RU2644807C1 - Способ гидравлического разрыва пласта - Google Patents
Способ гидравлического разрыва пласта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2644807C1 RU2644807C1 RU2016144869A RU2016144869A RU2644807C1 RU 2644807 C1 RU2644807 C1 RU 2644807C1 RU 2016144869 A RU2016144869 A RU 2016144869A RU 2016144869 A RU2016144869 A RU 2016144869A RU 2644807 C1 RU2644807 C1 RU 2644807C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- proppant
- mesh
- hydraulic fracturing
- formation
- crack
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 37
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 7
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000005060 rubber Substances 0.000 claims description 6
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 47
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 description 45
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 description 44
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 7
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 6
- 238000011161 development Methods 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 4
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical class [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000000079 presaturation Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 2
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/25—Methods for stimulating production
- E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures
- E21B43/267—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures reinforcing fractures by propping
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
- C09K8/60—Compositions for stimulating production by acting on the underground formation
- C09K8/80—Compositions for reinforcing fractures, e.g. compositions of proppants used to keep the fractures open
- C09K8/805—Coated proppants
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/922—Fracture fluid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/922—Fracture fluid
- Y10S507/924—Fracture fluid with specified propping feature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S507/00—Earth boring, well treating, and oil field chemistry
- Y10S507/935—Enhanced oil recovery
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам гидравлического разрыва пласта в добывающей скважине при наличии попутной и/или подошвенной воды. В способе гидравлического разрыва пласта - ГРП, включающем спуск колонны труб с пакером в скважину, посадку пакера, проведение ГРП закачиванием гидроразрывной жидкости по колонне труб с пакером через интервал перфорации в продуктивный пласт с образованием и последующим креплением трещины закачкой гидроразрывной жидкости с проппантом, стравливание давления из скважины, перед проведением ГРП в призабойную зону пласта закачивают воду плотностью 1000-1050 кг/м3 с расходом 1,0 м3/мин, затем закачкой гидроразрывной жидкости, в качестве которой используют сшитый гель, по колонне труб в интервале пласта инициируют образование трещины разрыва, в два этапа производят развитие и крепление трещины разрыва, где на первом этапе в созданную трещину закачивают проппант фракции 30/60 меш, покрытый водонабухающей резино-полимерной композицией, концентрацией 600 кг/м3 в количестве 50-60% от общей массы проппанта с добавлением наполнителя стекловолокна в количестве 1,0% от веса проппанта, на втором этапе производят циклическую закачку проппанта крупной фракции 20/40 меш в количестве 20-25% от общей массы проппанта и мелкой фракции 40/70 меш, покрытого водонабухающей резино-полимерной композицией в количестве 20-25% от общей массы проппанта, циклическую закачку осуществляют равными порциями: 1 м3 сшитого геля, проппант фракции 20/40 меш в 1 м3 сшитого геля, 1 м3 сшитого геля, проппант фракции 40/70 меш в 1 м3 сшитого геля с увеличением концентрации проппанта в каждом цикле, начиная с концентрации 200 до 900 кг/м3, внутри каждого цикла между различными фракциями проппанта производят ступенчатое увеличение концентрации на 100 кг/м3, а между циклами с одинаковыми фракциями проппанта производят ступенчатое увеличение концентрации на 200 кг/м3, последний цикл закачки продавливают в трещину разрыва закачкой линейного геля в полуторакратном объеме колонны труб. Технический результат - исключение обводнения добывающей скважины через трещину, повышение проводимости трещины и надежность реализации способа, повышение устойчивости крепления трещины на ее поверхности. 3 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам гидравлического разрыва пласта (ГРП) в добывающей скважине при наличии попутной и/или подошвенной воды.
Известен способ гидроразрыва пласта (патент RU №2170818, МПК Е21В 43/26, опубл. 20.07.2001 г., бюл. №20), предусматривающий образование в пласте с подошвенной водой трещины гидроразрыва. При этом в насосно-компрессорные трубы (НКТ) и ниже них спускают гибкие трубы (ГТ) до нижних отверстий интервала перфорации для прокачки по ним проппанта в смеси с водоизолирующим цементом в количестве, достаточном для заполнения смесью нижней части трещины до уровня выше водонефтяного контакта с заполнением части трещины в зоне подошвенной воды и части трещины внизу нефтенасыщенной зоны. При этом одновременно по колонне НКТ подают жидкость-песконоситель с проппантом в количестве, достаточном для заполнения верхней части вертикальной трещины.
