RU2507389C1 - Method of formation hydraulic fracturing - Google Patents

Method of formation hydraulic fracturing Download PDF

Info

Publication number
RU2507389C1
RU2507389C1 RU2012133791/03A RU2012133791A RU2507389C1 RU 2507389 C1 RU2507389 C1 RU 2507389C1 RU 2012133791/03 A RU2012133791/03 A RU 2012133791/03A RU 2012133791 A RU2012133791 A RU 2012133791A RU 2507389 C1 RU2507389 C1 RU 2507389C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fracturing
formation
proppant
crystalline hydrates
mixture
Prior art date
Application number
RU2012133791/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Петрович Запорожец
Никита Андреевич Шостак
Дмитрий Георгиевич Антониади
Ольга Вадимовна Савенок
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ")
Priority to RU2012133791/03A priority Critical patent/RU2507389C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2507389C1 publication Critical patent/RU2507389C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: method includes filling formation with mixture of fracturing liquid with proppant agent. As proppant agent gas crystallohydrates are used. Filling is performed under thermobaric conditions of existence of gas crystallohydrates. After formation fracture gas crystallohydrates are decomposed with extraction of gaseous phase additional to splitting macro and micro-cracks of formation fracture. Filling of fracturing liquid mixture with proppant agent, formation fracture and crystallohydrates decomposition are performed one or several times.
EFFECT: improving formation permeability during hydraulic fracturing.
4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области добычи углеводородов и может быть использовано для интенсификации притока флюида к скважине за счет образования трещин в продуктивном пласте.The invention relates to the field of hydrocarbon production and can be used to intensify the flow of fluid to the well due to the formation of cracks in the reservoir.

Известен способ гидравлического разрыва пласта, включающий закачку в пласт жидкости и разрыв пласта повышением забойного давления с созданием трещины заданного размера, снижение забойного давления ниже давления разрыва пласта, закачку суспензии с закрепляющим материалом и закачку продавочной жидкости с темпом, обеспечивающим подъем забойного давления выше давления разрыва пласта, причем жидкость разрыва закачивают в объеме, обеспечивающем создание трещины длиной, превышающей радиус прискважинной зоны пласта сниженной проницаемости, используют суспензию с закрепляющим материалом в виде геля и закачивают ее в объеме, большем объема созданной трещины (Патент RU №2164290, Е21В 43/26, опубл. 20.03.2001).A known method of hydraulic fracturing, including injecting fluid into the reservoir and fracturing by increasing the bottomhole pressure to create a predetermined size crack, lowering the bottomhole pressure below the fracture pressure, injecting the slurry with fixing material and injecting the displacement fluid at a rate that ensures the bottomhole pressure rises above the fracture pressure formation, and the fracturing fluid is pumped in a volume that ensures the creation of a crack with a length exceeding the radius of the borehole zone of the formation of reduced permeability and, use a suspension with a fixing material in the form of a gel and pump it in a volume greater than the volume of the created crack (Patent RU No. 2164290, ЕВВ 43/26, publ. March 20, 2001).

Общим признаком известного и предлагаемого способов является закачка в пласт жидкости и разрыв ею пласта.A common feature of the known and proposed methods is the injection of fluid into the formation and its fracture.

Основным недостатком указанного способа является использование суспензии с закрепляющим материалом в виде геля и закачивание ее в объеме, большем объема созданной трещины. Гель заполняет трещины разрыва и тем самым приводит к снижению притока из пласта (дебита) флюида, т.е. к уменьшению эффективности процесса добычи углеводородов.The main disadvantage of this method is the use of a suspension with a fixing material in the form of a gel and pumping it in a volume larger than the volume of the created crack. The gel fills the fracture cracks and thereby leads to a decrease in fluid inflow from the formation (flow rate), i.e. to reduce the efficiency of the hydrocarbon production process.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ гидравлического разрыва пласта, включающий закачку в пласт смеси жидкости разрыва с расклинивающим агентом, причем в качестве расклинивающего агента используют газонаполненные гранулы, плотность которых близка к плотности жидкости разрыва и обеспечивает возможность удерживания расклинивающего агента во взвешенном состоянии в жидкости разрыва, при этом в качестве последней используют жидкость, совместимую с породой и флюидом пласта, например воду или нефть (Патент RU №2096603, Е21В 43/26, опубл. 20.11.1997).The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a method of hydraulic fracturing, which includes injecting a mixture of fracturing fluid with a proppant into the reservoir, gas-filled granules being used as proppant, the density of which is close to the density of the fracturing fluid and makes it possible to hold the proppant in suspended state in the fracturing fluid, while the fluid used is the one that is compatible with the formation rock and fluid, For example water or oil (Patent RU №2096603, E 21 B 43/26, publ. 20.11.1997).

Общим признаком известного и предлагаемого способа является закачка в пласт смеси жидкости разрыва с расклинивающим агентом.A common feature of the known and proposed method is the injection into the reservoir of a mixture of fracturing fluid with a proppant.

