг/м³

МПа

При глубине скважины м можно определять(Данные статистического анализа).

Минимальный расход закачки жидкости должен составлять не менее 2 м³/мин и может быть оценен при образовании вертикальной и горизонтальной трещин соответственно по формулам:

;

,

где ,— минимальные расходы, л/с;— толщина пласта, см;,— ширина вертикальной и горизонтальной трещины, см;— вязкость жидкости, МПа*с;— радиус горизонтальной трещины, см.

В частности для расчетов можно принять следующие значения параметров: м;см;

см; МПа*с;м.

Общая продолжительность процесса ГРП — , час,

где — объем жидкости разрыва, м³, м³; — объем жидкости песконосителя, м³; , где— количество закачиваемого песка [т на один гидроразрыв];— концентрация песка в 1 м³ жидкости, кг/м³; [кг/м³ для вязкой жидкости и кг/м³ для воды]; — объем продавочной жидкости;— внутренний диаметр НКТ (и обвязки);— длина НКТ (и обвязки);— средний расход жидкости, м³/час.

Потребное число агрегатов устанавливают, исходя из подачи одного агрегата и максимального расходажидкости в процессе ГРП с учетом одного резервного агрегата:

.

Давление гидроразрыва может доходить до 70 ¸ 100 МПа.

Пакеры и якори рассчитаны на перепад давления 30 ¸ 50 МПа, проходное сечение НКТ мм.

10.2.3. Оборудование для кислотных обработок

Неингибированную соляную кислоту от химических заводов до кислотной базы перевозят в железнодорожных цистернах, гуммированных специальными сортами резины и эбонитами, а ингибированную — в обычных железнодорожных цистернах, покрытых химически стойкой эмалью или лаком. Уксусную кислоту транспортируют также в металлических гуммированных цистернах, а плавиковую доставляют в эбонитовых баллонах.

Концентрированные товарные кислоты хранят в металлических стационарных резервуарах, вместимостью 25, 50; 100 м³, защищенных кислотоупорной футеровкой (покрытие эмалями, лаками, гуммирование).

Для доставки кислоты с базы на скважины используют автоцистерны‑кислотовозы, внутреннюю поверхность которых гуммируют или защищают многослойным покрытием химически стойкими эмалями или лаками.

Агрегат закачки кислоты в скважину АЗК-32 (рисунок 93) предназначен для повышения эффективности использования скважин, увеличения объема добываемой нефти.

Агрегат позволяет производить, транспортировку и закачку кислотных растворов в нефтяные и нагнетательные скважины с целью воздействия на призабойную зону пласта в процессе их освоения и эксплуатации.

Рисунок 93 — Агрегат закачки АЗК-32

Главным преимуществом агрегата АЗК-32 является долговечность его цистерны, представляющей из себя две емкости, каждая из которых полностью выполнена из полиэтилена низкого давления (ПНД ГОСТ 16338-17), устойчивого к воздействию кислот.

Состав и основные характеристики АЗК- 32:
База	а/м УРАЛ-4320-0001912-30
Тип насоса	плунжерный Н-200К´50
Привод насоса	от тягового двигателя автомобиля через спец. трансмиссию
Давление нагнетания максимальное, МПа	32.0
Производительность, м3/час (л/с)	32.4 (9.0)
Вместимость цистерны, м3	4
Масса транспортируемой агрегатом жидкости, кг, не более	5500
Закачиваемая жидкость	раствор ингибированной соляной кислоты, соляной в смеси с плавиковой и уксусной кислотами, серной кислоты, неагрессивные жидкости
Габаритные размеры, мм, не более	9200´2500´3200