Анализ эффективности проведения гидравлического разрыва пласта на Ельниковском месторождении
При промышленной реали-зации ГРП предварительно необходимо составле-ние проектно-го документа, в котором была бы обоснована технология ГРП, увязанная с системой разработки залежи в целом. При проведе-нии ГРП необ-ходимо предусмотреть комплекс промысловых исследований на первооче-редных скважинах для определения местоположения, направления и прово-димости трещины, что позволит внести корректировку в технологию ГРП с учетом особенностей каждого конкретного объекта. /6/.
2.5. Проектирование гидравлического разрыва пласта
2.5.1. Подбор скважин для осуществления программы по проведению гидравлического разрыва пласта на Ельниковском месторождении
Подбор кандидатов является, вероятно, наиболее критичным этапом всего проекта ГРП. Успех ГРП в очень большой степени зависит от подбора скважины. Например, эффект от ГРП истощенного коллектора может ока-заться весьма краткосрочным и неутешительным. Наоборот, такой ГРП на скважине с сильно поврежденной призабойной зоной, в коллекторе с боль-шими запасами может привести к значительному и устойчивому приросту добычи.
Параметры для оценки скважин-кандидатов для ГРП: для корректной оценки скважины-кандидата ГРП требуется минималь-ный объем данных. Ниже приведен перечень параметров и данных, необхо-димых для проведения такую оценку.
1. Карта месторождения с указанием:
1) расположения скважины-кандидата;
2) расположения соседних скважин, включая нагнетательные;
3) расположения скважин с выполненными ГРП;
4) легендой, дающей возможность рассчитать расстояния до соседних скважин.
2. Данные по добыче прошлых лет:
1) графики работы скважины по нефти, воде и газу, динамика давления на устье, данные по всем внутрискважинным работам;
2) текущий режим эксплуатации;
3) сведения по скважинам после ГРП в районе работ, в т.ч. данные ГИС.
3. Данные (диаграммы) ГИС в открытом стволе:
1) ГК, ПС, пористость, сопротивление и/или данные акустического каро-тажа;
2) содержать сведения об интервале как минимум на 50м выше и 50м ниже интересуемой зоны;
3) на диаграммах должны быть показаны зоны ПВР (в прошлом, настоя-щие и планируемые в будущем);
4) текущий и планируемый искусственный забой;
5) должна быть показана кровля всех зон.
4. Данные по целевому интересуемому и соседним пластам:
1) пластовое давление;
2) пластовая температура;
3) пористость;
4) литология;
5) местонахождение разломов;
6) естественная трещиноватость коллектора.
5. Данные по фильтрационным свойствам пласта, полученные при бурении:
1) модуль Юнга;
2) данные, свидетельствующие о том, будут ли прилегающие зоны яв-ляться барьером на пути развития трещины в высоту, или нет;
3) проектные кровля и подошва трещины;
4) требуется изоляция перфорационных отверстий для обеспечения разви-тия трещины в целевой зоне?;
5) представляет ли проблему близкорасположенный водоносный гори-зонт?
6. Представляет ли проблему вынос проппанта?
7. АКЦ с данными по 50м выше и ниже целевого интервала.
8. Схемы конструкции скважин с указанием расположения интервалов пер-форации, высоты подъема цемента, интервалов посадки и диаметров, це-ментных мостов-пробок, мест выполнения ловильных работ.
9. Сведения по обсадным и НКТ колоннам:
1) диаметры, марки стали, интервалы спуска;
2) наличие хвостовика в скважине?;
3) диаметр планируемой колонны ГРП?;
4) выдержит ли колонна ГРП преждевременный «Стоп»?;
5) выдержит ли затруб ожидаемые давления?;
6) достаточно ли качество цементирования над предполагаемой высо-той трещины?;
7) достаточно ли сцепление цементного камня (качество и количество) чтобы избежать смятия обсадной колонны над пакером?;
8) можно ли выполнить исследование с применением тетраборнокис-лого натрия или импульсный нейтронный каротаж для выявления воды в каналах цементного камня?
10. Данные о перфорации:
1) тип перфоратора;
2) плотность перфорации (отв. на м);
3) диаметр и глубина отверстий (мм);
4) фазирование (град);
5) отношение диаметра к макс. размеру частиц проппанта (меш).
11. Искривление ствола:
1) глубина максимальной кривизны ствола;
2) отклонение от вертикале на кровле интервала перфорации.