Основным недостатком указанного способа является использование в качестве расклинивающего агента газонаполненных гранул, после разрушения которых и выделения из них газа остаются алюмосиликатные частицы и полимерные пленки, забивающие поры пласта и уменьшающие его проницаемость для прохождения добываемого флюида. Т.е. это приводит к уменьшению эффективности процесса добычи углеводородов.The main disadvantage of this method is the use of gas-filled granules as a proppant, after the destruction of which and gas evolution from them, aluminosilicate particles and polymer films remain, clogging the pores of the formation and reducing its permeability for the passage of the produced fluid. Those. this leads to a decrease in the efficiency of the hydrocarbon production process.

Задачей, решаемой изобретением, является увеличение эффективности процесса добычи углеводородов. Техническим результатом является повышение проницаемости пласта при гидроразрыве.The problem solved by the invention is to increase the efficiency of the hydrocarbon production process. The technical result is to increase the permeability of the formation during hydraulic fracturing.

Технический результат достигается тем, что в качестве расклинивающего агента применяют газовые кристаллогидраты, закачку производят при термобарических условиях существования последних, после разрыва пласта газовые кристаллогидраты разлагают с выделением из них газовой фазы, дополнительно расклинивающей макро- и микротрещины разрыва пласта, причем закачку смеси жидкости разрыва с расклинивающим агентом, разрыв пласта и разложение кристаллогидратов производят одно- или многократно.The technical result is achieved by the fact that gas crystalline hydrates are used as a proppant, the injection is carried out under thermobaric conditions for the existence of the latter, gas fractures are decomposed after the formation ruptures, and a gas phase is separated from them, additionally wedging macro- and microcracks in the formation rupture, and the mixture of fracturing fluid is injected with proppant, fracturing and decomposition of crystalline hydrates produced once or repeatedly.

Кроме того, применяют кристаллогидраты углеводородных или/и неуглеводородных газов.In addition, crystalline hydrates of hydrocarbon and / or non-hydrocarbon gases are used.

Кроме того, кристаллогидраты разлагают, добавляя в смесь жидкости разрыва с расклинивающим агентом антигидратный реагент или/и изменяя ее термобарические параметры.In addition, crystalline hydrates are decomposed by adding an antihydrate reagent to the mixture of the fracturing liquid with the proppant and / or changing its thermobaric parameters.

Кроме того, многократную закачку смеси жидкости разрыва с расклинивающим агентом, разрыв пласта и разложение кристаллогидратов производят с формированием в пласте термических или/и барических волн.In addition, multiple injection of a mixture of fracturing fluid with a proppant, formation fracturing and decomposition of crystalline hydrates is performed with the formation of thermal or / and pressure waves in the reservoir.

Технический прием, заключающийся в том, что в качестве расклинивающего агента применяют газовые кристаллогидраты, приводит к высокой фильтрации смеси из жидкости разрыва и кристаллогидратов в пласт. Высокая проницаемость обусловлена тем, что частицы кристаллогидратов имеют тонкодисперсную структуру и легко разрушаются в поровых каналах и капиллярах под действием продавливающего давления. Кроме того, кристаллогидраты являются соединением воды и газа, которые после разложения кристаллогидратов не закупоривают поры продуктивного пласта.The technique, which consists in using gas crystalline hydrates as the proppant, leads to high filtration of the mixture from the fracturing fluid and crystalline hydrates into the formation. High permeability is due to the fact that the particles of crystalline hydrates have a finely dispersed structure and are easily destroyed in pore channels and capillaries under the action of a forcing pressure. In addition, crystalline hydrates are a combination of water and gas, which after decomposition of crystalline hydrates do not clog the pores of the reservoir.

Технический прием, заключающийся в том, что закачку производят при термобарических условиях существования газовых кристаллогидратов, приводит к созданию оптимальных условий для: фильтрации в поры пласта смеси жидкости разрыва и кристаллогидратов, процесса гидроразрыва, т.к. смесь жидкости и кристаллогидратов несжимаема и интенсивно воздействует на твердую породу, разрушая последнюю. Это в конечном итоге повышает проницаемость пласта при гидроразрыве.The technical technique, which consists in the fact that the injection is carried out under thermobaric conditions for the existence of gas crystalline hydrates, leads to the creation of optimal conditions for: filtering the mixture of fracturing fluid and crystalline hydrates into the pores of the formation, the fracturing process, because the mixture of liquid and crystalline hydrates is incompressible and intensely affects the solid rock, destroying the latter. This ultimately increases the permeability of the formation during fracturing.

Технический прием, заключающийся в том, что после разрыва пласта газовые кристаллогидраты разлагают с выделением из них газовой фазы, дополнительно расклинивающей макро- и микротрещины разрыва пласта, приводит к увеличению проницаемости пласта.The technical technique, which consists in the fact that after fracturing, gas crystalline hydrates decompose with the release of a gas phase from them, additionally wedging macro- and microcracks of fracturing, leads to an increase in the permeability of the formation.