Недостатки данного способа:
- во-первых, снижение эффективности ГРП из-за быстрого обводнения скважины из-за образуемых трещин при последующей эксплуатации карбонатного пласта. Это обусловлено тем, что ГРП осуществляют перед водоизоляцией, что в карбонатных породах может привести к образованию трещин по всей высоте пласта от подошвы до кровли и нет гарантии того, что при проведении последующей водоизоляции подошвенной части их полностью удастся изолировать (перекрыть канал поступления воды в продуктивную часть пласта).
- во-вторых, сложность технологического процесса и снижение проницаемости образуемых трещин, так как после образования трещин в пласте закачкой жидкости разрыва по колонне НКТ в колонну НКТ спускают ГТ, на проведение этой операции затрачивается определенное количество времени, в течение которого трещины частично смыкаются, затем производят одновременно водоизоляцию цементом по ГТ подошвенной части пласта и закачку жидкости-песконосителя по кольцевому пространству между колоннами НКТ и ГТ для уплотнения уже начавшей смыкаться трещины.
Также известен способ ГРП продуктивного пласта с глинистым прослоем и подошвенной водой (патент RU №2566542, МПК Е21В 43/26, опубл. 27.10.2015 г., бюл. №30), включающий спуск колонны НКТ с пакером в скважину, посадку пакера, проведение ГРП закачиванием гидроразрывной жидкости по колонне НКТ с пакером через интервал перфорации в продуктивный пласт с образованием и последующим креплением трещины проппантом, стравливание давления из скважины. При этом до спуска в скважину колонны НКТ с пакером геофизическими методами определяют ориентацию главного максимального напряжения в продуктивном пласте. Затем в верхней половине продуктивного пласта осуществляют перфорацию, ориентированную в направлении главного максимального напряжения, затем отсекают нижнюю половину продуктивного пласта скважины, спускают колонну НКТ с пакером в скважину так, чтобы нижний конец колонны НКТ находился на уровне кровли продуктивного пласта. Производят посадку пакера. Осуществляют ГРП закачкой по колонне НКТ гидроразрывной жидкости, в качестве которой используют линейный гель с расходом 0,3 м3/мин с созданием трещины в продуктивном пласте. Затем производят крепление трещины в продуктивном пласте в четыре цикла чередующейся закачкой по колонне НКТ через интервал ориентированной перфорации продуктивного пласта равными порциями линейного геля с облегченным проппантом 20/40 меш и равными порциями сшитого геля с добавлением соли NaCl с концентрацией 400 кг/м3. Причем равные порции сшитого геля по объему в два раза меньше равных порций линейного геля, а количество равных порций сшитого геля на одну порцию меньше равных порций линейного геля. Концентрацию облегченного проппанта 20/40 меш в линейном геле ступенчато увеличивают на 100 кг/м3 с первой по третью порции в каждом цикле, начиная с концентрации 100 кг/м3, в последнем четвертом цикле производят закачку одной порции линейного геля, содержащего облегченный проппант 16/20 меш с концентрацией 400 кг/м3, а затем производят закачку и продавку 15% водного раствора соляной кислоты в трещину продуктивного пласта в объеме, равном половине суммы объемов линейного и сшитого гелей, закачанных в трещину в процессе крепления трещины.
