Файл: Эффективность гидравлического разрыва пласта по Аксаковскому месторождению студенту группы 4Эд116 Зиннатуллину И. И.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.11.2023
Просмотров: 130
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
2 Техника и технология проведения ГРП
3 Характеристика материалов и реагентов, применяемых при ГРП
4 Техника и оборудование, применяемое при ГРП
5 Влияние геолого-технических факторов на эффективность ГРП
6 Влияние геологических факторов на эффективность ГРП
7 Опыт и результаты применения ГРП
9 Правила безопасности при проведении работ по ГРП
10 Мероприятия по охране окружающей среды при проведении ГРП
, свойств и количества рабочих жидкостей и закрепляющего агента – все эти характеристики для достижения максимальной эффективности мероприятия ГРП должны быть подобраны оптимальным образом путем тщательного анализа пласта, его рода, режима и фильтрационных характеристик. Только совместный учет всех геологических и технологических факторов позволит рассчитывать на максимальную эффективность проведения гидроразрыва.
Как и любая другая технология, ГРП имеет свои преимущества и недостатки. Проанализировав их, можно прийти к выводу, что гидроразрыв действительно всесторонне приемлемая операция, однако для достижения максимальное ее эффективности необходимо грамотно и четко подходить к вопросу ее реализации. Очень важно предварительно детально изучить и проанализировать все геологические и технологические факторы, которые оказывают ключевое влияние на успешность проведения ГРП, а также произвести технико-экономические расчеты.
Существует ряд факторов, которые следует учитывать при проектировании процесса ГРП:
1) Литологическая характеристика пласта, а именно тип коллектора, степень сцементированности зерен, степень трещиноватости и кавернозности, степень глинистости. Из опыта ГРП по России известно, что наибольший эффект от проведения операций ГРП получается в карбонатах или сильно сцементированных песчаниках с низким содержанием глин и малой степенью трещиноватости. Неуспешные операции ГРП определялись некоторыми признаками и один из первых, это разрушение глинистых экранов и, как следствие резкое, увеличение обводненностью скважин. Наличие в пласте трещин ставит под угрозу выполнение ГРП, так как возможен уход жидкости разрыва в естественные трещины, и мы не получим никакого эффекта.
2) Литологическая неоднородность, характеризующаяся коэффициентами песчанистости, расчлененности, анизотропии. Большой эффект получается при воздействии на однородный пласт с низким коэффициентом анизотропии по проницаемости.
3) Физические свойства пласта (пористость, проницаемость). Эффект будет положительным в пластах с низкими фильтрационными характеристиками, так как при высоких данных характеристиках нет смысла проводить ГРП.
4) Наличие газовой шапки и подошвенной воды. При их близости ставится под сомнение успешность ГРП. Известно также, что во избежание прорыва воды не рекомендуется осуществление ГРП в случаях, когда раздел между продуктивным и водоносным горизонтами менее 10 м.
5) Толщина продуктивного пласта. Для направленного ГРП необходимо пласт отпакеровать двумя пакерами. Поэтому достаточно проблематично осуществление данного процесса в пластах мощностью менее 2 м.
6) Глубина залегания пласта, а точнее величина пластового давления.
7) Степень закольматированности призабойной зоны пласта. В отдельных случаях невозможно провести иные ГТМ по повышению продуктивности, кроме ГРП.
8) Степень обводненности продукции скважин, которая характеризует равномерность дренирования эффективной толщины пласта. При наличии в продуктивной толщине высоко обводненных пропластков эффективность ГРП низка.
Основной причиной низкой эффективности эксплуатации добывающих скважин малопродуктивных залежей заключается в значительных фильтрационных сопротивлениях, возникающих между зонами нагнетания и отбора.
ГРП является, по сути, технологией, позволяющей увеличить область дренирования пласта. Без ГРП осуществляется радиальный приток жидкости, направленный к одной точке элемента - забою скважины. После ГРП создающаяся зона трещиноватости является активной дренажной системой, позволяющей увеличить удельную поверхность породы, участвующей в фильтрации.
После разрыва пласта и закрепления трещины проппантом образуется двойная среда - трещины (высокопроводящие каналы) и поровые блоки (исходная матрица породы). Фильтрация флюидов происходит аналогично и в микрообъеме пласта (в керне).
В первую очередь вытеснение нефти происходит из наиболее крупных пор, характеризующихся лучшими коллекторскими свойствами, и одновременно с этим начинается фильтрация нефти из более мелких пор в более крупные.
В случае с гидроразрывом первоначальное движение флюидов осуществляется по трещинам (высокопроводящим каналам) и одновременно с этим происходит фильтрация нефти из поровых блоков (матрицы породы) в трещины.
Запасы нефти поровых блоков, расположенные в контактной зоне с трещинами, вытесняются достаточно высокими темпами. Скорость же фильтрации флюидов из удаленных частей поровых блоков в контактную зону определяется уже параметрами исходной матрицы. Приток жидкости из удаленной области не компенсирует объема флюидов, мигрировавшего из контактной зоны в трещины.