Технический прием, заключающийся в том, что закачку смеси, разрыв пласта и разложение кристаллогидратов производят одно- или многократно, дает возможность управлять процессом гидроразрыва пласта, создавая в нем разветвленную сеть макро- и микротрещин.The technique, which consists in the fact that the injection of the mixture, fracturing and decomposition of crystalline hydrates is carried out once or repeatedly, makes it possible to control the process of hydraulic fracturing, creating an extensive network of macro- and microcracks in it.

Технический прием, заключающийся в применении кристаллогидратов углеводородных или/и неуглеводородных газов, дает возможность производить расклинивание газовой фазой макро- и микротрещин, выбирая для этого оптимальное термобарическое воздействие на твердую породу пласта за счет использования индивидуальных термобарических параметров разложения кристаллогидратов индивидуальных газов. Т.е., применяя кристаллогидраты из индивидуальных газов, выбирают необходимые температуры и давления для расклинивания макро- и микротрещин. На фиг.1 представлены равновесные термобарические кривые кристаллогидратов из газов: азота (N2), аргона (Аr), метана (СH4), двуокиси углерода (СO2), этана (С2Н6) [Истомин В.А., Якушев B.C. Газовые гидраты в природных условиях. - М.: Недра. - 1992. - 235 с.; Макогон Ю.Ф. Газовые гидраты, предупреждение их образования и использование. - М.: Недра. - 1985. - 232 с.]. Из этих графиков видно, что при температурах от 263 К (-10°С) до 300 К (17°С) давления разложения кристаллогидратов газов азота (N2) - от 10,0 до 50,0 МПа и более; аргона (Аr) - от 7,0 до 50,0 МПа и более; метана (СH4) - от 1,8 до 20,0 МПа; двуокиси углерода (СO2) - от 1,9 до 4,5 МПа; этана (С2H6) - от 0,3 до 3,5 МПа. Используя кристаллогидраты указанных газов, возможно подбирать в достаточно широком диапазоне термобарические условия воздействия газовой фазы на пласт.The technique, which involves the use of crystalline hydrates of hydrocarbon or / and non-hydrocarbon gases, makes it possible to wedge macro- and microcracks by the gas phase, choosing the optimal thermobaric effect on the formation solid rock by using individual thermobaric decomposition parameters of crystalline hydrates of individual gases. That is, using crystalline hydrates from individual gases, the necessary temperatures and pressures are selected to wedge macro- and microcracks. Figure 1 shows the equilibrium thermobaric curves of crystalline hydrates from gases: nitrogen (N 2 ), argon (Ar), methane (CH 4 ), carbon dioxide (CO 2 ), ethane (C 2 H 6 ) [Istomin VA, Yakushev BC Gas hydrates in nature. - M .: Subsoil. - 1992. - 235 p .; Makogon Yu.F. Gas hydrates, prevention of their formation and use. - M .: Subsoil. - 1985. - 232 p.]. From these graphs it can be seen that at temperatures from 263 K (-10 ° C) to 300 K (17 ° C) the decomposition pressure of crystalline nitrogen gas hydrates (N 2 ) is from 10.0 to 50.0 MPa or more; argon (Ar) - from 7.0 to 50.0 MPa or more; methane (CH 4 ) - from 1.8 to 20.0 MPa; carbon dioxide (CO 2 ) - from 1.9 to 4.5 MPa; ethane (C 2 H 6 ) - from 0.3 to 3.5 MPa. Using the crystalline hydrates of these gases, it is possible to select in a fairly wide range the thermobaric conditions for the effect of the gas phase on the formation.

