Гидроразрыв пласта

Гидравлический разрыв пласта представляет собой механический метод воздействия на продуктивный пласт, состоящий в том, что порода разрывается по плоскостям минимальной прочности под действием избыточного давления, создаваемого закачкой в скважину жидкости разрыва с расходом, который скважина не успевает поглощать.

После разрыва под воздействием давления жидкости разрыва трещина увеличивается, возникает ее связь с системой естественных трещин, не вскрытых скважиной, и с зонами повышенной проницаемости. Таким образом, расширяется область пласта, дренируемая скважиной. В образованные трещины жидкостями разрыва транспортируют зернистый материал (проппант), закрепляющий трещины в раскрытом состоянии после снятия избыточного давления.

В результате ГРП кратно повышаются дебит добывающих или приемистость нагнетательных скважин за счет снижения гидравлических сопротивлений в призабойной зоне и увеличения фильтрационной поверхности скважины, а также повышается конечная нефтеотдача за счет приобщения к выработке слабодренируемых зон и пропластков.

Метод ГРП имеет множество технологических решений, обусловленных особенностями конкретного объекта обработки и достигаемой целью. Технологии ГРП различаются, прежде всего, по объемам закачки технологических жидкостей и проппантов и соответственно по размерам создаваемых трещин.

Наиболее широкое распространение получил локальный гидроразрыв как эффективное средство воздействия на призабойную зону скважин. При этом бывает достаточным создание трещин длиной 10-20 м с закачкой десятков кубических метров жидкости и единиц тонн проппанта. В этом случае дебит скважин увеличивается в 2-3 раза.

В последние годы интенсивно развиваются технологии создания высокопроводящих трещин относительно небольшой протяженности в средне- и высокопроницаемых пластах, что позволяет снизить сопротивление призабойной зоны и увеличить эффективный радиус скважины.

Проведение гидроразрыва с образованием протяженных трещин приводит к увеличению не только проницаемости призабойной зоны, но и охвата пласта воздействием, вовлечению в разработку дополнительных запасов нефти и повышению нефтеизвлечения в целом. При этом возможно снижение текущей обводненности добываемой продукции. Оптимальная длина закрепленной трещины при проницаемости пласта 0.01-0.05 мкм обычно составляет 40-60 м, а объем закачки - от десятков до сотен кубических метров жидкости и от единиц до десятков тонн проппанта.

Наряду с этим применяется селективный гидроразрыв, который позволяет вовлечь в разработку и повысить продуктивность низкопроницаемых слоев.

Эффективность ГРП определяется влиянием комплекса факторов:
геологических (эффективная и общая толщина пласта, проницаемость, расчлененность, неоднородность коллекторов по площади и разрезу, упругие свойства пласта, размеры непроницаемых экранов); технологических (объем и вязкость жидкости разрыва, скорости нагнетания, общая масса и концентрация проппанта); состояние разработки (близость нагнетания, состояние пластового давления, состояние выработки запасов на участке проведения ГРП). Поэтому, для успешной разработки подобных объектов необходим научно-обоснованный подход к выбору скважин под проведение ГРП, учитывающий все многообразие факторов, влияющих на эффективность обработки.
При проектировании разработки месторождений с применением ГРП необходимо решить следующие основные задачи: предварительный выбор скважин для проведения ГРП; обоснование рекомендуемых параметров создаваемой трещины;прогнозирование технологической эффективности обработки; прогнозирование эффективности ГРП для участка или объекта разработки в целом.

В настоящее время в ОАО АНК «Башнефть» применяется гидроразрыв пласта зарядом (ЗГРП-01-1). Данный метод основан на воздействии на ПЗП высоких температур и давлений газохимических процессов при сгорании зарядов в интервале перфорации. Указанные факторы способствуют расплавлению и сгоранию АСПО, разрушению кольматационной корки в перфорационных отверстиях, созданию волновых процессов в скважине и пласте. Таким образом происходит очистка ПЗП и улучшаются условия притока жидкости к забою сважины.

Рассматривая показатели эффективности применения физического метода «ЗГРП-01-1» в НГДУ «Краснохолмскнефть» за период 1999 – 2004 гг. (рисунок 1) можно сделать следующий вывод: метод ЗГРП-01-1 применялся на семи месторождениях, но эффективность получена только в четырёх –Бураевском, Игровском, Надеждинском и Югомашевском. Самая же высокая эффективность получена на Югомашевском месторождении (12,36 тыс. т).