Эти факторы обуславливают темпы затухания эффекта. Чем более уплотнен коллектор, более сложна структура его поровых каналов, чем ниже его проницаемость, тем существеннее снижение дебита жидкости добывающей скважины в процессе эксплуатации, тем меньше общая эффективность процесса ГРП.
В соответствии с вышеизложенным, при гидроразрыве изменяется неоднородность пласта по проницаемости. Чем ниже проницаемость исходной матрицы, тем выше неоднородность по проницаемости после ГРП, тем больше вероятность резкого обводнения до 90% и выше.
Высокие давления нагнетания, значительное превышение объемов закачиваемой воды над отбираемой жидкостью приводят к разрушению первоначального скелета породы.
Все эти примеры говорят о том, что при реализации ГРП необходим тщательный контроль за состоянием разработки и регулированием процесса вытеснения нефти из недр. Также необходимо отметить, что все перчисленные факторы свидетельствуют о том, что вовлечение в разработку трудноизвлекаемых запасов даже с помощью гидроразрыва пласта в плане обеспечения приемлемых темпов отбора жидкости, благоприятной динамики обводнения, представляет собой достаточно сложный и комплексный процесс.
За период с 01.2014 по 12.2019г. на Аксаковском месторождении проведено 333 операции ГРП. За этот период из скважин , по которым была проведена операция ГРП была получена дополнительная добыча по нефти в 1019869 т. Динамика проведения ГРП и дополнительная добыча от проведения этих операций по годам приведена на рисунке 6.1., динамику дополнительной среднесуточной добычи нефти на одну скважину и суммарную дополнительную среднесуточную добычу нефти по годам более наглядно можно просмотреть на рис. 7.2.
Рисунок 7.1 - Динамика проведения ГРП и дополнительная добыча от его проведения по годам.
Рисунок 7.2 - Динамика дополнительной среднесуточной добычи нефти
Дебит скважин до ГРП изменялся от 0 до 57,4 т. по жидкости, от 0 до 11,5 т. по нефти, обводненность изменялась от 14,9% до 90,52% (по скважинам, не дающим продукцию, соответственно, 0%).
После проведения ГРП первый месяц скважины работали с дебитами жидкости от 24,4 до 132,8, по нефти от 8 до 53 и с обводненностью от 17,9% до 82,6%.
ГРП проводился, в основном, в низкодебитных скважинах (до 10 т/сут - 71,11%, всего 5 скважин (11%) имели дебит более 20т/сут по жидкости, а по нефти 95,55% скважин имели дебит до 8 т/сут), причем 16 из этих скважин продукцию не давали совсем. Скважины в которых производилась операция ГРП имели обводненность продукции, в основном, 30 - 90 % (72,4% из числа скважин, дающих продукцию), 20,7% скважин имели обводненность продукции от 10 до 30% и 6,9 (2 скважины) более 90% (соответственно из числа скважин, дающих продукцию).
Как и любая другая технология, ГРП имеет свои преимущества и недостатки. Проанализировав их, можно прийти к выводу, что гидроразрыв действительно всесторонне приемлемая операция, однако для достижения максимальное ее эффективности необходимо грамотно и четко подходить к вопросу ее реализации. Очень важно предварительно детально изучить и проанализировать все геологические и технологические факторы, которые оказывают ключевое влияние на успешность проведения ГРП, а также произвести технико-экономические расчеты.
6 Влияние геологических факторов на эффективность ГРП
Существует ряд факторов, которые следует учитывать при проектировании процесса ГРП:
1) Литологическая характеристика пласта, а именно тип коллектора, степень сцементированности зерен, степень трещиноватости и кавернозности, степень глинистости. Из опыта ГРП по России известно, что наибольший эффект от проведения операций ГРП получается в карбонатах или сильно сцементированных песчаниках с низким содержанием глин и малой степенью трещиноватости. Неуспешные операции ГРП определялись некоторыми признаками и один из первых, это разрушение глинистых экранов и, как следствие резкое, увеличение обводненностью скважин. Наличие в пласте трещин ставит под угрозу выполнение ГРП, так как возможен уход жидкости разрыва в естественные трещины, и мы не получим никакого эффекта.
2) Литологическая неоднородность, характеризующаяся коэффициентами песчанистости, расчлененности, анизотропии. Большой эффект получается при воздействии на однородный пласт с низким коэффициентом анизотропии по проницаемости.
3) Физические свойства пласта (пористость, проницаемость). Эффект будет положительным в пластах с низкими фильтрационными характеристиками, так как при высоких данных характеристиках нет смысла проводить ГРП.
4) Наличие газовой шапки и подошвенной воды. При их близости ставится под сомнение успешность ГРП. Известно также, что во избежание прорыва воды не рекомендуется осуществление ГРП в случаях, когда раздел между продуктивным и водоносным горизонтами менее 10 м.