Технический прием, заключающийся в том, что кристаллогидраты разлагают, добавляя в смесь жидкости разрыва с расклинивающим агентом антигидратный реагент или/и изменяя термобарические ее параметры, дает возможность управлять процессом разложения кристаллогидратов, т.е. управлять термобарическими параметрами газовой фазы, расклинивающей макро- и микротрещины. Использование только антигидратного реагента позволяет уменьшить энергетические затраты на разложение кристаллогидратов. На фиг.2, 3 представлены графики параметров (давления и температуры) разложения кристаллогидратов метана [Справочник по транспорту горючих газов. - М.: Государственное научно-техническое издательство нефтяной и горно-топливной литературы // под ред. К.С.Зарембо. - 1962. - С.193]. На фиг.3 графики параметров разложения кристаллогидратов метана от действия 10% водных растворов антигидратных реагентов: аммиака - 1; метанола - 2; этилового спирта и хлористого кальция - 3; нормального пропилового спирта - 4; ацетона - 5. Из графиков на фиг.2 видно, что, подбирая антигидратные реагенты, можно изменять параметры процесса разложения гидратов в довольно широком диапазоне: температуру от минус 4 до плюс 17°С, а давление от 10 до 70 МПа. На фиг.3 представлены графики, отражающие влияние концентрации метилового спирта в водном растворе на параметры разложения кристаллогидратов метана. Из графиков на фиг.3 следует, что изменяя концентрацию водного раствора метанола от 0 до 25%, возможно изменять параметры процесса разложения гидратов: температуры от минус 7 до плюс 77°С и давления от 10 до 70 МПа.The technical method, which consists in the fact that crystalline hydrates are decomposed by adding an antihydrate reagent to the mixture of the fracturing liquid with a proppant and / or changing its thermobaric parameters, makes it possible to control the decomposition of crystalline hydrates, i.e. to control the thermobaric parameters of the gas phase, wedging macro- and microcracks. The use of only an antihydrate reagent can reduce the energy costs of the decomposition of crystalline hydrates. Figure 2, 3 presents graphs of parameters (pressure and temperature) decomposition of methane crystalline hydrates [Handbook for the transport of combustible gases. - M .: State Scientific and Technical Publishing House of Oil and Mining and Fuel Literature // Ed. K.S. Zarembo. - 1962. - P.193]. Figure 3 graphs of the parameters of the decomposition of methane crystalline hydrates from the action of 10% aqueous solutions of antihydrate reagents: ammonia - 1; methanol - 2; ethyl alcohol and calcium chloride - 3; normal propyl alcohol - 4; acetone - 5. From the graphs in figure 2 it can be seen that, by selecting antihydrate reagents, it is possible to change the parameters of the hydrate decomposition process in a rather wide range: temperature from minus 4 to plus 17 ° C, and pressure from 10 to 70 MPa. Figure 3 presents graphs reflecting the effect of the concentration of methyl alcohol in an aqueous solution on the decomposition parameters of methane crystalline hydrates. From the graphs in figure 3 it follows that by changing the concentration of an aqueous solution of methanol from 0 to 25%, it is possible to change the parameters of the process of decomposition of hydrates: temperature from minus 7 to plus 77 ° C and pressure from 10 to 70 MPa.

Совместное применение антигидратного реагента и изменения термобарических параметров смеси жидкости разрыва с расклинивающим агентом позволяет интенсифицировать разложение газовых гидратов и увеличить скорость выделения из них газовой фазы, расклинивающей макро- и микротрещины. Изменение только лишь термобарических параметров смеси жидкости разрыва с расклинивающим агентом позволяет снизить эксплуатационные затраты, связанные с приобретением, доставкой, хранением, охраной, и пр. антигидратных реагентов.The combined use of an antihydrate reagent and changes in the thermobaric parameters of the mixture of the fracturing liquid with the proppant allows one to intensify the decomposition of gas hydrates and increase the rate of release of the gas phase from them, wedging macro- and microcracks. Changing only the thermobaric parameters of the mixture of the fracturing fluid with the proppant can reduce the operating costs associated with the acquisition, delivery, storage, protection, etc. of antihydrate reagents.

Технический прием, заключающийся в том, что многократную закачку смеси жидкости разрыва с расклинивающим агентом, разрыв пласта и разложение кристаллогидратов производят с формированием в пласте термических или/и барических волн, позволяет интенсифицировать указанными волнами разрушение породы пласта и образование в нем дополнительных макро- и микротрещин, т.е. повысить его проницаемость и увеличить, в конечном итоге, эффективность процесса добычи углеводородов.The technical technique, which consists in the fact that multiple injection of a mixture of fracturing fluid with a proppant, formation fracturing and decomposition of crystalline hydrates is carried out with the formation of thermal or / and pressure waves in the reservoir, makes it possible to intensify the indicated formation rock destruction and the formation of additional macro- and microcracks in it , i.e. increase its permeability and ultimately increase the efficiency of the hydrocarbon production process.

Авторам неизвестно из существующего уровня техники увеличение эффективности процесса добычи углеводородов путем повышения проницаемости пласта при гидроразрыве подобным образом.The authors are not aware of the current level of technology to increase the efficiency of the hydrocarbon production process by increasing the permeability of the formation during hydraulic fracturing in a similar way.

На фиг.4 и 5 представлены схемы, иллюстрирующие технологическую и техническую стороны реализации способа гидравлического разрыва пласта.Figures 4 and 5 are diagrams illustrating the technological and technical aspects of the implementation of the hydraulic fracturing method.

Гидравлический разрыв пласта по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.Hydraulic fracturing according to the proposed method is as follows.