Недостатками данного способа являются:
- во-первых, низкая проводимость трещины, обусловленная тем, что в процессе крепления трещины в качестве жидкости-носителя проппанта попеременно со сшитым гелем используется линейный гель, выпадающий в осадок в процессе транспортировки проппанта. Это приводит к преждевременному выпадению проппанта, т.е. жидкость-носитель не обеспечивает транспортировку проппанта до конца трещины и способствует неравномерному заполнению трещины. В результате образуются пустоты, которые затем смыкаются, что резко ухудшает проводимость трещины;
- во-вторых, низкая надежность реализации способа, связанная с преждевременным выпадением проппанта из жидкости-носителя линейного геля в процессе транспортировки по колонне НКТ, что приводит к резкому скачку давления в колонне НКТ, аварийной остановке процесса и недостижению проектных параметров трещины;
- в-третьих, низкая эффективность изоляции трещины от перетока по ней в скважину попутной и/или подошвенной воды, что вызывает резкое обводнение скважины;
- в-четвертых, длительный технологический процесс реализации способа, связанный с многократными циклами закачки порций линейного геля с проппантом, чередующихся с порциями сшитого геля с добавлением соли NaCl и продавкой 15% водного раствора соляной кислоты.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ гидроразрыва малопроницаемого пласта (патент RU №2402679, МПК Е21В 43/26, опубл. 27.10.2010 г., бюл. №30), включающий спуск колонны труб в скважину в интервал продуктивного пласта, закачку гидроразрывной жидкости по колонне труб в интервал продуктивного пласта с образованием трещины. В процессе закачки обеспечивают турбулентный режим течения жидкости в трещине посредством закачивания гидроразрывной жидкости с вязкостью менее 0,01 Па⋅с со скоростью закачки не менее 8 м3/мин. Производят крепление трещины разрыва закачкой гидроразрывной жидкости с проппантом, покрытым резиновой оболочкой. Причем радиус проппанта, покрытого резиновой оболочкой, определяют расчетным путем.
Недостатками данного способа являются:
- во-первых, при ГРП в добывающей скважине при наличии попутной и/или подошвенной воды известный способ недостаточно эффективен из-за низкого качества изоляции скважины от перетока попутной и/или подошвенной воды поперек и вдоль трещины проппантом, покрытым резиновой оболочкой, слабо набухающей в минерализованной пластовой воде, что не позволяет перекрыть канал поступления воды как вдоль по трещине, так и поперек трещины через призабойную зону пласта (ПЗП) в полость скважины, что чревато резким ростом обводненности скважины после проведения ГРП;
- во-вторых, низкая проводимость трещины разрыва, так как гидроразрывная жидкость, применяемая в процессе создания и крепления трещины, образует в ней осадок, который способствует неполному закреплению трещины проппантом. По окончании ГРП и стравливания давления происходит смыкание трещины;
- в-третьих, низкая надежность реализации способа, так как нахождение нижнего конца колонны труб в интервале пласта чревато прихватом колонны труб при резком повышении давления, например, во время крепления трещины и, как следствие, проведением аварийных работ;
- в-четвертых, неустойчивость крепления на поверхности трещины, что связано с выдавливанием зерен проппанта из трещины при стравливании давления и выносом проппанта из ПЗП в полость скважины.
Техническими задачами изобретения являются повышение качества изоляции и проводимости трещины, а также повышение надежности реализации способа и повышение устойчивости крепления на поверхности трещины.
Поставленные технические задачи решаются способом гидравлического разрыва пласта - ГРП, включающим спуск колонны труб с пакером в скважину, посадку пакера, проведение ГРП закачиванием гидроразрывной жидкости по колонне труб с пакером через интервал перфорации в продуктивный пласт с образованием и последующим креплением трещины закачкой гидроразрывной жидкости с проппантом, стравливание давления из скважины.
