RU2547191C1 - Способ гидроразрыва карбонатного пласта - Google Patents
Способ гидроразрыва карбонатного пласта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2547191C1 RU2547191C1 RU2014110443/03A RU2014110443A RU2547191C1 RU 2547191 C1 RU2547191 C1 RU 2547191C1 RU 2014110443/03 A RU2014110443/03 A RU 2014110443/03A RU 2014110443 A RU2014110443 A RU 2014110443A RU 2547191 C1 RU2547191 C1 RU 2547191C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrochloric acid
- well
- fracturing
- foam
- volume
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено для гидроразрыва пласта в карбонатных породах. Способ включает спуск в скважину в зону гидроразрыва колонны насосно-компрессорных труб, герметизацию заколонного пространства скважины пакером, осуществление гидроразрыва породы с образованием трещины закачкой газированной жидкости разрыва под давлением по колонне насосно-компрессорных труб с расклиниванием трещины, технологическую выдержку и последующее освоение скважины. После герметизации заколонного пространства скважины пакером производят охлаждение призабойной зоны пласта закачкой по колонне насосно-компрессорных труб газообразного азота с температурой от минус 40 до минус 45°C. Далее производят гидроразрыв закачкой по колонне насосно-компрессорных труб смеси соляной кислоты с добавлением азота в количестве, необходимом для получения солянокислотной пены с содержанием пены 57% на забое скважины. Затем в трещину гидроразрыва по колонне насосно-компрессорных труб производят закачку перегретого пара с температурой 220°C, причем объем закачиваемого в трещину пара выбирают равным или превышающим объем закачанной солянокислотной пены и объем колонны насосно-компрессорных труб, после чего осваивают скважину. Технический результат заключается в повышении эффективности гидравлического разрыва карбонатного пласта. 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при гидроразрыве пласта в карбонатных породах.
Известен способ гидравлического разрыва карбонатного пласта в скважине (патент RU №2455478, МПК E21B 43/26, опубл. 10.07.2012, бюл. №19), включающий перфорацию стенок скважины в необходимом интервале скважины каналами глубиной не менее протяженности зоны концентрации напряжений в породах от ствола скважины, спуск колонны труб в зону гидравлического разрыва пласта (ГРП) с герметизацией межтрубного пространства пакером выше интервала перфорации и циклическую закачку в скважину гелеобразной жидкости разрыва, при этом перед проведением ГРП скважину заполняют технологической жидкостью на 0,2-0,4 объема ствола скважины, суммарный объем закачиваемой гелеобразной жидкости разрыва рассчитывают по формуле
Vг=k·Нп,
где, Vг - объем гелеобразной жидкости разрыва, м3;
k=1,4-1,6 - коэффициент перевода, м3/м;
Нп - длина интервала вскрытия, м,
причем гелеобразную жидкость разрыва закачивают равными порциями в 3-5 циклов с закачкой после них порций кислоты объемом 0,7-0,75 объема гелеобразной жидкости разрыва, по завершении последнего цикла закачки осуществляют закачку товарной нефти или пресной воды в полуторакратном объеме колонны труб с последующей выдержкой 1-2 ч, после чего удаляют продукты реакции кислоты с породой, снимают пакер и извлекают его с колонной труб из скважины.
Недостатками данного способа являются:
- во-первых, низкая эффективность ГРП, связанная с тем, что при расклинивании трещины вступление нефтекислотной эмульсии в реакцию с породой происходит в приствольной зоне скважины. По этой причине затруднена доставка нефтекислотной эмульсии вглубь пласта, поэтому трещина в большей своей части остается непротравленной (нераскрывшейся);
- во-вторых, низкое качество проведения ГРП, так как образовавшаяся трещина при проведении ГРП имеет низкую фильтрационную способность вследствие образования фильтрационной корки на стенках трещины из-за оседания неразложившихся остатков геля в порах трещины и породы, что в итоге снижает нефтеотдачу после проведения ГРП;
- в-третьих, низкая эффективность гелеобразной жидкости разрыва, т.е. необходим больший объем жидкости разрыва в сравнении с пенокислотной обработкой.
