RU2541693C1 - Method for formation hydraulic fracturing in horizontal open well shaft - Google Patents
Method for formation hydraulic fracturing in horizontal open well shaft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2541693C1 RU2541693C1 RU2014100430/03A RU2014100430A RU2541693C1 RU 2541693 C1 RU2541693 C1 RU 2541693C1 RU 2014100430/03 A RU2014100430/03 A RU 2014100430/03A RU 2014100430 A RU2014100430 A RU 2014100430A RU 2541693 C1 RU2541693 C1 RU 2541693C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- well
- formation
- fracturing
- hydraulic fracturing
- fluid
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способу гидравлического разрыва в открытом горизонтальном стволе скважины, вскрывшем продуктивные пласты с низкими коллекторскими фильтрационно-емкостными свойствами.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to a method for hydraulic fracturing in an open horizontal wellbore that has opened productive formations with low reservoir-filtering capacitive properties.
Известен способ многократного гидравлического разрыва пласта в горизонтальном стволе скважины (патент RU №2472926, МПК Е21В 43/267, опубл. 20.01.2013, бюл. №2), включающий спуск пакера в скважину на колонне труб, с последующей его посадкой в скважине, формирование трещин напротив фильтров последовательно в различных интервалах продуктивного пласта, вскрытого горизонтальным стволом подачей жидкости гидроразрыва через фильтр, установленный в каждой из соответствующих каждому из этих интервалов частей горизонтального ствола с изоляцией остальных его частей, при этом определяют направление горизонтального ствола относительно направления минимального главного напряжения, затем изолируют интервал, подлежащий гидравлическому разрыву пласта - ГРП - от остальных участков горизонтального ствола посадкой сдвоенных пакеров, затем открывают клапан, размещенный внутри колонны труб между сдвоенными пакерами напротив фильтра, если направление горизонтального ствола параллельно направлению минимального главного напряжения, то гидравлический разрыв пласта производят закачкой разрывной жидкости с образованием поперечных трещин относительно горизонтального ствола, с последующим креплением поперечных трещин закачкой жидкости с алюмосиликатным проппантом, с постепенным увеличением его фракции от 20/40 до 16/30 меш, если направление горизонтального ствола перпендикулярно направлению минимального главного напряжения, то гидравлический разрыв пласта производят закачкой разрывной жидкости с образованием горизонтальных трещин относительно горизонтального ствола, с последующим креплением горизонтальных трещин закачкой жидкости с облегченным проппантом с фракцией 20/40 меш, по окончании ГРП скважину закрывают на технологическую паузу в течение 0,5 ч, после чего на устье скважины на колонну труб устанавливают регулируемый штуцер и производят излив отработанной проппантной жидкости из пласта по колонне труб на устье скважины до закрытия клапана, при этом в процессе излива регулированием штуцера добиваются того, чтобы давление в колонне труб стало на 2-3 МПа меньше давления при открытии скважины после технологической паузы, после чего производят распакеровку пакера и перемещают колонну труб в другую часть горизонтального ствола, и вышеописанный процесс по проведению ГРП в горизонтальном стволе скважины повторяют в зависимости от количества интервалов горизонтального ствола, оснащенных фильтрами в различных его частях.A known method of multiple hydraulic fracturing in a horizontal wellbore (patent RU No. 2472926, IPC EV 43/267, publ. 01.20.2013, bull. No. 2), including the descent of the packer into the well on the pipe string, followed by its landing in the well, the formation of cracks in front of the filters sequentially at different intervals of the reservoir, opened by a horizontal well by supplying hydraulic fracturing fluid through a filter installed in each of the parts of the horizontal well corresponding to each of these intervals with isolation of the rest of it parts, in this case, determine the direction of the horizontal trunk relative to the direction of the minimum main stress, then isolate the interval subject to hydraulic fracturing - hydraulic fracturing - from the remaining sections of the horizontal trunk by planting twin packers, then open the valve located inside the pipe string between the twin packers opposite the filter, if the direction horizontal trunk parallel to the direction of the minimum principal stress, the hydraulic fracturing is performed by pumping a burst bones with the formation of transverse cracks relative to the horizontal wellbore, followed by the fastening of transverse cracks by injection of fluid with aluminosilicate proppant, with a gradual increase in its fraction from 20/40 to 16/30 mesh, if the direction of the horizontal trunk is perpendicular to the direction of the minimum principal stress, then hydraulic fracturing is performed injection of explosive fluid with the formation of horizontal cracks relative to the horizontal trunk, followed by fastening of horizontal cracks by injection of fluid with a lightweight proppant with a fraction of 20/40 mesh, at the end of the hydraulic fracturing, the well is closed for a technological pause for 0.5 h, after which an adjustable nozzle is installed on the wellhead at the wellhead and the spent proppant fluid is poured from the formation along the wellhead pipe string wells before closing the valve, while during the spout by adjusting the nozzle, they ensure that the pressure in the pipe string is 2-3 MPa less than the pressure when opening the well after a technological pause, after which the packer is unpacked and they move the pipe string to another part of the horizontal wellbore, and the above hydraulic fracturing process in the horizontal wellbore is repeated depending on the number of horizontal wellbore intervals equipped with filters in its various parts.