Гидравлический разрыв пласта (фиг.4) производят закачкой насосом 1 в пласт 2 смеси 3 жидкости разрыва 4 из емкости 5 с расклинивающим агентом 6, подаваемым из контейнера 7 и повышением забойного давления. При этом в качестве расклинивающего агента применяют газовые кристаллогидраты (см. фиг.1), закачку производят при термобарических условиях (температурах и давлениях - см. фиг.1) существования последних. После разрыва 8 пласта 2 газовые кристаллогидраты разлагают (фиг.5) с выделением из них газовой фазы 9, дополнительно расклинивающей макро- и микротрещины 10 разрыва 8 пласта 2. Причем (фиг.4, 5) закачку смеси 3 жидкости разрыва 4 с расклинивающим агентом 6, разрыв 8 пласта 2 и разложение кристаллогидратов производят одно- или многократно.Hydraulic fracturing (Fig. 4) is carried out by pumping 1 into the formation 2 of a mixture 3 of a fracturing fluid 4 from a reservoir 5 with a proppant 6 supplied from the container 7 and increasing the bottomhole pressure. In this case, gas crystalline hydrates are used as a proppant (see Fig. 1), injection is carried out under thermobaric conditions (temperatures and pressures - see Fig. 1) of the existence of the latter. After fracturing 8 of formation 2, gas crystalline hydrates decompose (FIG. 5), releasing a gas phase 9 from them, additionally wedging macro- and microcracks 10 of fracturing 8 of formation 2. Moreover, (FIGS. 4, 5) injection of a mixture of 3 fracturing fluids 4 with a proppant 6, fracture 8 of formation 2 and decomposition of crystalline hydrates is performed once or repeatedly.

Применяют кристаллогидраты углеводородных [например, (см. фиг.1) метана (СН4 этана (С2Н6)] или/и неуглеводородных газов [например, азота (N2), двуокиси углерода (СO2)].Crystalline hydrates of hydrocarbon [for example, (see FIG. 1) methane (CH 4 ethane (C 2 H 6 )] and / or non-hydrocarbon gases [for example, nitrogen (N 2 ), carbon dioxide (CO 2 )] are used.

Кристаллогидраты разлагают, добавляя в смесь жидкости разрыва с расклинивающим агентом антигидратный реагент или/и изменяя ее термобарические параметры.The crystal hydrates are decomposed by adding an antihydrate reagent to the mixture of the fracturing liquid with the proppant and / or changing its thermobaric parameters.

Кристаллогидраты разлагают, добавляя в смесь 3 жидкости разрыва 4 с расклинивающим агентом 6 антигидратный реагент 11 насосом 12 из емкости 13. Кристаллогидраты разлагают, также изменяя термобарические условия (например, нагревом в призабойной зоне смеси 3 жидкости разрыва 4 с расклинивающим агентом 6 с помощью нагревательного кабеля 14 электрогенерирующей установки 15 до температуры больше температуры существования газовых кристаллогидратов). При этом увеличивается давление газовой фазы 9, расклинивающей макро- и микротрещины 10.Crystalline hydrates are decomposed by adding an antihydrate reagent 11 to pump 12 from a container 12 to a mixture of 3 fracture liquids 4 with a proppant agent 6 from a reservoir 13. Crystalline hydrates are decomposed by also changing thermobaric conditions (for example, heating the fracture fluid 4 with a proppant 6 in the bottom-hole zone using a heating cable 14 of the electric generating installation 15 to a temperature higher than the temperature of existence of gas crystalline hydrates). This increases the pressure of the gas phase 9, wedging macro- and microcracks 10.

Многократную закачку смеси 3 жидкости разрыва 4 с расклинивающим агентом 6, разрыв 8 пласта 2 повышением забойного давления (фиг.4) и разложение кристаллогидратов (фиг.5) производят с формированием в пласте термических или/и барических волн. Указанные волны интенсифицируют разрушение породы пласта 2 и образование в нем дополнительных макро- и микротрещин 10, т.е. способствуют повышению его проницаемости, что, в конечном итоге, увеличивает эффективность процесса добычи углеводородов.Multiple injection of the mixture 3 of the fracturing fluid 4 with the proppant 6, fracturing of the reservoir 8 by increasing the bottomhole pressure (Fig. 4) and decomposition of crystalline hydrates (Fig. 5) produce thermal or / and pressure waves in the reservoir. These waves intensify the destruction of formation 2 rock and the formation of additional macro- and microcracks 10 in it, i.e. contribute to increasing its permeability, which, ultimately, increases the efficiency of the hydrocarbon production process.