Наиболее близким по технической сущности является способ гидравлического разрыва пласта (патент RU №2451174, МПК E21B 43/267, опубл. 20.05.2012, бюл. №14), включающий спуск в скважину колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) в зону гидроразрыва пласта, герметизацию заколонного пространства скважины пакером, закачку газа, жидкости разрыва под давлением по колонне НКТ, осуществление гидроразрыва пласта с образованием трещины, подачу расклинивающего агента и последующее освоение скважины, при этом газ подают вместе с жидкостью разрыва, в качестве которой используют сырую нефть, а расклинивающий агент - после закачки жидкости разрыва, причем газ используют инертный и закачивают в объеме 20-30% при давлении 8 МПа от объема жидкости разрыва, а в качестве расклинивающего агента используют нефтекислотную эмульсию с добавлением инертного газа в объеме 20-30% при давлении 9 МПа от объема расклинивающего агента, после чего цикл закачки жидкости разрыва с газом и расклинивающего агента повторяют 3-6 раз, а перед освоением в колонну НКТ закачивают технологическую жидкость с инертным газом в объеме 20-30% при давлении 10 МПа суммарным объемом, равным полуторакратному внутреннему объему колонны НКТ, с последующей технологической выдержкой на 2-3 ч, причем в каждом цикле жидкость разрыва и расклинивающий агент закачивают равными долями от общего объема.
Недостатками данного способа являются:
- во-первых, низкая эффективность ГРП, связанная с ограничением развития трещины в длину, так как ГРП проводится циклической закачкой жидкости разрыва и расклинивающего агента, поэтому при расклинивании трещины происходит вступление нефтекислотной эмульсии в реакцию с породой в приствольной зоне скважины. По этой причине невозможна доставка нефтекислотной эмульсии вглубь пласта, поэтому трещина не развивается в длину, а лишь частично увеличивается в объеме;
- во-вторых, низкое качество раскрытия трещины ввиду ее низкой фильтрационной способности из-за оседания в ее порах неразрушенной нефтекислотной эмульсии;
- в-третьих, низкое качество очистки призабойной зоны пласта от продуктов реакции. В итоге закольматированные поры пласта снижают нефтеотадачу после проведения ГРП;
- в-четвертых, применение сырой нефти создает высокую пожароопасность и требует большого технического и качественного контроля.
Техническими задачами предложения являются повышение эффективности проведения гидроразрыва пласта за счет увеличения развития трещины в длину, повышение качества раскрытия трещины за счет одновременного развития и расклинивания трещины, а также повышение качества очистки призабойной зоны пласта от продуктов реакции и исключение пожароопасности проведения ГРП.
Поставленные задачи решаются способом гидроразрыва карбонатного пласта, включающим спуск в скважину в зону гидроразрыва колонны насосно-компрессорных труб, герметизацию заколонного пространства скважины пакером, осуществление гидроразрыва породы с образованием трещины закачкой жидкости разрыва под давлением по колонне насосно-компрессорных труб с расклиниванием трещины, технологическую выдержку и последующее освоение скважины.
Новым является то, что после герметизации заколонного пространства скважины пакером производят охлаждение призабойной зоны пласта закачкой по колонне насосно-компрессорных труб газообразного азота с температурой от минус 40 до минус 45°C, далее производят гидроразрыв закачкой по колонне насосно-компрессорных труб смеси соляной кислоты с добавлением азота в количестве, необходимом для получения солянокислотной пены с содержанием пены 57% на забое скважины, затем в трещину гидроразрыва по колонне насосно-компрессорных труб производят закачку перегретого пара с температурой 220°C, причем объем закачиваемого в трещину пара выбирают равным или превышающим объем закачанной солянокислотной пены и объем колонны насосно-компрессорных труб, после чего осваивают скважину.
Сущность способа заключается в том, что при проведении ГРП используют не обычную кислоту, а аэрированный раствор поверхностно-активных веществ в соляной кислоте в виде пены, который создает и развивает трещину в процессе ГРП в пласте с предварительно охлажденной призабойной зоной, что способствует проникновению соляной кислоты совместно с пеной в неотреагированном состоянии вглубь пласта и повышает эффективность развития трещины в длину и качество ее расклинивания.
На чертеже схематично изображен предлагаемый способ.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.