Недостатками способа являются:The disadvantages of the method are:
- во-первых, малая эффективность реализации способа в продуктивном пласте с низкими коллекторскими фильтрационно-емкостными свойствами, что обусловлено слабым креплением проппанта в продольных и поперечных трещинах, образованных из горизонтального ствола скважины, поэтому при последующей добыче из поперечных и особенно продольных трещин, образованных в продуктивном пласте с низкими коллекторскими фильтрационно-емкостными свойствами, в горизонтальный ствол скважины будут выходить зерна проппанта, что приведет к смыканию трещин и резкому снижению пропускной способности трещин пласта в прискважинной зоне;- firstly, the low efficiency of the implementation of the method in a reservoir with low reservoir filtration and reservoir properties, which is due to the weak attachment of proppant in longitudinal and transverse fractures formed from a horizontal wellbore, therefore, during subsequent production from transverse and especially longitudinal fractures formed in in a productive formation with low reservoir-filtration-reservoir properties, proppant grains will enter the horizontal wellbore, which will lead to the closure of fractures and To reduce the bandwidth of the formation of cracks in the near-wellbore zone;
- во-вторых, длительная продолжительность проведения ГРП, связанная с необходимостью проведения крепления обсадной колонны (хвостовика) в горизонтальном стволе скважины, а также гидромеханической щелевой перфорации обсадной колонны (хвостовика) и последующего проведения поинтервального гидравлического разрыва пласта в горизонтальном стволе скважины с отсечением пакером каждого интервала при проведении ГРП;- secondly, the long duration of the hydraulic fracturing associated with the need to fasten the casing (liner) in the horizontal wellbore, as well as hydromechanical slotted perforation of the casing (liner) and subsequent hydraulic fracturing in the horizontal wellbore with each packer cutting off interval during hydraulic fracturing;
- в-третьих, высокие материальные и финансовые затраты на реализацию способа, связанные с обсаживанием горизонтального ствола обсадной колонной (хвостовиком) с последующим ее цементированием;- thirdly, high material and financial costs for the implementation of the method associated with the casing of a horizontal trunk by a casing string (liner) followed by its cementing;
- в-четвертых, низкая надежность, обусловленная высокой вероятностью кольматации продуктивного пласта при цементировании обсадной колонны (хвостовика) в горизонтальном стволе скважины, а также высокая вероятность аварийности сдвоенных пакеров в работе, что обусловлено возможными осложнениями при посадке пакеров и распакеровке в каждом интервале горизонтального ствола скважины. Кроме того, при сдвоенной конструкции пакеров практически невозможно обеспечить герметичность обоих пакеров при высоких давлениях (до 40 МПа) при гидроразрыве пласта.- fourthly, low reliability due to the high likelihood of mudding of the reservoir during cementing of the casing (liner) in the horizontal wellbore, as well as the high probability of failure of dual packers in operation, due to possible complications when planting packers and unpacking in each interval of the horizontal wellbore wells. In addition, with a dual packer design, it is almost impossible to ensure the tightness of both packers at high pressures (up to 40 MPa) during hydraulic fracturing.
Известен способ гидроразрыва пласта в горизонтальном стволе скважины (патент RU №2401942, МПК Е21В 43/26, опубл. 20.10.2010, бюл. №29), включающий бурение скважины, цементирование горизонтального ствола скважины, спуск колонны труб с пакером в скважину, перфорацию и формирование трещин гидравлического разрыва пласта закачкой жидкости разрыва в горизонтальном стволе скважины последовательно, начиная с конца, дальнего от оси вертикального ствола скважины, сообщающих горизонтальный ствол скважины с продуктивным пластом, при этом при проведении очередного гидравлического разрыва каждый перфорированный участок, через который производят гидравлический разрыв пласта, изолируют от остальной части колонны пакерами, при этом бурение горизонтального ствола скважины осуществляют в нефтенасыщенной части продуктивного пласта с цементированием кольцевого пространства между обсадной колонной и горной породой горизонтального ствола скважины, а перфорацию, азимутально сориентированную интервалами, производят с помощью гидромеханического щелевого перфоратора за одну спуско-подъемную операцию, после чего спускают пакеры, отсекая каждый интервал, равный длине сформировавшейся щели, от остальной части колонны, а гидроразрыв пласта в горизонтальной части ствола скважины производят последовательно, начиная с дальнего от оси вертикального ствола скважины перфорированного участка горизонтального ствола скважины, причем гидромеханическую щелевую перфорацию выполняют двухстороннюю по формированию щелей, которые расположены относительно друг друга на 180° в вертикальной плоскости напротив друг друга, относительно оси горизонтального ствола скважины в одном интервале, либо выполняют одностороннюю гидромеханическую щелевую перфорацию с поворотом на 180° в вертикальной плоскости относительно оси горизонтального ствола скважины, поочередно через каждый последующий интервал - в шахматном порядке, равный длине сформированной щели, либо при малой толщине продуктивного пласта и при наличии активной подошвенной воды производят одностороннюю гидромеханическую щелевую перфорацию в направлении кровли пласта.A known method of hydraulic fracturing in a horizontal wellbore (patent RU No. 2401942, IPC ЕВВ 43/26, publ. 10/20/2010, bull. No. 29), including drilling a well, cementing a horizontal wellbore, lowering a pipe string with a packer into the well, perforation and the formation of hydraulic fractures by injection of fracturing fluid in the horizontal wellbore sequentially, starting from the end farthest from the axis of the vertical wellbore, communicating the horizontal wellbore with the productive formation, while