Реализация способа иллюстрируется примерами.The implementation of the method is illustrated by examples.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Гидравлический разрыв пласта (фиг.4) на забое скважины глубиной 2300 м с пластовым давлением 19 МПа производят закачкой насосом 1 в пласт 2 смеси жидкости разрыва 3 («ClearWater») в объеме 120 м3 из емкости 5 с расклинивающим агентом 6, подаваемым из контейнера 7, и повышением забойного давления до 45 МПа. При этом в качестве расклинивающего агента применяют газовые кристаллогидраты метана (СН4) в объеме 40 м3, закачку производят при давлении 30 МПа и температуре 25°С. После разрыва 8 пласта 2 газовые кристаллогидраты метана разлагают (фиг.5). Кристаллогидраты разлагают, добавляя в смесь жидкости разрыва с расклинивающим агентом 25% водный раствор метанола, при забойном давлении 34 МПа, которое установилось после разрыва пласта. При этом из кристаллогидратов выделяется газовая фаза 9 в объеме 18,8 м3. В связи с хорошей проникающей способностью газовая фаза дополнительно расклинивает макро- и микротрещины 10 разрыва 8 пласта 2 на 12,7%.Hydraulic fracturing (Fig. 4) at the bottom of a well with a depth of 2300 m with a reservoir pressure of 19 MPa is carried out by pumping 1 into the formation 2 a mixture of fracturing fluid 3 (ClearWater) in a volume of 120 m 3 from reservoir 5 with proppant 6 supplied from container 7, and increase bottomhole pressure to 45 MPa. In this case, methane gas crystalline hydrates (CH 4 ) in a volume of 40 m 3 are used as a proppant, injection is carried out at a pressure of 30 MPa and a temperature of 25 ° C. After the fracture 8 of the formation 2, gas methane crystalline hydrates decompose (figure 5). Crystal hydrates are decomposed by adding a 25% aqueous methanol solution to the mixture of fracturing fluid with a proppant at a bottomhole pressure of 34 MPa, which was established after the fracturing. In this case, a gas phase 9 is liberated from crystalline hydrates in a volume of 18.8 m 3 . In connection with good penetration, the gas phase additionally wedges macro- and microcracks 10 of fracture 8 of formation 2 by 12.7%.

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

Гидравлический разрыв пласта (фиг.4) на забое скважины глубиной 2300 м с пластовым давлением 19 МПа производят в холодных атмосферных условиях закачкой насосом 1 в пласт 2 смеси жидкости разрыва 3 («ClearWater») в объеме 120 м3 из емкости 5 с расклинивающим агентом 6, подаваемым из контейнера 7 и повышением забойного давления до 45 МПа. При этом в качестве расклинивающего агента применяют газовые кристаллогидраты азота (N2) в объеме 40 м3, закачку производят при давлении 30 МПа и температуре 5°С. После разрыва 8 пласта 2 газовые кристаллогидраты метана разлагают (фиг.5). Кристаллогидраты разлагают, добавляя в смесь жидкости разрыва с расклинивающим агентом 25% водный раствор метанола, при забойном давлении 34 МПа, которое установилось после разрыва пласта. При этом из кристаллогидратов выделяется газовая фаза 9 в объеме 18,8 м3. В связи с хорошей проникающей способностью газовая фаза дополнительно расклинивает макро- и микротрещины 10 разрыва 8 пласта 2 на 12,9%.Hydraulic fracturing (Fig. 4) at the bottom of a well with a depth of 2300 m with a reservoir pressure of 19 MPa is performed in cold atmospheric conditions by pumping a mixture of fracturing fluid 3 (ClearWater) into a reservoir in a volume of 120 m 3 from a reservoir 5 with a proppant 6, supplied from the container 7 and increasing the bottomhole pressure to 45 MPa. At the same time, gas crystalline hydrates of nitrogen (N 2 ) in a volume of 40 m 3 are used as a proppant; injection is carried out at a pressure of 30 MPa and a temperature of 5 ° C. After the fracture 8 of the formation 2, gas methane crystalline hydrates decompose (figure 5). Crystal hydrates are decomposed by adding a 25% aqueous methanol solution to the mixture of fracturing fluid with a proppant at a bottomhole pressure of 34 MPa, which was established after the fracturing. In this case, a gas phase 9 is liberated from crystalline hydrates in a volume of 18.8 m 3 . In connection with good penetration, the gas phase additionally wedges macro- and microcracks 10 of fracture 8 of formation 2 by 12.9%.

ПРИМЕР 3EXAMPLE 3

Гидравлический разрыв пласта (фиг.4) производят по примеру 1, а кристаллогидраты разлагают (фиг.5) нагревом до 30°С с помощью нагревательного кабеля 14 электрогенерирующей установки 15. При этом увеличивается давление газовой фазы 9 до 55 МПа (экстраполяция равновесной линии на фиг.1 условно не показывает на эти параметры). Под воздействием этого давления, газовая фаза проникает в макро- и микротрещины 10 и расклинивает их, увеличивая объем трещин примерно на 15%.Hydraulic fracturing (Fig. 4) is carried out as in Example 1, and the crystalline hydrates are decomposed (Fig. 5) by heating to 30 ° C using the heating cable 14 of the power generating installation 15. In this case, the pressure of the gas phase increases from 9 to 55 MPa (extrapolation of the equilibrium line to figure 1 conditionally does not show these parameters). Under the influence of this pressure, the gas phase penetrates into macro- and microcracks 10 and wedges them, increasing the volume of cracks by about 15%.