Новым является то, что перед проведением ГРП в призабойную зону пласта - ПЗП закачивают воду плотностью 1000-1050 кг/м3 с расходом 1,0 м3/мин, затем закачкой гидроразрывной жидкости, в качестве которой используют сшитый гель, по колонне труб в интервале пласта инициируют образование трещины разрыва, затем в два этапа производят развитие и крепление трещины разрыва, на первом этапе в созданную трещину закачивают проппант фракции 30/60 меш, покрытый водонабухающей резино-полимерной композицией, концентрацией 600 кг/м3 в количестве 50-60% от общей массы проппанта с добавлением наполнителя стекловолокна в количестве 1,0% от веса проппанта, на втором этапе производят циклическую закачку проппанта крупной фракции 20/40 меш в количестве 20-25% от общей массы проппанта и мелкой фракции 40/70 меш, покрытого водонабухающей резино-полимерной композицией, в количестве 20-25% от общей массы проппанта, причем циклическую закачку осуществляют равными порциями: 1 м3 сшитого геля, проппант фракции 20/40 меш в 1 м сшитого геля, 1 м3 сшитого геля, проппант фракции 40/70 меш в 1 м сшитого геля с увеличением концентрации проппанта в каждом цикле, начиная с концентрации 200 до 900 кг/м3, причем внутри каждого цикла между различными фракциями проппанта производят ступенчатое увеличение концентрации на 100 кг/м3, а между циклами с одинаковыми фракциями проппанта производят ступенчатое увеличение концентрации на 200 кг/м3, причем последний цикл закачки продавливают в трещину разрыва закачкой линейного геля в полуторакратном объеме колонны труб.
На фиг. 1-3 схематично и последовательно изображен процесс развития трещины при проведении ГРП.
В скважину 1 (см. фиг. 1) спускают колонну труб 2 с пакером 3. В качестве пакера применяют любой известный пакер, при этом нижний конец 4 колонны труб 2 размещают выше кровли 5 пласта 6, например, на расстоянии а=3 м.
Расстояние, равное 3 м, позволяет исключить прихват колонны труб 2 в случае преждевременного получения резкого скачка давления в процесс крепления трещины разрыва. Это позволяет исключить аварийные работы, связанные с прихватом колонны НКТ и повысить надежность реализации способа.
Затем производят посадку пакера 3 в скважине 1, например, на расстоянии 1=7 м выше кровли 5 пласта 6 (осуществляют герметизацию заколонного пространства колонны труб 2).
Лабораторные исследования, проведенные в институте ''ТатНИПИнефть'', показали, что водонабухающая резино-полимерная композиция в минерализованной пластовой воде плотностью 1160 кг/м3 и выше набухает медленно сравнительно с набуханием в пресной водой плотностью 1000-1050 кг/м3. При этом с течением времени скорость набухания снижается, водонабухающая резино-полимерная композиция теряет свою эластичность, что в случае с проппантом, покрытым водонабухающей резино-полимерной композицией, может привести к появлению канала поступления пластовой воды через трещину ГРП в скважину после начала эксплуатации скважины. Это снижает качество изоляции канала поступления пластовой воды через трещину в полость скважины проппантом, покрытым водонабухающей резино-полимерной композицией, и приводит к преждевременному обводнению скважины 1.
Поэтому производят предварительное насыщение ПЗП 7 пресной водой.
Определяют объем ПЗП 7, которую необходимо насытить пресной водой плотностью 1000-1050 кг/м3, по формуле:
где π=3,14,
R - радиус насыщения пласта перед проведением ГРП, примем R=5 м;
Н - толщина пласта, м.
Радиус R=5 м насыщения пласта 6 пресной водой в ПЗП 7 позволяет ускорить процесс набухания проппанта, покрытого водонабухающей резино-полимерной композицией, в скважине после крепления трещины и снизить вероятность прорыва воды через ПЗП 7 в полость скважины 1 через интервал перфорации (на фиг. 1-3 показан условно) после запуска ее в эксплуатацию.
Например, толщина пласта равна 4 м, подставляя числовые значения в формулу (1), получим:
V=3,14⋅(5 м)2⋅3 м=235,5 м3.
С помощью насосного агрегата, например цементировочного агрегата ЦА-320, производят насыщение ПЗП 7 пресной водой в объеме V=235,5 м3, при этом закачивают пресную воду по колонне труб 2 через интервалы перфорации в пласт 6 с расходом 1,0 м3/мин в течение: 235,5 м3/1,0 м3/мин = 235,5 мин = 3 ч 55 мин 30 с.
Предварительное насыщение пласта пресной водой плотностью 1000-1050 кг/м3 перед проведением ГРП позволяет ускорить процесс набухания, произвести качественную изоляцию канала поступления воды через трещину в полость скважины в интервале ПЗП 7 и за счет быстрого набухания проппанта, покрытого водонабухающей резино-полимерной композицией, в ПЗП скважины предотвратить резкий рост обводненности в начальный период эксплуатации скважины.