of hydraulic fracturing, each perforated section through which hydraulic fracturing is performed is isolated from the rest of the string by packers, while drilling the horizontal wellbore is carried out in the oil-saturated part of the producing formation by cementing the annulus between the casing and rock of the horizontal wellbore, and the perforation azimuthally oriented intervals, produced using a hydromechanical slotted perforator for one trip then the packers are lowered, cutting off each interval equal to the length of the formed gap from the rest of the column, and hydraulic fracturing in the horizontal part of the wellbore is carried out sequentially, starting from the far from the axis of the vertical wellbore of the perforated section of the horizontal wellbore, with hydromechanical slotted perforation perform bilateral on the formation of slots, which are located relative to each other 180 ° in a vertical plane opposite each other, relative to the axis of the horizon of the borehole in one interval, or perform one-sided hydromechanical slotted perforation with a rotation of 180 ° in the vertical plane relative to the axis of the horizontal wellbore, alternately through each subsequent interval in a checkerboard pattern equal to the length of the formed gap, or with a small thickness of the reservoir and the presence of active plantar water produce one-way hydromechanical slotted perforation in the direction of the formation roof.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- во-первых, малая эффективность реализации способа в продуктивном пласте с низкими коллекторскими фильтрационно-емкостными свойствами, обусловленная отсутствием крепления трещин, что приводит к смыканию трещин и резкому снижению пропускной способности трещин пласта в прискважинной зоне;- firstly, the low efficiency of the implementation of the method in a reservoir with low reservoir filtration and reservoir properties due to the absence of crack attachment, which leads to the closure of the cracks and a sharp decrease in the throughput of the formation cracks in the near-wellbore zone;
- во-вторых, низкая надежность, обусловленная высокой вероятностью кольматации продуктивного пласта при цементировании обсадной колонны (хвостовика) в горизонтальном стволе скважины, а также проблемы с отсечением интервалов ГРП с применением пакеров, а именно: возникновение аварийных ситуаций в скважине, связанных с риском негерметичной посадки пакера, скольжения пакера по горизонтальному стволу скважины, возможная потеря герметичности пакера при высоких давлениях (до 40 МПа);- secondly, low reliability due to the high likelihood of mudding of the reservoir during cementing of the casing (liner) in the horizontal wellbore, as well as problems with cutting off hydraulic fracturing intervals with the use of packers, namely: emergencies in the well associated with the risk of leakage packer landing, packer sliding along the horizontal wellbore, possible loss of packer tightness at high pressures (up to 40 MPa);
- в-третьих, длительная продолжительность проведения ГРП, связанная с необходимостью проведения крепления обсадной колонны (хвостовика) в горизонтальном стволе скважины, а также гидромеханической щелевой перфорации обсадной колонны (хвостовика) и последующего проведения поинтервального гидравлического разрыва пласта в горизонтальном стволе скважины с отсечением пакером каждого интервала при проведении ГРП;- thirdly, the long duration of hydraulic fracturing associated with the need to fasten the casing (liner) in the horizontal wellbore, as well as hydromechanical slotted perforation of the casing (liner) and subsequent hydraulic interval fracturing in the horizontal wellbore with each packer cutting off interval during hydraulic fracturing;
- в-четвертых, высокие материальные и финансовые затраты на реализацию способа, связанные с обсаживанием горизонтального ствола хвостовиком с последующим его цементированием.- fourthly, the high material and financial costs of implementing the method associated with planting a horizontal shaft with a liner and its subsequent cementing.
Наиболее близким по технической сущности является способ создания сети трещин в породной формации для извлечения углеводородов из формации (патент WO 2012083463 А1, МПК Е21В 43/267 от 22.12.2011), включающий бурение горизонтальной скважины, спуск в вертикальную часть скважины обсадной колонны и ее цементирование, спуск колонны труб с пакером в скважину, поинтервальную посадку пакера и формирование сети природных и проявляющихся трещин в формации (пласте) посредством нагнетания водного раствора без шлама (жидкости разрыва) в скважину по колонне труб и при условиях, подходящих для расширения, смещения и (или) гидравлической связи природных трещин, с образованием большой сети трещин, которая находится в гидравлической связи с увеличенной сетью природных трещин, нагнетание множества суспензий, содержащих несущую текучую среду (жидкость-носитель) и крупные гранулированные расклинивающие наполнители (проппант), в скважину серией впрысков (поинтервально).The closest in technical essence is the way to create a network of cracks in the rock formation for the extraction of hydrocarbons from the formation (patent WO 2012083463 A1, IPC ЕВВ 43/267 of 12/22/2011), including drilling a horizontal well, lowering the casing into the vertical part of the well and cementing it , descent of the pipe string with the packer into the well, interval packer landing and the formation of a network of natural and emerging cracks in the formation (formation) by injecting an aqueous solution without sludge (fracturing fluid) into the well through the pipe string and and conditions suitable for the expansion, displacement and (or) hydraulic connection of natural cracks, with the formation of a large network of cracks, which is in hydraulic communication with an enlarged network of natural cracks, injection of many suspensions containing a carrier fluid (carrier fluid) and large granular proppants (proppant) into the well with a series of injections (interval).