ПРИМЕР 4EXAMPLE 4

Гидравлический разрыв пласта (фиг.4) производят по примеру 1, а кристаллогидраты разлагают (фиг.5), добавляя в смесь жидкости разрыва 3 с расклинивающим агентом 6 25% водный раствор метанола и нагревая ее до 30°С с помощью нагревательного кабеля 14 электрогенерирующей установки 15. При этом скорость разложения газовых кристаллогидратов увеличивается в 2,5-3,2 раза за счет чего расширение газовой фазы в макро- и микротрещинах 10 носит ударный характер. Вследствие этого разрушение и расклинивание трещин происходит более интенсивно, увеличивая объем трещин примерно на 17%.Hydraulic fracturing (Fig. 4) is carried out as in Example 1, and the crystalline hydrates are decomposed (Fig. 5), adding a 25% aqueous solution of methanol to the mixture of fracturing fluid 3 with proppant 6 and heating it to 30 ° C using a heating cable 14 installations 15. At the same time, the rate of decomposition of gas crystalline hydrates increases 2.5-3.2 times due to which the expansion of the gas phase in macro- and microcracks 10 is shock-like. As a result of this, fracture fracturing and wedging occurs more intensively, increasing the volume of cracks by about 17%.

ПРИМЕР 5EXAMPLE 5

Гидравлический разрыв пласта (фиг.4) производят в течение 4 часов с частотой 30 мин многократными: закачкой под давлением 30 МПа смеси 3 жидкости разрыва 4 единичным объемом 20-30 м3 с расклинивающим агентом 6 объемом 7-10 м; повышением забойного давления (фиг.4) до 45 МПа в течение 5-7 минут; разложением кристаллогидратов (фиг.5) воздействиями раствором метанола и нагревом по примерам 1-4. При таких условиях в пласте формируются барические волны с амплитудой 74 МПа и термические волны с амплитудой 60°С. Указанные волны интенсифицируют образование в пласте 2 дополнительных макро- и микротрещин 10 на 23%-27%. Это способствует повышению проницаемости пласта, что, в конечном итоге, увеличивает эффективность процесса добычи углеводородов.Hydraulic fracturing (Fig. 4) is carried out over 4 hours with a frequency of 30 min; multiple: injection of a mixture of 3 fracturing fluids 4 with a unit volume of 20-30 m 3 with a proppant 6 of 7-10 m volume under a pressure of 30 MPa; increase bottomhole pressure (figure 4) to 45 MPa for 5-7 minutes; the decomposition of crystalline hydrates (figure 5) by exposure to a solution of methanol and heating according to examples 1-4. Under such conditions, baric waves with an amplitude of 74 MPa and thermal waves with an amplitude of 60 ° C are formed in the reservoir. These waves intensify the formation of 2 additional macro- and microcracks 10 in the formation by 23% -27%. This helps to increase the permeability of the reservoir, which, ultimately, increases the efficiency of the hydrocarbon production process.

Claims (4)

1. Способ гидравлического разрыва пласта, включающий закачку в пласт смеси жидкости разрыва с расклинивающим агентом, отличающийся тем, что в качестве расклинивающего агента применяют газовые кристаллогидраты, закачку производят при термобарических условиях существования последних, после разрыва пласта газовые кристаллогидраты разлагают с выделением из них газовой фазы, дополнительно расклинивающей макро- и микротрещины разрыва пласта, причем закачку смеси жидкости разрыва с расклинивающим агентом, разрыв пласта и разложение кристаллогидратов производят одно- или многократно.1. A method of hydraulic fracturing, which includes injecting a mixture of fracturing fluid with a proppant into the reservoir, characterized in that gas crystalline hydrates are used as the proppant, injection is carried out under thermobaric conditions for the existence of the latter, and gas crystalline hydrates are decomposed after the formation is fractured to produce a gas phase additionally propping up macro- and microcracks of fracturing, and pumping a mixture of fracturing fluid with a proppant, fracturing and decomposition of crista llohydrates are produced once or repeatedly. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что применяют кристаллогидраты углеводородных или/и неуглеводородных газов.2. The method according to claim 1, characterized in that the use of crystalline hydrates of hydrocarbon and / or non-hydrocarbon gases. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что кристаллогидраты разлагают, добавляя в смесь жидкости разрыва с расклинивающим агентом антигидратный реагент или/и изменяя ее термобарические параметры.3. The method according to claim 1, characterized in that the crystalline hydrates are decomposed by adding an antihydrate reagent to the mixture of the fracturing liquid with a proppant and / or changing its thermobaric parameters. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что многократную закачку смеси жидкости разрыва с расклинивающим агентом, разрыв пласта и разложение кристаллогидратов производят с формированием в пласте термических или/и барических волн. 4. The method according to claim 1, characterized in that the multiple injection of a mixture of fracturing fluid with a proppant, fracturing and decomposition of crystalline hydrates is performed with the formation of thermal or / and pressure waves in the reservoir.
RU2012133791/03A 2012-08-07 2012-08-07 Method of formation hydraulic fracturing RU2507389C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133791/03A RU2507389C1 (en) 2012-08-07 2012-08-07 Method of formation hydraulic fracturing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133791/03A RU2507389C1 (en) 2012-08-07 2012-08-07 Method of formation hydraulic fracturing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2507389C1 true RU2507389C1 (en) 2014-02-20