Далее начинают процесс ГРП. Для этого закачкой гидроразрывной жидкости, в качестве которой применяют сшитый гель, например, в объеме 10 м3, по колонне труб 2 в интервал пласта 6 инициируют образование трещины разрыва 8'.
Затем производят расширение трещины разрыва 8'' и 8''' (см. фиг. 2 и 3) и ее крепление в два этапа.
Общую массу проппанта, предназначенную для крепления трещины 8''', например, определенную в процессе моделирования трещины ГРП, делят для закачки в два этапа. Например, общая масса проппанта для крепления трещины равна М=10 т=10000 кг. Рассчитаем массу различных фракций проппанта, применяемых в процессе крепления трещины.
Масса проппанта фракции 30/60 меш (М30/60) в количестве 50-60% от общей массы проппанта (М=10 т=10000 кг):
М30/60=(50-60%)/100% ⋅ 10000 кг = 5000-6000 кг. Примем 5600 кг.
Масса проппанта фракции 16/20 меш (М16/20) в количестве 20-25% от общей массы проппанта (М=10000 кг):
М16/20=(20-25%)/100% ⋅ 10000 кг = 2000-2500 кг. Примем 2000 кг.
Масса проппанта фракции 40/70 меш (М40/70) в количестве 20-25% от общей массы проппанта (М=10000 кг):
М40/70=(20-25%)/100% ⋅ 10000 кг = 2000-2500 кг. Примем 2400 кг.
На первом этапе с помощью насосных агрегатов (на фиг. 1-3 не показано) производят расширение и крепление трещины 8'' (см. фиг. 2) закачкой по колонне НКТ 2 сшитого геля с проппантом 9 фракции 30/60 меш, покрытого водонабухающей резино-полимерной композицией, в количестве 5600 кг с добавлением наполнителя стекловолокна 10 в количестве 1,0% от веса проппанта: т.е. 5600 кг ⋅ (1,0%/100%) = 56 кг.
Итого 5656 кг проппанта фракции 30/60 меш, покрытого водонабухающей резино-полимерной композицией, концентрацией 600 кг/м3 с добавлением наполнителя стекловолокна 10 в количестве 1,0% закачивают в объеме: 5656 кг / 600 кг/м3 = 9,43 м3 сшитого геля.
Проппант 9 фракции 30/60 меш, покрытый водонабухающей резино-полимерной композицией, с добавлением наполнителя стекловолокна 10, продавливаемый в трещину 8', расширяет ее до трещины 8'' (см. фиг. 1 и 2), не позволяя трещине сомкнуться.
На втором этапе (см. фиг. 3) с помощью насосных агрегатов производят развитие и крепление трещины разрыва 8''' циклической закачкой по колонне труб равными порциями: 1 м3 сшитого геля, проппант фракции 20/40 меш в 1 м3 сшитого геля, 1 м3 сшитого геля, проппант фракции 40/70 меш, покрытый водонабухающей резино-полимерной композицией, в 1 м3 линейного геля с увеличением концентрации проппанта в каждом цикле, начиная с концентрации 200 до 900 кг/м3, причем внутри каждого цикла между различными фракциями проппанта производят ступенчатое увеличение концентрации на 100 кг/м3, а между циклами с одинаковыми фракциями проппанта производят ступенчатое увеличение концентрации на 200 кг/м3.
Например, на втором этапе развитие и крепление трещины разрыва 8''' производят в четыре цикла.
Первый цикл: 1 м сшитого геля, проппант 11 фракции 20/40 меш концентрацией 200 кг/м3 в 1 м3 сшитого геля, 1 м3 сшитого геля, проппант 12 фракции 40/70 меш концентрацией 300 кг в 1 м3 линейного геля.
Второй цикл: 1 м3 сшитого геля, проппант 11 фракции 20/40 меш концентрацией 400 кг/м3 в 1 м3 сшитого геля, 1 м3 сшитого геля, проппант 12 фракции 40/70 меш концентрацией 500 кг в 1 м3 линейного геля.