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- во-первых, малая эффективность реализации способа в продуктивном пласте с низкими коллекторскими фильтрационно-емкостными свойствами, обусловленная креплением трещин крупным проппантом, что приводит к их быстрому выносу в горизонтальный ствол практически сразу после начала эксплуатации скважины и, как следствие, к смыканию трещин и резкому снижению проницаемости (пропускной способности) трещин пласта в прискважинной зоне;- firstly, the low efficiency of the implementation of the method in a reservoir with low reservoir filtration and reservoir properties, due to the attachment of cracks by a large proppant, which leads to their rapid removal into the horizontal well almost immediately after the start of operation of the well and, as a result, to the closure of the cracks and a sharp decrease in the permeability (throughput) of formation cracks in the near-wellbore zone;
- во-вторых, низкая надежность, обусловленная проблемами при отсечении интервалов ГРП пакерами, а именно: возникновение аварийных ситуаций в скважине, связанных с риском негерметичной посадки пакера, возможная потеря герметичности пакера при высоких давлениях (до 40 МПа);- secondly, low reliability due to problems when cutting fracturing intervals by packers, namely: the occurrence of emergency situations in the well associated with the risk of leaky packer landing, a possible loss of tightness of the packer at high pressures (up to 40 MPa);
- в-третьих, длительная продолжительность проведения ГРП, связанная с проведением поинтервального гидравлического разрыва пласта в открытом горизонтальном стволе скважины с отсечением пакером каждого интервала при проведении ГРП;- thirdly, the long duration of hydraulic fracturing associated with conducting interval hydraulic fracturing in an open horizontal wellbore with a packer cutting off each interval during hydraulic fracturing;
- в-четвертых, высокие материальные и финансовые затраты на реализацию способа, связанные с длительной продолжительностью реализации способа.- fourthly, high material and financial costs for the implementation of the method associated with the long duration of the implementation of the method.
Техническими задачами предложения являются повышение эффективности ГРП за счет создания из горизонтального ствола скважины сначала продольных трещин, а затем из продольных трещин сети разветвленных трещин с последующим заполнением трещин проппантом различных фракций, позволяющим минимизировать вынос проппанта в горизонтальный ствол в процессе последующей эксплуатации скважины, тем самым исключить смыкание трещин и сохранить проницаемость в прискважинной зоне, а также повышение надежности за счет исключения отсечения каждого интервала ГРП пакерами, сокращение продолжительности проведения ГРП и снижение материальных и финансовых затрат на реализацию способа.The technical objectives of the proposal are to increase the efficiency of hydraulic fracturing by first creating longitudinal fractures from a horizontal wellbore and then from a network of branched fractures from the longitudinal cracks, followed by filling the proppant with different fractions in the fractures, which minimizes proppant transfer to the horizontal wellbore during subsequent well operation, thereby eliminating closure of cracks and maintain permeability in the near-wellbore zone, as well as increased reliability by eliminating clipping of each inte tore hydraulic fracturing by packers, reducing the duration of hydraulic fracturing and reducing material and financial costs for implementing the method.
Поставленные технические задачи решаются способом гидравлического разрыва пласта в открытом горизонтальном стволе скважины, включающим бурение горизонтальной скважины, спуск в вертикальную часть скважины обсадной колонны и ее цементирование, спуск колонны труб с пакером в скважину, посадку пакера, формирование трещин гидравлического разрыва пласта в горизонтальном стволе скважины закачкой по колонне труб жидкости разрыва, крепление трещин закачкой жидкости-носителя с проппантом.The stated technical problems are solved by the method of hydraulic fracturing in an open horizontal wellbore, including drilling a horizontal well, lowering the casing into the vertical part of the well and cementing it, lowering the pipe string with the packer into the well, packing the packer, forming hydraulic fracturing in the horizontal wellbore pumping fracture fluid over a string of pipes; fixing cracks by pumping a carrier fluid with proppant.
Новым является то, что горизонтальный ствол скважины бурят в пласте перпендикулярно направлению минимального главного напряжения, спускают колонну труб с пакером в скважину и сажают пакер в вертикальной части скважины, производят гидравлический разрыв пласта в открытом горизонтальном стволе скважины закачкой жидкости разрыва по колонне труб с расходом 2-3 м3/мин с образованием продольной трещины в пласте относительно открытой горизонтальной части скважины, причем в качестве жидкости разрыва используют сшитый гель, после чего производят крепление продольной трещины закачкой по колонне труб проппанта крупной фракции с жидкостью-носителем - сшитым гелем, затем производят гидравлический разрыв пласта закачкой жидкости разрыва по колонне труб через горизонтальный ствол скважины и продольную трещину гидроразрыва с расходом 7-9 м3/мин, причем в качестве жидкости разрыва используют линейный гель, после чего производят крепление разветвленных трещин гидравлического разрыва пласта закачкой проппанта мелкой фракции с жидкостью-носителем - линейным гелем.What is new is that the horizontal wellbore is drilled in the formation perpendicular to the direction of the minimum principal stress, the pipe string with the packer is lowered into the well and the packer is planted in the vertical part of the well, hydraulic fracturing is performed in the open horizontal wellbore by injection of fracturing fluid along the pipe string with a flow rate of 2 -3 m 3 / min to form a longitudinal crack formation in a relatively open horizontal portion of the well, wherein the fracturing fluid as used crosslinked gel, after which produ ny fastening injection longitudinal cracks along the pipe string proppant coarse fraction with a carrier fluid - a crosslinked gel, then produce a hydraulic fluid reservoir injection gap discontinuity through the pipe string through the horizontal wellbore and longitudinal crack fracture at a rate of 9.7 m 3 / min, and As a fracturing fluid, a linear gel is used, after which branched fractures of the hydraulic fracturing are fixed by injection of a proppant of a fine fraction with a carrier fluid - a linear gel.