В скважину в зону гидроразрыва пласта 1 со вскрытыми интервалами перфорации 2 производят спуск колонны насосно-компрессорных труб 3 с пакером 4 так, чтобы пакер 4 находился на 5-10 м выше кровли 5 пласта 1, подлежащего гидроразрыву.
Осуществляют герметизацию заколонного пространства 6 скважины, т.е. производят посадку проходного пакера 4 любой известной конструкции, например пакер с механической осевой установкой П-ЯМО (на 25 МПа) производства научно-производственной фирмы «Пакер» (г. Октябрьский, Республика Башкортостан, Российская Федерация).
Определяют суммарный объем газообразного азота, закачиваемого в интервал призабойной зоны пласта, подлежащего гидроразрыву, по формуле, определенной опытным путем:
где Vг - объем газообразного азота, м3;
k=2,5-3,5 - коэффициент перевода, м3/м, примем k=3,0 м3/м;
Нп - высота интервала вскрытия пласта, м.
Например, длина интервала вскрытия Нп=5 м. Тогда, подставляя в формулу (1), получаем объем закачиваемого газообразного азота для охлаждения призабойной зоны пласта:
Vг=k·Hп=3,0 м3/м·5 м=15 м3.
Перед подачей на прием плунжерного насоса высокого давления 7 жидкий азот из цистерны 8 марки ТРЖК-3м (производство ООО «КриогенТехГаз», Удмуртская Республика, г. Ижевск), в которой его доставляют на скважину, подают центробежным насосом 9 в жидком состоянии в теплообменник (испаритель) 10, который обеспечивает нагревание жидкого азота до температуры от минус 40 до минус 45°C и переход его в газообразное состояние. Из теплообменника 10 газообразный азот поступает на прием плунжерного насоса высокого давления 7.
С помощью плунжерного насоса высокого давления 7 газообразный азот с температурой от минус 40 до минус 45°C, например минус 42°C, под давлением по колонне насосно-компрессорных труб 3 закачивают в призабойную зону пласта 1. В результате охлаждают призабойную зону пласта 1 радиусом R, например R равен 3 м.
Объем солянокислотной пены, состоящей из смеси соляной кислоты и азота, необходимый для создания трещины и ее расклинивания, определяют согласно плану проекта на проведение ГРП. Например, необходимый объем солянокислотной пены для проведения гидравлического разрыва пласта составляет 65 м3.
Для приготовления солянокислотной пены в нее добавляют азот в количестве, необходимом для получения солянокислотной пены с содержанием пены 57% на забое скважины, при этом соляную кислоту используют максимальной концентрации, поскольку в пене ее концентрация снижается, например используют товарную соляную кислоту 35%-ной концентрации.
Таким образом, содержание пены (по объему) в солянокислотной пене составляет 65 м3·57/100=37 м3, а объем смеси соляной кислоты составляет 65 м3 - 37 м3 = 28 м3.
Далее на устье скважины в емкости 11 готовят смесь соляной кислоты в объеме 28 м3 в следующем соотношении:
35%-ная концентированная соляная кислота | 99%-25,2 м3 |
комплексный пенообразователь Нефтенол | 1%-2,8 м3 |
35%-ная концентированная соляная кислота (HCl) выпускается по ГОСТ 857-95. Комплексный ПАВ НЕФТЕНОЛ ВВД представляет собой смесь водорастворимых оксиэтилированных алкилфенолов и их сульфоэтоксилатов в форме натриевых солей и выпускается по ТУ 2483-015-17197708-97.
Насосным агрегатом 12, например ЦА-320, подают смесь соляной кислоты из емкости 11 в колонну насосно-компрессорных труб 3, при этом на устье скважины через тройник 13 в поток смеси соляной кислоты производят добавление азота в количестве, необходимом для получения солянокислотной пены с содержанием пены 57% на забое скважины по объему солянокислотной пены.
С помощью солянокислотной пены производят гидроразрыв карбонатного пласта с образованием трещины 14 и ее одновременным расклиниванием.
При прокачке через карбонатные породы солянокислотной пены образуется густая сеть протяженных трещин в отличие от нескольких неглубоких трещин для обычного кислотного раствора.