Третий цикл: 1 м3 сшитого геля, проппант 11 фракции 20/40 меш концентрацией 600 кг/м3 в 1 м3 сшитого геля, 1 м3 сшитого геля, проппант 12 фракции 40/70 меш концентрацией 700 кг в 1 м3 линейного геля.
Четвертый цикл: 1 м3 сшитого геля, проппант 11 фракции 20/40 меш концентрацией 800 кг/м3 в 1 м3 сшитого геля, 1 м3 сшитого геля, проппант 12 фракции 40/70 меш концентрацией 900 кг в 1 м3 линейного геля.
В качестве жидкости гидроразрыва и несущей проппант жидкости применяют сшитый гель любого известного состава. Сшитый гель имеет низкие потери давления на трение в трубах и высокую вязкость в пласте, что обеспечивает создание широких глубоко проникающих трещин с хорошим заполнением проппантом. При деструкции не образует осадка, не повреждает пласт и набивку, что способствует образованию высокопроводящей трещины.
В результате циклической закачки, выполняемой в процессе развития и крепления трещины 8''', на втором этапе проппант 9 фракции 30/60 меш, покрытый водонабухающей резино-полимерной композицией, концентрацией 600 кг/м3 с добавлением наполнителя стекловолокна 10 в количестве 1,0% оттесняется (распределяется) по периметру трещины 8'''. Таким образом на поверхности трещины 8''' создается водоизолирующий экран (см. фиг. 3) из слоя проппанта 9 фракции 30/60 меш, покрытого водонабухающей резино-полимерной композицией, закрепленного стекловолокном 10, образующим сеточную структуру между зернами проппанта.
При реализации способа применяют короткие малого диаметра стекловолокна 10, например, с диаметром 8-15 микрон и длиной 6-8 мм, что обеспечивает максимальную стабильность поверхностного слоя проппанта фракции 30/60 меш, покрытого водонабухающей резино-полимерной композицией, на поверхности трещины 8''', так как сжимающая нагрузка по окончании крепления трещины 8''' и стравливания давления увеличивается от конца к началу трещины, т.е. в ПЗП 7 трещина 8''' испытывает максимальную сжимающую нагрузку. В результате повышается устойчивость крепления на поверхности трещины 8''', что не позволяет трещине 8''' сомкнуться при стравливании давления при окончании ГРП, а это исключает выдавливание проппанта 11 фракции 20/40 меш и проппанта 12 фракции 40/70 меш в полость скважины 1.
По окончании закачки в колонну труб 2 последнего (четвертого) цикла закачки продавливают содержимое из колонны труб 2 закачкой линейного геля в полуторакратном объеме колонны труб 2, например в объеме 5,5 м3, в трещину разрыва 8'''. Процесс развития и крепления трещины разрыва 8''' окончен, после чего стравливают давление из скважины 1, распакеровывают пакер 3 и извлекают его с колонной труб 2 из скважины 1. Процесс ГРП закончен.
Проппант 9 фракции 30/60 меш и проппант 12 фракции 40/70 меш, покрытые водонабухающей резино-полимерной композицией, имеют возможность набухания только в воде (в нефти данная композиция не набухает) до 300% от первоначального диаметра 0,7 мм и 1 мм соответственно, что приводит к уплотнению набухания резино-полимерной композиции как на поверхности трещины 8''', так и внутри трещины между зернами проппанта 11 фракции 20/40 меш.
В случае прорыва воды через слой проппанта 9 фракции 30/60 меш, покрытого водонабухающей резино-полимерной композицией, проппант 12 мелкой фракции 40/70 меш, покрытый водонабухающей резино-полимерной композицией, набухает между фракциями крупного обычного проппанта 20/40 меш с постепенным увеличением концентрации проппанта в направлении от начала трещины 8''' к ее концу (ПЗП 7), что позволяет предотвратить доступ воды в полость скважины, исключая обводнение скважины. В результате повышается качество изоляции трещины от перетока по ней в скважину 1 попутной и/или подошвенной воды.