Сущность изобретения заключается в том, что после создания продольной вертикальной трещины производят закупорку проппантом периметра трещины, поэтому при дальнейшем увеличении темпа закачки происходит «раздувание» трещины и увеличение ее длины, что приводит к изгибу поверхности продольной трещины. При превышении напряжения изгиба выше предела прочности породы пласта происходит образование трещин, поперечных плоскости продольной трещины. При дальнейшем движении поперечных трещин по породе пласта они неизбежно распространяются в направлении минимального главного напряжения, что приводит к образованию разветвленных трещин (см. фиг.2).The essence of the invention lies in the fact that after creating a longitudinal vertical crack, proppant is clogged with a crack perimeter, therefore, with a further increase in the injection rate, the crack is "inflated" and its length increases, which leads to a bending of the surface of the longitudinal crack. If the bending stress is exceeded above the tensile strength of the formation rock, cracks occur transverse to the plane of the longitudinal crack. With further movement of transverse cracks in the formation rock, they inevitably propagate in the direction of the minimum principal stress, which leads to the formation of branched cracks (see figure 2).
На фигурах 1 и 2 схематично и последовательно изображен предлагаемый способ.In figures 1 and 2 schematically and sequentially depicted the proposed method.
Способ реализуют следующим образом.The method is implemented as follows.
Горизонтальный ствол 1 (см. фиг.1) скважины 2 бурят в пласте 3 перпендикулярно направлению минимального главного напряжения - σmin.The horizontal wellbore 1 (see Fig. 1) of the well 2 is drilled in the formation 3 perpendicular to the direction of the minimum principal stress - σ min .
Спускают обсадную колонну 4 в вертикальную часть 5 скважины 2 и цементируют.The casing 4 is lowered into the vertical part 5 of the well 2 and cemented.
В предлагаемом способе ГРП в открытом стволе производят общим фильтром, а не поинтервально в отличие от прототипа, что позволяет сократить продолжительность проведения ГРП и снизить материальные и финансовые затраты на реализацию способа.In the proposed method, hydraulic fracturing in an open hole is carried out by a common filter, and not intervally, unlike the prototype, which allows to reduce the duration of hydraulic fracturing and reduce material and financial costs for implementing the method.
Далее в обсадную колонну 4 скважины 2 спускают колонну труб 6, например колонну насосно-компрессорных труб (НКТ) диаметром 89 мм по ГОСТ 633-88 с пакером 7. Сажают пакер 7 в обсадной колонне 4 вертикальной части 5 скважины 2.Next, a pipe string 6 is lowered into the casing 4 of the well 2, for example a tubing string 89 mm in diameter according to GOST 633-88 with a packer 7. The packer 7 is planted in the casing 4 of the vertical part 5 of the well 2.
В качестве пакера 7 применяют, например, проходной пакер с якорем механической поворотной установки ПРО-ЯМ2-ЯГ1(Ф) или ПРО-ЯМ3-ЯГ2(Ф) (на 100 МПа) производства научно-производственной фирмы «Пакер» (г. Октябрьский, Республика Башкортостан, Российская Федерация).As a packer 7, for example, a through packer with an anchor of a mechanical rotary installation PRO-YaM2-YaG1 (F) or PRO-YaM3-YaG2 (F) (per 100 MPa) manufactured by the Packer research and production company (Oktyabrsky, Republic of Bashkortostan, Russian Federation).
Предлагаемый способ позволяет повысить надежность проведения гидравлического разрыва пласта в горизонтальном стволе 1 скважины 2 за счет исключения поинтервальной посадки пакера в горизонтальном стволе 1 скважины 2 при отсечении интервалов ГРП пакерами, что исключает возникновение аварийных ситуаций в скважине, связанных с посадками пакеров в горизонтальном стволе 1 скважины 2.The proposed method allows to increase the reliability of hydraulic fracturing in the horizontal wellbore 1 by eliminating the interval packer landing in the horizontal wellbore 2 when hydraulic fracture intervals are cut off by packers, which eliminates the occurrence of emergency situations in the well associated with packer planting in the horizontal wellbore 1 2.
Далее приступают к гидравлическому разрыву пласта 3 в открытом горизонтальном стволе 1 скважины 2. Определяют общий объем жидкости разрыва для проведения ГРП. Объем жидкости разрыва зависит от вязкости жидкости разрыва и фильтруемости, длины горизонтального ствола скважины и высоты пласта, а также проницаемости пород призабойной зоны скважины, темпа закачки жидкости и давления разрыва.Then proceed to hydraulic fracturing of the reservoir 3 in the open horizontal wellbore 1 of the well 2. The total volume of the fracturing fluid for hydraulic fracturing is determined. The volume of the fracturing fluid depends on the viscosity of the fracturing fluid and filterability, the length of the horizontal wellbore and the height of the formation, as well as the permeability of the rocks of the bottom hole zone, the rate of fluid injection and the fracture pressure.
По опытным данным объем жидкости разрыва для горизонтального ствола 1, вскрывшего пласт 3 высотой 5 м на длину 200 м, изменяется от 90 до 100 м3.According to experimental data, the volume of the fracturing fluid for the horizontal wellbore 1, which opened the formation 3 with a height of 5 m to a length of 200 m, varies from 90 to 100 m 3 .