5) Толщина продуктивного пласта. Для направленного ГРП необходимо пласт отпакеровать двумя пакерами. Поэтому достаточно проблематично осуществление данного процесса в пластах мощностью менее 2 м.
6) Глубина залегания пласта, а точнее величина пластового давления.
7) Степень закольматированности призабойной зоны пласта. В отдельных случаях невозможно провести иные ГТМ по повышению продуктивности, кроме ГРП.
8) Степень обводненности продукции скважин, которая характеризует равномерность дренирования эффективной толщины пласта. При наличии в продуктивной толщине высоко обводненных пропластков эффективность ГРП низка.
7 Опыт и результаты применения ГРП
Основной причиной низкой эффективности эксплуатации добывающих скважин малопродуктивных залежей заключается в значительных фильтрационных сопротивлениях, возникающих между зонами нагнетания и отбора.
ГРП является, по сути, технологией, позволяющей увеличить область дренирования пласта. Без ГРП осуществляется радиальный приток жидкости, направленный к одной точке элемента - забою скважины. После ГРП создающаяся зона трещиноватости является активной дренажной системой, позволяющей увеличить удельную поверхность породы, участвующей в фильтрации.
После разрыва пласта и закрепления трещины проппантом образуется двойная среда - трещины (высокопроводящие каналы) и поровые блоки (исходная матрица породы). Фильтрация флюидов происходит аналогично и в микрообъеме пласта (в керне).
В первую очередь вытеснение нефти происходит из наиболее крупных пор, характеризующихся лучшими коллекторскими свойствами, и одновременно с этим начинается фильтрация нефти из более мелких пор в более крупные.
В случае с гидроразрывом первоначальное движение флюидов осуществляется по трещинам (высокопроводящим каналам) и одновременно с этим происходит фильтрация нефти из поровых блоков (матрицы породы) в трещины.
Запасы нефти поровых блоков, расположенные в контактной зоне с трещинами, вытесняются достаточно высокими темпами. Скорость же фильтрации флюидов из удаленных частей поровых блоков в контактную зону определяется уже параметрами исходной матрицы. Приток жидкости из удаленной области не компенсирует объема флюидов, мигрировавшего из контактной зоны в трещины.
Эти факторы обуславливают темпы затухания эффекта. Чем более уплотнен коллектор, более сложна структура его поровых каналов, чем ниже его проницаемость, тем существеннее снижение дебита жидкости добывающей скважины в процессе эксплуатации, тем меньше общая эффективность процесса ГРП.
В соответствии с вышеизложенным, при гидроразрыве изменяется неоднородность пласта по проницаемости. Чем ниже проницаемость исходной матрицы, тем выше неоднородность по проницаемости после ГРП, тем больше вероятность резкого обводнения до 90% и выше.
Высокие давления нагнетания, значительное превышение объемов закачиваемой воды над отбираемой жидкостью приводят к разрушению первоначального скелета породы.
Все эти примеры говорят о том, что при реализации ГРП необходим тщательный контроль за состоянием разработки и регулированием процесса вытеснения нефти из недр. Также необходимо отметить, что все перчисленные факторы свидетельствуют о том, что вовлечение в разработку трудноизвлекаемых запасов даже с помощью гидроразрыва пласта в плане обеспечения приемлемых темпов отбора жидкости, благоприятной динамики обводнения, представляет собой достаточно сложный и комплексный процесс.
За период с 01.2014 по 12.2019г. на Аксаковском месторождении проведено 333 операции ГРП. За этот период из скважин , по которым была проведена операция ГРП была получена дополнительная добыча по нефти в 1019869 т. Динамика проведения ГРП и дополнительная добыча от проведения этих операций по годам приведена на рисунке 6.1., динамику дополнительной среднесуточной добычи нефти на одну скважину и суммарную дополнительную среднесуточную добычу нефти по годам более наглядно можно просмотреть на рис. 7.2.
Рисунок 7.1 - Динамика проведения ГРП и дополнительная добыча от его проведения по годам.
Рисунок 7.2 - Динамика дополнительной среднесуточной добычи нефти
Дебит скважин до ГРП изменялся от 0 до 57,4 т. по жидкости, от 0 до 11,5 т. по нефти, обводненность изменялась от 14,9% до 90,52% (по скважинам, не дающим продукцию, соответственно, 0%).
После проведения ГРП первый месяц скважины работали с дебитами жидкости от 24,4 до 132,8, по нефти от 8 до 53 и с обводненностью от 17,9% до 82,6%.
ГРП проводился, в основном, в низкодебитных скважинах (до 10 т/сут - 71,11%, всего 5 скважин (11%) имели дебит более 20т/сут по жидкости, а по нефти 95,55% скважин имели дебит до 8 т/сут), причем 16 из этих скважин продукцию не давали совсем. Скважины в которых производилась операция ГРП имели обводненность продукции, в основном, 30 - 90 % (72,4% из числа скважин, дающих продукцию), 20,7% скважин имели обводненность продукции от 10 до 30% и 6,9 (2 скважины) более 90% (соответственно из числа скважин, дающих продукцию).