12. Полные данные по эксплуатации скважины.
13. Наземные сооружения.
14. Поддержка проекта со стороны ППД:
1) в состоянии ли нагнетательные скважины обеспечить повышенные объ-емы нагнетания в связи с возросшим отбором нефти?;
2) требуется карта (схема) заводнения.
При выполнении ГРП колонна подвергается экстремальным нагрузкам: Аномальные давления. При выполнении ГРП давление на устье может пре-вышать 680 атм. Очень важно, чтобы ФА была пригодна для работы с такими давлениями
Абразивные составы. Важно защитить ФА от чрезмерной эрозии.
Высокие нагрузки на НКТ и пакер
Высокие нагрузки на обсадную колонну. Обсадная колонна должна выдержи-вать давления в затрубе, необходимые для выравнивания давлений ГРП в ко-лонне ГРП.
Высокие нагрузки на хвостовик. Хвостовики должны выдерживать высокие забойные давления ГРП.
Жидкости - всегда следует проверять жидкости до начала КРС: качество, плотность, процент содержания соли, кальция и магния в воде, общее содер-жание взвешенных частиц и рН. В качестве основных жидкостей рекоменду-ется отфильтрованная до 10 микрон вода с 3% содержанием хлористого ка-лия. «Чистую» нефть необходимо проверить на содержание воды и частиц песка. Для глушения скважин и КРС должна применяться только нефть с со-держанием частиц песка < 0.003%. Все емкости для хранения нефти должны быть очищены паром. Для транспортировки разрешается использование только очищенных емкостей. Перед применением все жидкости подлежат обязательной проверке.
Посадка пакера. Запрещается спуск скребков и пакеров ниже интервала пер-форации. Обычно пакер устанавливается на расстоянии 35 мм над перфора-ционными отверстиями. В случае надежного цементирования пакер может устанавливаться на высоте до 50 метров над верхними перфорационными от-верстиями. Одно соединение НКТ устанавливается ниже пакера. В ежеднев-ный отчет по КРС должны включаться данные по глубине посадки пакера и весу лифтовой колонны до и после установки. Отклонения от заданных па-раметров должны также фиксироваться в отчете.
Интервал проработки обсадной колонны скребком. Проработка обсадной колонны скребком должна производится на расстоянии от 40 метров над па-кером до 5 метров над перфорационными отверстиями. При отсутствии пер-форационных отверстий проработка скребком производится до планируемой
нижней перфорации.
Размер шаблонов. Рекомендуется максимально возможный для заданной ко-лонны размер шаблонов. Таким образом, шаблон должен быть больше диа-метра пакера и иметь достаточную длину и наружный диаметр для уста-новки скважинного насоса./7/
2.5.2. Выбор скважин-кандидатов
На основании выше изложенного мы провели детальный анализ всего добывающего фонда скважин Ельниковского месторождения: работа скважины; проведенные на ней ремонты (аварии); проводимые на ней ГИС; конструкцию скважин; проведенные на ней ГТМ, оптимизации; способ эксплуатации; расположение скважины по отношению к другим скважинам. После этого были выбраны 10 скважин для осуществления программы по гидроразрыву пласта.
Мощность продуктивной зоны (Н) - очевидно, наиболее важная переменная величина коллектора, по моему мнению, поскольку на ее основе мы делаем оценочные расчеты общей проницаемости.
Кривизна ствола в зоне перфораций- часто проблемы с гидроразрывами возникают по причине увеличения угла отклонения ствола в интервале перфораций. На результат может влиять и модуль. Чем мягче порода, тем менее важен угол ствола. Однако, если породы характеризуются предполагаемым модулем 3-6 млн. psi, тогда кривизна является важной величиной.
Количество перфорированных зон - гидроразрыв может быть осложнен в результате неоднородности коллектора песчаных пропластков или по причине мощных перемычек между ними.
Проницаемость- поскольку значения приближенные, я бы не полагался на эту переменную при ранжировании скважин. Скважина может иметь низкое значение Кпр по причине высокого скин-фактора.
Обводненность (%) - при подборе кандидатов на ГРП предпочтение не отдается скважинам с высокой обводненностью продукции. Однако, лично я руководствуюсь тем, сколько нефти можно добыть со скважины даже при большом отборе воды.
Пластовое давление- опять-таки вопрос о точности оставляет место сомнениям совместимости данной переменной.