Примем для нашей скважины общий объем жидкости разрыва:We will accept for our well the total volume of fracturing fluid:
Vp=100 м3 жидкости разрыва, из которого объем жидкость разрыва Vp1=50 м3 - для создания продольной трещины 8 (см. фиг.1) гидравлического разрыва пласта, а оставшийся объем жидкости разрыва Vp2=100 м3 - 50 м3 = 50 м3 - для создания разветвленных трещин 9′, 9″ … 9n (см. фиг.2) относительно горизонтального ствола скважины из продольной трещины гидравлического разрыва пласта.V p = 100 m 3 the fracturing fluid, from which the volume of the fracturing fluid V p1 = 50 m 3 - to create a longitudinal fracture 8 (see figure 1) hydraulic fracturing, and the remaining volume of the fracturing fluid V p2 = 100 m 3 - 50 m 3 = 50 m 3 - to create
Для создания продольной трещины 8 (см. фиг.1) гидравлического разрыва пласта используют жидкость разрыва, в качестве которой применяют сшитый гель с динамической вязкостью 150 сП. Например, используют сшитый гель на углеводородной основе (см. главу 3 монографии С.А. Рябоконя «Технологические жидкости для заканчивания и ремонта скважин (ОАО НПО «Бурение», 2006, с.153)), который включает раствор полимера (МО-НТ), сшивающий в углеводороде, и временной деструктор (МО-НТ-гидрофобная модификация ПАА) My-T-Oil (Halliburton).To create a longitudinal fracture 8 (see Fig. 1) of hydraulic fracturing, a fracturing fluid is used, which is used as a crosslinked gel with a dynamic viscosity of 150 cP. For example, a cross-linked hydrocarbon-based gel is used (see Chapter 3 of the monograph by S. A. Ryabokonya “Technological fluids for completion and repair of wells (OJSC NPO Bureniye, 2006, p. 153)), which includes a polymer solution (MO-NT ), crosslinking in hydrocarbon, and a temporary destructor (MO-NT hydrophobic modification of PAA) My-T-Oil (Halliburton).
По колонне труб 6 закачивают жидкость разрыва (сшитый гель) в открытый горизонтальный ствол 1 скважины 2 с расходом 3 м3/мин и образуют продольную трещину 8 гидравлического разрыва пласта относительно открытого горизонтального ствола 1 скважины 2. Об образовании продольной трещины 8 свидетельствует падение давления закачки и увеличение приемистости пласта 1. Например, при закачке сшитого геля в пласт 3 достигли давления 30 МПа, вследствие образования продольной трещины 8 в пласте 3 произошло падение давления закачки сшитого геля на 25%, т.е. до 22,5 МПа, при этом приемистость пласта 3 увеличилась на 50%, т.е. до 4,5 м3/мин.A fracture fluid (crosslinked gel) is pumped through a pipe string 6 into an open horizontal wellbore 1 of a well 2 with a flow rate of 3 m 3 / min and a
В процессе образования продольной трещины 8 по колонне труб 6 в пласт 1 была закачана жидкость разрыва - сшитый гель в объеме, например, 20 м3. Производят крепление продольной трещины 8 закачкой по колонне труб 6 крупного проппанта 10, например фракции 12/18 меш (размер зерен 0,8-1,0 мм) с жидкостью-носителем (сшитым гелем) в оставшемся объеме сшитого геля 50 м3 - 20 м3 = 30 м3.In the process of the formation of a
Проппант фракций 12-18 меш с размером зерен 0,8-1,0 мм изготавливается по ГОСТ Р 51761-2005 - «Проппанты алюмосиликатные. Технические условия» - и выпускается Боровичевским комбинатом огнеупоров (г. Боровичи, Республика Беларусь).The proppant of fractions 12-18 mesh with a grain size of 0.8-1.0 mm is made in accordance with GOST R 51761-2005 - “Aluminosilicate proppants. Technical conditions ”- and is produced by the Borovichi Refractories Plant (Borovichi, Republic of Belarus).
Сшитый гель на углеводородной основе имеет высокую вязкость в пласте, что при его закачке в пласт с расходом 3 м3/мин обеспечивает создание широких, глубоко проникающих трещин с хорошим заполнением расклинивающим материалом (проппантом). При деструкции не образует осадка, не повреждает пласт и набивку проппанта.A cross-linked hydrocarbon-based gel has a high viscosity in the formation, which, when injected into the formation with a flow rate of 3 m 3 / min, provides the creation of wide, deeply penetrating cracks with good filling by proppant material. When destruction does not form a sediment, does not damage the formation and proppant packing.
Продолжают гидравлический разрыв пласта 3.Continue hydraulic fracturing 3.
Для создания разветвленных трещин 9′, 9″ … 9n (см. фиг.2) гидравлического разрыва пласта относительно горизонтального ствола 1 скважины 2 из продольной трещины 8 гидравлического разрыва пласта используют линейный гель с динамической вязкостью 30 сП в оставшемся объеме жидкости гидроразрыва Vp2=50 м3.To create
Например, применяют линейный гель на водной основе, который готовят на водорастворимых полимерах различной природы любого известного состава например, см. монографию С.А. Рябоконя «Технологические жидкости для заканчивания и ремонта скважин» (ОАО НПО «Бурение», 2006, - с.118).For example, a linear water-based gel is used, which is prepared on water-soluble polymers of various nature of any known composition, for example, see S.A. Ryabokonya "Technological fluids for completion and repair of wells" (OAO NPO Bureniye, 2006, p.118).