Family

ID=50113331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012133791/03A RU2507389C1 (en) 2012-08-07 2012-08-07 Method of formation hydraulic fracturing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2507389C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2753318C1 (en) * 2020-10-20 2021-08-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for developing petroleum deposits
RU2777254C1 (en) * 2021-11-17 2022-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе" Method for oil field development

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2096603C1 (en) * 1995-02-21 1997-11-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "Приоритет" Method for hydraulic fracturing of bed
US6148911A (en) * 1999-03-30 2000-11-21 Atlantic Richfield Company Method of treating subterranean gas hydrate formations
RU2164290C2 (en) * 1997-12-30 2001-03-20 Константинов Сергей Владимирович Process of hydraulic seam fracture
RU2191169C1 (en) * 2001-11-23 2002-10-20 Закрытое акционерное общество "Тригорстроймонтаж" Charge and method of producing granulated chamotte used as wedging agent
RU2347069C2 (en) * 2007-02-13 2009-02-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Created fracture cleaning process
WO2011161569A2 (en) * 2010-06-21 2011-12-29 Schlumberger Canada Limited Composition and methods for oilfield application

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2096603C1 (en) * 1995-02-21 1997-11-20 Товарищество с ограниченной ответственностью "Приоритет" Method for hydraulic fracturing of bed
RU2164290C2 (en) * 1997-12-30 2001-03-20 Константинов Сергей Владимирович Process of hydraulic seam fracture
US6148911A (en) * 1999-03-30 2000-11-21 Atlantic Richfield Company Method of treating subterranean gas hydrate formations
RU2191169C1 (en) * 2001-11-23 2002-10-20 Закрытое акционерное общество "Тригорстроймонтаж" Charge and method of producing granulated chamotte used as wedging agent
RU2347069C2 (en) * 2007-02-13 2009-02-20 Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. Created fracture cleaning process
WO2011161569A2 (en) * 2010-06-21 2011-12-29 Schlumberger Canada Limited Composition and methods for oilfield application

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2753318C1 (en) * 2020-10-20 2021-08-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Хабаровский Федеральный исследовательский центр Дальневосточного отделения Российской академии наук Method for developing petroleum deposits
RU2777254C1 (en) * 2021-11-17 2022-08-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный геологоразведочный университет имени Серго Орджоникидзе" Method for oil field development

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2015299587B2 (en) Enhanced phase-change fracking gas extraction method for low-permeability coal bed
US10113406B1 (en) Pulsed hydraulic fracturing with nanosilica carrier fluid
US11008842B2 (en) Methods for hydraulic fracturing
US7770647B2 (en) Hydraulic fracturing of subterranean formations
US9920608B2 (en) Method of improving hydraulic fracturing by decreasing formation temperature
WO2017028559A1 (en) Permeable cement stone fracturing exploitationmethod forunconventional oil and gas layer
CN108868736B (en) double-L well structure and method for exploiting marine hydrate reservoir by fracturing
US20140262265A1 (en) Well stimulation with gas hydrates
MX2015004731A (en) Bubble-enhanced proppant for well fracturing.
CA2602655C (en) Well productivity enhancement method (options)
US10087737B2 (en) Enhanced secondary recovery of oil and gas in tight hydrocarbon reservoirs
CA2039381A1 (en) Liquid hydrocarbon recovery process
JP2009274047A (en) Underground storage system of carbon dioxide gas
CN108278103A (en) Shale flour sand type gas hydrate mining methods based on note foam mortar technology
Abramova et al. Analysis of the modern methods for enhanced oil recovery
RU2632791C1 (en) Method for stimulation of wells by injecting gas compositions
US2880802A (en) Recovery of hydrocarbons from oil-bearing strata
RU2507389C1 (en) Method of formation hydraulic fracturing
US9004172B2 (en) Systems, materials, and methods for recovering material from bedrock using supercritical argon compositions
RU2457323C1 (en) Hydraulic fracturing method of low-permeable bed with clay layers
CA3169410A1 (en) Proppant particulates formed from fluid coke and methods related thereto
RU2753318C1 (en) Method for developing petroleum deposits
WO2015133938A2 (en) Method for extracting methane from coal beds and from penetrating rock enclosing a coal bed
RU2737455C1 (en) Method of hydraulic fracturing of formation in conditions of high-dissected high-conductivity reservoir with low stress contrast of bridges
JPWO2018008535A1 (en) Hydraulic fracturing method and hydraulic fracturing system in gas hydrate layer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140808