Покрытие проппанта - это модифицированное покрытие ВНР-400 (отношение массовых частей В50Э к каучуку - 400/100) резино-полимерной композицией на основе бутадиен-нитрильного каучука марки БНКС-28АМН и водонабухающего полиакриламида марки В-50Э. Водонабухающей резино-полимерной композицией покрывают исходную фракцию проппанта (см. табл.), при этом толщина самого слоя водонабухающей резино-полимерной композиции составляет примерно 0,4-0,6 мм, что получено опытным путем.
Предлагаемый способ ГРП позволяет:
- исключить обводнение добывающей скважины через трещину разрыва;
- повысить проводимость трещины;
- повысить надежность реализации способа;
- повысить устойчивость крепления трещины на ее поверхности.
Claims (1)
- Способ гидравлического разрыва пласта - ГРП, включающий спуск колонны труб с пакером в скважину, посадку пакера, проведение ГРП закачиванием гидроразрывной жидкости по колонне труб с пакером через интервал перфорации в продуктивный пласт с образованием и последующим креплением трещины закачкой гидроразрывной жидкости с проппантом, стравливание давления из скважины, отличающийся тем, что перед проведением ГРП в призабойную зону пласта - ПЗП закачивают воду плотностью 1000-1050 кг/м3 с расходом 1,0 м3/мин, затем закачкой гидроразрывной жидкости, в качестве которой используют сшитый гель, по колонне труб в интервале пласта инициируют образование трещины разрыва, затем в два этапа производят развитие и крепление трещины разрыва, на первом этапе в созданную трещину закачивают проппант фракции 30/60 меш, покрытый водонабухающей резино-полимерной композицией, концентрацией 600 кг/м3 в количестве 50-60% от общей массы проппанта с добавлением наполнителя стекловолокна в количестве 1,0% от веса проппанта, на втором этапе производят циклическую закачку проппанта крупной фракции 20/40 меш в количестве 20-25% от общей массы проппанта и мелкой фракции 40/70 меш, покрытого водонабухающей резино-полимерной композицией, в количестве 20-25% от общей массы проппанта, причем циклическую закачку осуществляют равными порциями: 1 м3 сшитого геля, проппант фракции 20/40 меш в 1 м3 сшитого геля, 1 м3 сшитого геля, проппант фракции 40/70 меш в 1 м3 сшитого геля с увеличением концентрации проппанта в каждом цикле, начиная с концентрации 200 до 900 кг/м3, причем внутри каждого цикла между различными фракциями проппанта производят ступенчатое увеличение концентрации на 100 кг/м3, а между циклами с одинаковыми фракциями проппанта производят ступенчатое увеличение концентрации на 200 кг/м3, причем последний цикл закачки продавливают в трещину разрыва закачкой линейного геля в полуторакратном объеме колонны труб.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016144869A RU2644807C1 (ru) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | Способ гидравлического разрыва пласта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016144869A RU2644807C1 (ru) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | Способ гидравлического разрыва пласта |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2644807C1 true RU2644807C1 (ru) | 2018-02-14 |
Family
ID=61226914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016144869A RU2644807C1 (ru) | 2016-11-15 | 2016-11-15 | Способ гидравлического разрыва пласта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2644807C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10370950B2 (en) * | 2016-05-21 | 2019-08-06 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Method of enhancing conductivity from post frac channel formation |
| RU2701029C1 (ru) * | 2018-07-04 | 2019-09-24 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Способ извлечения петротермального тепла |
| CN114790882A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-26 | 中国石油大学(北京) | 一种重复压裂生产方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040231849A1 (en) * | 2003-03-18 | 2004-11-25 | Cooke, Claude E. | Method for hydraulic fracturing with squeeze pressure |
| US7228904B2 (en) * | 2003-06-27 | 2007-06-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Compositions and methods for improving fracture conductivity in a subterranean well |
| US20100048429A1 (en) * | 2008-02-29 | 2010-02-25 | Texas United Chemical Company, Llc | Methods, Systems, and Compositions for the Controlled Crosslinking of Well Servicing Fluids |
| RU2402679C2 (ru) * | 2008-10-14 | 2010-10-27 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Способ гидроразрыва малопроницаемого подземного пласта |