По колонне труб 6 (см. фиг.2) закачивают жидкость разрыва (линейный гель) в открытый горизонтальный ствол 1 скважины 2 с расходом 8 м3/мин, и из продольной трещины 8 гидравлического разрыва пласта образуются разветвленные трещины 9′, 9″ … 9n гидравлического разрыва пласта относительно горизонтального ствола 1 скважины 2 из продольной трещины 9 гидравлического разрыва пласта.A fractured fluid (linear gel) is pumped through a pipe string 6 (see FIG. 2) into an open horizontal wellbore 1 of a well 2 with a flow rate of 8 m 3 / min, and
Об образовании разветвленных (продольных и поперечных) трещин 9′, 9″ … 9n гидравлического разрыва пласта свидетельствуют падение давления закачки и увеличение приемистости пласта 1. Например, при закачке линейного геля в пласт 3 достигли давления 33 МПа, вследствие образования продольных и поперечных трещин 9′, 9″.… 9n гидравлического разрыва пласта произошло падение давления закачки сшитого геля на 25%, т.е. до 24,75 МПа, при этом приемистость пласта 3 увеличилась на 30%, т.е. до 10,4 м3/мин.The formation of branched (longitudinal and transverse)
В процессе образования разветвленных трещин 9′, 9″.… 9n по колонне труб 6 в пласт 1 была закачана жидкость разрыва - линейный гель в объеме, например, 25 м3. Производят крепление продольных и поперечных трещин 9′, 9″.… 9n закачкой по колонне труб 6 проппанта 11 мелкой фракции, например кварцевой муки с жидкостью-носителем (линейным гелем), в оставшемся объеме линейного геля 50 м3 - 25 м3 = 25 м3.In the process of the formation of
В качестве мелкого проппанта применяют кварцевую муку с размером зерен 0,05-0,15 мм, которую выпускают по ТУ5717-001-16767071-99, поставщик ООО «Торговый дом «Кварц» (г. Екатеринбург, Россия).As a small proppant, quartz flour with a grain size of 0.05-0.15 mm is used, which is produced according to TU5717-001-16767071-99, a supplier of Quartz Trading House LLC (Ekaterinburg, Russia).
Линейный гель имеет малые потери на трение в трубах, что при большой скорости закачки - 8 м3/мин - позволяет проникать глубоко в пласт и обеспечивает равномерное осаждение мелкого проппанта в продольной трещине 8, а также в разветвленных трещинах 9′, 9″… 9n.The linear gel has small friction losses in the pipes, which, at a high injection rate of 8 m 3 / min, allows penetration deep into the reservoir and ensures uniform deposition of fine proppant in the
Повышается эффективность реализации способа в продуктивном пласте с низкими коллекторскими фильтрационно-емкостными свойствами за счет крепления продольной трещины 8 проппантом крупной фракции, а разветвленных трещин 9′, 9″.… 9n проппантом мелкой фракции. В результате зерна проппанта мелкой фракции связывают зерна проппанта крупной фракции в продольной трещине 8, исключая подвижность последних, что исключает смыкание продольной трещины 8 и выход проппанта в открытый горизонтальный ствол 1 скважины 2 в пласте 3 и сохраняет ее пропускную способность.The efficiency of the method implementation in a reservoir with low reservoir filtration and reservoir properties is increased by attaching a
Процесс гидравлического разрыва горизонтального ствола скважины окончен. Распакеровывают пакер 7 и извлекают из скважины 1 колонну труб 6 с пакером 7. Спускают в скважину 2 эксплуатационное оборудование (на фиг.1 и 2 не показано) и запускают в эксплуатацию.The process of hydraulic fracturing of the horizontal wellbore is over. Unpack the packer 7 and remove from the well 1 a string of pipes 6 with a packer 7. Lower operational equipment (not shown in FIGS. 1 and 2) into the well 2 and put into operation.
