vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ОАО "Томскнефть"

флюида максимальная;

•предотвращение выноса проппанта в скважину, обеспечиваемое специальным подбором разницы в размерах зерен основного и заканчивающего трещину проппантов, при котором зерна меньшего размера задерживаются на границе между проппантами;

•блокирование тонкозернистым песком естественных микротрещин, ответвляющихся от основной, а также конца трещины в пласте, что снижает потери жидкости разрыва и улучшает проводимость трещины.

Требования, предъявляемые к жидкости гидроразрыва

Установив схему гидроразрыва , выбирают жидкость разрыва и жидкость для транспортирования расклинивающего материала.

Основные требования к жидкостям разрыва и жидкостям-песконосителям:

хорошие очищающие свойства для обеспечения максимальной проводимости трещины,

слабая фильтруемость через поверхности образования трещин,

высокая вязкость, которая обеспечит способность удерживать частицы пропанта во взвешенном состоянии,

низкое давление трения , что способствует высокой скорости закачки,

доступность и невысокая стоимость,

высокая плотность для снижения давления ГРП,

способность к утилизации.

При закачке в трещину жидкости-песконосителя часть ее фильтруется в скелет породы.

При этом из жидкости выделяется загуститель и добавки для снижения показателя фильтрации. Эти отделяющиеся компоненты осаждаются на поверхности трещины , концентрируются в процессе фильтрации и образуют малопроницаемый покровный слой , называемый фильтрационной коркой. Фильтрационная корка может минимизировать водоотдачу и способствовать распространению трещины вглубь пласта. Однако, когда трещина смыкается, часть фильтрационной корки вдавливается в поры пласта, а остальная часть закупоривает каналы течения в расклинивающем агенте вблизи поверхности трещины. Все это приводит к снижению пропускной способности трещины.

Выбор жидкости гидроразрыва – это первоочередная задача. При этом необходимо учесть еще и тип расклинивающего агента и его концентрацию. Технология ГРП предусматривает приготовление жидкости разрыва путем смешивания специальных химических добавок (загустителя, реагента, для снижения показателя фильтрации и т.д.).

Существуют следующие типы жидкостей ГРП :

На водной основе (линейные гели, сшитые гели ).

На нефтяной основе.

Многофазные или пенистые жидкости (пены , СО2 , бинарные пены).

Поверхностно-активные вещества.

На спиртовой основе и др.

Наибольшее применение получили жидкости гидроразрыва на водной основе. Преимущества жидкостей на водной основе :

Небольшая по сравнению с другими жидкостями стоимость.

Создание большего гидростатического эффекта.

Не взрывоопасны.

Легкодоступны.

Легче контролируются и загущаются.

Вкачестве полимеров применяют высокомолекулярные полиакриламиды и другие полимеры. Присадка полимеров в водную фазу зависит от их структуры и молекулярной массы.

Содержание полимеров в растворе составляет 0,01 – 1 % от массы водной фазы. Основные компоненты жидкости на водной основе:

Вода.

Загеливающий агент

-полимер (гуар)

Сшивающий реагент (для увеличения вязкости ).

Брейкер (для превращения геля в невязкую систему).

Пеногасители

Бактерициды ( бактерии, растворенные в гуаре ).

ПАВ.

13

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

ОАО "Томскнефть"

Гуар – это полимер с длинной полимерной цепью, составленной из манозной сахарозы и галактозы, называемыми полисахаридами. В контакте с водой частицы гуара намокают и разбухают, вязкость системы при этом существенно возрастает, таким образом получают линейный гель. При добавлении в систему сшивателя вязкость возрастает еще больше. В качестве сшивателя применяют растворы бората, циркония или титана. Брейкеры , добавляемые в жидкость ГРП , предназначены для разбивания полимерных цепочек, разрушения жидкости и предотвращения снижения проницаемости трещины. Кроме того применяются различные добавки для предотвращения потерь жидкости, которые снижают фильтрацию жидкости-носителя в пласт и предотвращают выпадение

песка.

Типичные добавки для жидкостей ГРП :

Демпферы ( для понижения pH ).

Сшиватели (бораты, органометаллические . Напр. L 10 ).

Эмульгаторы.

Добавки для предотвращения пенообразования.( D 47).

Полимеры ( J800, J801 ).

Бактерициды ( для предотвращения процесса размножения бактерий, М 275, M76 ).

Брейкеры ( для разрушения полимера и снижения вязкости жидкости гидроразрыва J318, J466 ).

Стабилизаторы глин (2%KCl M117, L55, L237 )

Добавки против потерь жидкости ( J 418, J84, J168 ).

Добавки , снижающие трение.

Стабилизаторы температур ( J353, J450 ).

Поверхностно-активные вещества ( F 75N, U66 ).

Добавки , предотвращающие образование эмульсий ( W35, W54 ).

PropNet (для предотвращения выноса проппанта).

Свойства жидкости ГРП

Вязкость. Вязкость жидкости разрыва в очень большой степени влияет на то, как жидкость поглощается породой пласта : густой жидкости теряется меньше, чем невязкой. По характеру зависимости между напряжением сдвига и течением жидкости подразделяют на ньютоновские, неньютоновские, подчиняющиеся степенному закону, сверхкритические. Более вязкие жидкости ( полимерсшитые жидкости ) образуют с проппантом почти идеальную суспензию, что позволяет

заполнить проппантом весь объем трещины.

Эффективность. Величина эффективность жидкости ГРП показывает какой объем жидкости поглощается пластом по отношению к количеству жидкости, создающему трещину. Чем ниже потери жидкости, тем выше ее эффективность, т.к. исключается вероятность быстрого смыкания трещины, однако, при этом должна быть обеспечена необходимая концентрация проппанта.

Коэффициент фильтруемости. К.Ф. применяется для количественной характеристики потерь жидкости, учитывает свойства породы пласта, свойства жидкости и параметры жидкости разрыва.

Подготовительные работы при ГРП

Гидроразрыву пласта предшествует большой объем подготовительных работ, связанных с изучением геолого-промысловых материалов, исследованием скважины и обследованием ее технического состояния , а также по технико-технологическому обеспечению процесса.

Сбор и анализ первичной информации заключается в обработке следующих данных :

геолого-физические свойства пласта (проницаемость, пористость, насыщенность, пластовое

давление, положение газонефтяного и водонефтяного контактов, петрография пород);

характеристики геометрии и ориентации трещины (минимальное горизонтальное напряжение, модуль Юнга, вязкость и плотность жидкости разрыва, коэффициент Пуассона, сжимаемость породы и т.п.);

свойства жидкости разрыва и проппанта, геолого-физические свойства пласта

(проницаемость, пористость, насыщенность, пластовое давление, положение газонефтяного и водонефтяного контактов, петрография пород);

характеристики геометрии и ориентации трещины (минимальное горизонтальное напряжение, модуль Юнга, вязкость и плотность жидкости разрыва, коэффициент Пуассона, сжимаемость породы и т.п.);

14