| RU2453694C1 (ru) * | 2011-09-06 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ гидроразрыва пласта |
| RU2473798C1 (ru) * | 2011-10-12 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине |
| RU2566542C1 (ru) * | 2014-11-17 | 2015-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидравлического разрыва продуктивного пласта с глинистым прослоем и подошвенной водой |
-
2016
- 2016-11-15 RU RU2016144869A patent/RU2644807C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040231849A1 (en) * | 2003-03-18 | 2004-11-25 | Cooke, Claude E. | Method for hydraulic fracturing with squeeze pressure |
| US7228904B2 (en) * | 2003-06-27 | 2007-06-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Compositions and methods for improving fracture conductivity in a subterranean well |
| US20100048429A1 (en) * | 2008-02-29 | 2010-02-25 | Texas United Chemical Company, Llc | Methods, Systems, and Compositions for the Controlled Crosslinking of Well Servicing Fluids |
| RU2402679C2 (ru) * | 2008-10-14 | 2010-10-27 | Шлюмберже Текнолоджи Б.В. | Способ гидроразрыва малопроницаемого подземного пласта |
| RU2453694C1 (ru) * | 2011-09-06 | 2012-06-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ гидроразрыва пласта |
| RU2473798C1 (ru) * | 2011-10-12 | 2013-01-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине |
| RU2566542C1 (ru) * | 2014-11-17 | 2015-10-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Способ гидравлического разрыва продуктивного пласта с глинистым прослоем и подошвенной водой |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10370950B2 (en) * | 2016-05-21 | 2019-08-06 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Method of enhancing conductivity from post frac channel formation |
| RU2701029C1 (ru) * | 2018-07-04 | 2019-09-24 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Кавказский федеральный университет" | Способ извлечения петротермального тепла |
| CN114790882A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-07-26 | 中国石油大学(北京) | 一种重复压裂生产方法 |
| CN114790882B (zh) * | 2022-04-29 | 2023-09-08 | 中国石油大学(北京) | 一种重复压裂生产方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2566542C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва продуктивного пласта с глинистым прослоем и подошвенной водой | |
| US20070007003A1 (en) | Formation treatment process | |
| US8061427B2 (en) | Well product recovery process | |
| RU2544343C1 (ru) | Способ гидроразрыва низкопроницаемого пласта с глинистыми прослоями и подошвенной водой | |
| RU2558058C1 (ru) | Способ поинтервального гидравлического разрыва карбонатного пласта в горизонтальном стволе скважины с подошвенной водой | |
| RU2483209C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине | |
| RU2644807C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта | |
| RU2531775C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине | |
| ECSP055794A (es) | Métodos para completar pozos en formaciones no consolidadas | |
| NO20071377L (no) | Fremgangsmate for behandling av undergrunnsformasjoner eller hulrom med mikrogeler | |
| RU2420657C1 (ru) | Способ разработки обводненных нефтяных месторождений | |
| RU2522366C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине | |
| RU2513791C1 (ru) | Способ разработки многопластовой нефтяной залежи с применением гидравлического разрыва пласта | |
| RU2485306C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине | |
| RU2618545C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта | |
| RU2571964C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в скважине | |
| RU2550638C1 (ru) | Способ гидроразрыва низкопроницаемого пласта с непроницаемым прослоем и водоносным пропластком | |
| RU2531985C1 (ru) | Способ обработки обводненной горизонтальной скважины, эксплуатирующей карбонатный трещинно-поровый коллектор | |
| RU2540713C1 (ru) | Способ разработки нефтяной залежи | |
| RU2541693C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в открытом горизонтальном стволе скважины | |
| RU2613682C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта | |
| RU2569941C2 (ru) | Способ изоляции подошвенной воды | |
| RU2618544C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва продуктивного пласта с глинистым прослоем и газоносным горизонтом | |
| RU2612418C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта | |
| RU2459072C1 (ru) | Способ гидроразрыва малопроницаемого пласта нагнетательной скважины |