Предлагаемый способ гидравлического разрыва пласта в открытом горизонтальном стволе скважины позволяет повысить эффективность проведения ГРП за счет создания из горизонтального ствола скважины сначала продольных трещин, а затем из продольных трещин сети разветвленных трещин, с последующим заполнением трещин проппантом различных фракций, позволяющим минимизировать вынос проппанта в горизонтальный ствол в процессе последующей эксплуатации скважины, тем самым исключить смыкание трещин и сохранить проницаемость в прискважинной зоне. Также предлагаемый способ позволяет повысить надежность за счет исключения отсечения каждого интервала ГРП пакерами, сократить продолжительность проведения ГРП и снизить материальные и финансовые затраты на реализацию способа.The proposed method of hydraulic fracturing in an open horizontal wellbore can increase the efficiency of hydraulic fracturing by creating longitudinal fractures from the horizontal wellbore and then branched fractures from the longitudinal fractures, followed by filling the fractures with proppant of various fractions, which minimizes proppant outflow into the horizontal wellbore during the subsequent operation of the well, thereby eliminating the closure of cracks and maintaining permeability in the near-wellbore zone . Also, the proposed method can improve reliability by eliminating the cut-off of each fracturing interval by packers, reduce the duration of hydraulic fracturing and reduce the material and financial costs of implementing the method.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100430/03A RU2541693C1 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Method for formation hydraulic fracturing in horizontal open well shaft |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014100430/03A RU2541693C1 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Method for formation hydraulic fracturing in horizontal open well shaft |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2541693C1 true RU2541693C1 (en) | 2015-02-20 |
Family
ID=53288749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014100430/03A RU2541693C1 (en) | 2014-01-09 | 2014-01-09 | Method for formation hydraulic fracturing in horizontal open well shaft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2541693C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2733840C1 (en) * | 2020-02-17 | 2020-10-07 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Method of hydraulic fracturing cracks initiation in borehole zone of geological formation |
| RU2754209C2 (en) * | 2020-01-21 | 2021-08-30 | Александр Юрьевич Мильков | Method for stimulating oil and gas reservoirs |
| CN114508333A (en) * | 2020-11-17 | 2022-05-17 | 中国石油化工股份有限公司 | Vertical well seam temporary plugging steering circular seam hole-finding fracturing physical simulation method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2138632C1 (en) * | 1994-06-06 | 1999-09-27 | Мобил Ойл Корпорейшн | Method for fracturing and propping of fissures in subsurface bed |
| RU2401942C1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-10-20 | Олег Павлович Турецкий | Procedure for hydraulic breakdown of formation in horizontal bore of well |
| WO2012083463A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Dusseault Maurice B | Multi-stage fracture injection process for enhanced resource production from shales |
| RU2462590C1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for improvement of hydrodynamic connection of well with productive formation |
| RU2472926C1 (en) * | 2011-07-20 | 2013-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for multiple hydraulic fracturing of formation in horizontal shaft of well |
-
2014
- 2014-01-09 RU RU2014100430/03A patent/RU2541693C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2138632C1 (en) * | 1994-06-06 | 1999-09-27 | Мобил Ойл Корпорейшн | Method for fracturing and propping of fissures in subsurface bed |
| RU2401942C1 (en) * | 2009-06-30 | 2010-10-20 | Олег Павлович Турецкий | Procedure for hydraulic breakdown of formation in horizontal bore of well |
| WO2012083463A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Dusseault Maurice B | Multi-stage fracture injection process for enhanced resource production from shales |
| RU2462590C1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-09-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Method for improvement of hydrodynamic connection of well with productive formation |
| RU2472926C1 (en) * | 2011-07-20 | 2013-01-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method for multiple hydraulic fracturing of formation in horizontal shaft of well |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754209C2 (en) * | 2020-01-21 | 2021-08-30 | Александр Юрьевич Мильков | Method for stimulating oil and gas reservoirs |
| RU2733840C1 (en) * | 2020-02-17 | 2020-10-07 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Method of hydraulic fracturing cracks initiation in borehole zone of geological formation |
| CN114508333A (en) * | 2020-11-17 | 2022-05-17 | 中国石油化工股份有限公司 | Vertical well seam temporary plugging steering circular seam hole-finding fracturing physical simulation method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7748458B2 (en) | Initiation and propagation control of vertical hydraulic fractures in unconsolidated and weakly cemented sediments | |
| US6991037B2 (en) | Multiple azimuth control of vertical hydraulic fractures in unconsolidated and weakly cemented sediments | |
| RU2547892C1 (en) | Multiple hydraulic fracturing of formation in well horizontal shaft | |
| US6446727B1 (en) | Process for hydraulically fracturing oil and gas wells | |
| CN106223922B (en) | Shale gas horizontal well proppant intra-seam shielding temporary plugging staged fracturing process | |
| US7404441B2 (en) | Hydraulic feature initiation and propagation control in unconsolidated and weakly cemented sediments | |
| US20150233226A1 (en) | Method for providing multiple fractures in a formation | |
| RU2566542C1 (en) | Hydraulic fracturing method for producing formation with clay layer and bottom water | |
| RU2558058C1 (en) | Interval hydraulic fracturing of carbonate formation in horizontal wellbore with bottom water | |
| RU2460876C1 (en) | Method for performing pulse hydraulic fracturing of carbonate formation | |
| RU2544343C1 (en) | Hydraulic fracturing method for low-permeable bed with clay layers and bottom water | |
| US20070199695A1 (en) | Hydraulic Fracture Initiation and Propagation Control in Unconsolidated and Weakly Cemented Sediments | |
| RU2537719C1 (en) | Method of multiple hydrofracturing of formation in open hole of horizontal well | |
| RU2485296C1 (en) | Method for improvement of hydrodynamic communication of well with productive formation | |
| RU2612061C1 (en) | Recovery method of shale carbonate oil field | |
| RU2531775C1 (en) | Seam hydro frac in well | |
| RU2591999C1 (en) | Orientation method of hydraulic fracturing cracks in underground formation, developed by horizontal shafts | |
| RU2539469C1 (en) | Method for multiple formation hydraulic fracturing in horizontal well shaft | |
| Kayumov et al. | Channel Fracturing Enhanced by Unconventional Proppant Increases Effectiveness of Hydraulic Fracturing in Devonian Formations of Russia's Oilfields | |
| RU2515651C1 (en) | Method for multiple hydraulic fracturing of formation in horizontal shaft of well | |
| RU2485306C1 (en) | Method of hydraulic fracturing of well formation | |
| RU2541693C1 (en) | Method for formation hydraulic fracturing in horizontal open well shaft | |
| RU2592582C1 (en) | Method of hydraulic fracturing | |
| RU2571964C1 (en) | Hydrofracturing method for formation in well | |
| RU2564312C1 (en) | Method of deposit hydraulic fracturing in well |