Затем с помощью парогенератора 15 в трещину 14 гидроразрыва пласта 1 по колонне насосно-компрессорных труб 3 производят закачку перегретого пара под температурой 220°C с добавлением поверхностно-активного вещества (ПАВ) МЛ-81-Б в следующем соотношении:
пар | 99% |
ПАВ МЛ-81-Б | 1% |
ПАВ МЛ-81-Б выпускается по ТУ 2481-007-48482528-99. Объем закачиваемого в трещину пара выбирают равным или превышающим объем закачанной солянокислотной пены и объем колонны насосно-компрессорных труб 3. Например, объем закачанной солянокислотной пены составляет 65 м3, а объем колонны насосно-компрессорных труб 3 составляет 5 м3. Тогда суммарный объем пара, закачиваемого в пласт 1, составляет
65 м3 + 5 м3 = 70 м3.
Далее осваивают скважину и удаляют продукты реакции кислоты с породой любым известным способом, например свабированием по колонне насосно-компрессорных труб 3, после чего срывают пакер 4 и осваивают скважину любым известным способом, например свабированием.
Преимущества предлагаемого способа в сравнении с прототипом:
- применение солянокислотной пены для проведения ГРП замедляет растворение карбонатного материала, что способствует более глубокому проникновению смеси соляной кислоты в пласт. В результате этого приобщаются к дренированию удаленные от скважины участки пласта, ранее недостаточно или совершенно не охваченные процессом фильтрации;
- малая плотность солянокислотной пены (400-800 кг/м3) и ее повышенная вязкость позволяют существенно увеличить охват воздействием кислоты трещины при ее одновременном развитии и расклинивании;
- закачка пара позволяет прогреть пласт, улучшить качество реакции смеси соляной кислоты с породой карбонатного пласта и улучшить условия очистки призабойной зоны пласта от продуктов реакции: присутствие поверхностно-активных веществ снижает поверхностное натяжение как активной, так и отреагировавшей соляной кислоты на границе с нефтью, а наличие сжатого воздуха в отреагировавшем растворе, расширяющегося во много раз при освоении скважины (при снижении забойного давления), улучшает условия и качество освоения;
- наличие в солянокислотной пене дисперсной газовой фазы с большой удельной поверхностью способствует эффективному выносу из ПЗП твердых кольматантов;
- ГРП осуществляется без использования загеленных жидкостей, что позволяет избежать снижения проницаемости трещины из-за закупорки пор трещин остатками неразложившегося геля.
Claims (1)
- Способ гидроразрыва карбонатного пласта, включающий спуск в скважину в зону гидроразрыва колонны насосно-компрессорных труб, герметизацию заколонного пространства скважины пакером, осуществление гидроразрыва породы с образованием трещины закачкой газированной жидкости разрыва под давлением по колонне насосно-компрессорных труб с расклиниванием трещины, технологическую выдержку и последующее освоение скважины, отличающийся тем, что после герметизации заколонного пространства скважины пакером производят охлаждение призабойной зоны пласта закачкой по колонне насосно-компрессорных труб газообразного азота с температурой от минус 40 до минус 45°С, далее производят гидроразрыв закачкой по колонне насосно-компрессорных труб смеси соляной кислоты с добавлением азота в количестве, необходимом для получения солянокислотной пены с содержанием пены 57% на забое скважины, затем в трещину гидроразрыва по колонне насосно-компрессорных труб производят закачку перегретого пара с температурой 220°С, причем объем закачиваемого в трещину пара выбирают равным или превышающим объем закачанной солянокислотной пены и объем колонны насосно-компрессорных труб, после чего осваивают скважину.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014110443/03A RU2547191C1 (ru) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Способ гидроразрыва карбонатного пласта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014110443/03A RU2547191C1 (ru) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Способ гидроразрыва карбонатного пласта |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2547191C1 true RU2547191C1 (ru) | 2015-04-10 |
Family
ID=53296205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014110443/03A RU2547191C1 (ru) | 2014-03-18 | 2014-03-18 | Способ гидроразрыва карбонатного пласта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2547191C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2685378C1 (ru) * | 2018-06-27 | 2019-04-17 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидроразрыва пласта |
CN112761610A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-05-07 | 西安石油大油气科技有限公司 | 一种用于油田油井中石油酸化的压裂酸化装置及酸化方法 |
CN115126460A (zh) * | 2021-03-29 | 2022-09-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种降低干热岩地层破裂压力的压裂方法 |
RU2816923C1 (ru) * | 2022-07-29 | 2024-04-08 | Саусвест Петролиэм Юниверсити | Способ кислотного гидроразрыва пласта в обратной последовательности для карбонатных пластов |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2066744C1 (ru) * | 1993-06-17 | 1996-09-20 | Александр Константинович Шевченко | Способ интенсификации добычи нефти |
RU2451174C1 (ru) * | 2010-12-03 | 2012-05-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидравлического разрыва пласта |
RU2455478C1 (ru) * | 2011-02-04 | 2012-07-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта |
RU2457323C1 (ru) * | 2011-06-07 | 2012-07-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидроразрыва низкопроницаемого пласта с глинистыми прослоями |
RU2483209C1 (ru) * | 2011-12-16 | 2013-05-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине |
-
2014
- 2014-03-18 RU RU2014110443/03A patent/RU2547191C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2066744C1 (ru) * | 1993-06-17 | 1996-09-20 | Александр Константинович Шевченко | Способ интенсификации добычи нефти |
RU2451174C1 (ru) * | 2010-12-03 | 2012-05-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидравлического разрыва пласта |
RU2455478C1 (ru) * | 2011-02-04 | 2012-07-10 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта |
RU2457323C1 (ru) * | 2011-06-07 | 2012-07-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидроразрыва низкопроницаемого пласта с глинистыми прослоями |
RU2483209C1 (ru) * | 2011-12-16 | 2013-05-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2685378C1 (ru) * | 2018-06-27 | 2019-04-17 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидроразрыва пласта |
CN115126460A (zh) * | 2021-03-29 | 2022-09-30 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种降低干热岩地层破裂压力的压裂方法 |
CN112761610A (zh) * | 2021-04-09 | 2021-05-07 | 西安石油大油气科技有限公司 | 一种用于油田油井中石油酸化的压裂酸化装置及酸化方法 |
CN112761610B (zh) * | 2021-04-09 | 2021-07-06 | 西安石油大油气科技有限公司 | 一种用于油田油井中石油酸化的压裂酸化装置及酸化方法 |
RU2816923C1 (ru) * | 2022-07-29 | 2024-04-08 | Саусвест Петролиэм Юниверсити | Способ кислотного гидроразрыва пласта в обратной последовательности для карбонатных пластов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10316637B2 (en) | Multilateral well drilled with underbalanced coiled tubing and stimulated with exothermic reactants | |
US9920608B2 (en) | Method of improving hydraulic fracturing by decreasing formation temperature | |
CA2744556C (en) | Methods of treating the near-wellbore zone of the reservoir | |
RU2566542C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва продуктивного пласта с глинистым прослоем и подошвенной водой | |
US20180010435A1 (en) | System and method for hydraulic fracturing with nanoparticles | |
RU2558058C1 (ru) | Способ поинтервального гидравлического разрыва карбонатного пласта в горизонтальном стволе скважины с подошвенной водой | |
RU2460875C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта | |
RU2455478C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта | |
RU2531775C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине | |
RU2483209C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине | |
RU2547191C1 (ru) | Способ гидроразрыва карбонатного пласта | |
RU2485306C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине | |
RU2632791C1 (ru) | Способ стимуляции скважин путём закачки газовых композиций | |
RU2599156C1 (ru) | Способ поинтервальной обработки призабойной зоны горизонтального ствола скважины | |
RU2540713C1 (ru) | Способ разработки нефтяной залежи | |
RU2457323C1 (ru) | Способ гидроразрыва низкопроницаемого пласта с глинистыми прослоями | |
RU2398960C1 (ru) | Способ обработки призабойной зоны скважины | |
RU2571964C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине | |
US20180371887A1 (en) | Plasma-pulsed hydraulic fracture with carbonaceous slurry | |
RU2564312C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине | |
RU2363841C1 (ru) | Способ поинтервальной изоляции и ограничения водопритоков в горизонтальные скважины | |
US9458694B2 (en) | System and method for a slotted liner shoe extension | |
RU2509883C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва карбонатного пласта | |
RU2599155C1 (ru) | Способ обработки призабойной зоны горизонтального ствола скважины, вскрывшей карбонатный коллектор | |
US10392911B1 (en) | In-situ carbon dioxide generation for heavy oil recovery method |