Способ гидравлического разрыва пласта

Способ гидравлического разрыва пласта

Реферат

 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано как во вновь вводимых, так и в действующих добывающих и нагнетательных скважинах. Обеспечивает повышение надежности связи забоя скважины с пластом естественной проницаемости. Сущность изобретения: способ включает закачку жидкости разрыва при забойном давлении выше давления разрыва пласта. Создают трещину заданного размера. Снижают забойное давление ниже давления разрыва пласта, закачивают суспензию с закрепляющим материалом. Закачивают продавочную жидкость с темпом, обеспечивающим подъем забойного давления выше давления разрыва пласта. При этом жидкость разрыва закачивают в объеме, обеспечивающем создание трещины длиной, превышающей радиус прискважинной зоны пласта сниженной проницаемости. Используют суспензию с закрепляющим материалом в виде геля. Его закачивают в объеме, большем объема созданной трещины. 4 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано как во вновь вводимых, так и в действующих добывающих и нагнетательных скважинах.

Наиболее близким к изобретению аналогом является способ гидравлического разрыва пласта, включающий закачку в колонну насосно-компрессорных труб жидкости разрыва при забойном давлении выше давления разрыва пласта и создание трещины заданного размера, снижение забойного давления ниже давления разрыва пласта путем снижения темпа закачки, закачку суспензии жидкости-носителя с закрепляющим материалом и закачку продавочной жидкости с темпом, обеспечивающим подъем забойного давления выше давления разрыва пласта. Трещину гидроразрыва создают длиной, равной предварительно определенному радиусу прискважинной зоны пласта сниженной проницаемости, а суспензию закачивают в объеме, равном объему созданной трещины (RU, патент 2055172, кл. E 21 B 43/26, 1996).

Этот способ позволяет получить закрепленную трещину гидроразрыва высокой проводимости, локализованной в пределах прискважинной зоны пласта сниженной проницаемости, которая может быть обусловлена ее загрязнением в процессе первичного и вторичного вскрытия пласта, различными отложениями в процессе эксплуатации, а также перераспределением напряжений, вызванных выработкой породы при бурении скважины. При этом созданная трещина соединяет забой скважины с пластом естественной проницаемости, в результате чего производительность скважины обычно кратно возрастает.

Однако создание закрепленной трещины заданной длины бывает затруднительно из-за погрешности расчетов технологических параметров гидроразрыва, обусловленных неточностью исходной информации и существующих расчетных моделей. Кроме того, вследствие закачки суспензии с нарастающей концентрацией закрепляющего материала, что необходимо по технологии гидроразрыва, конец закрепленной трещины имеет значительно меньшую проводимость по сравнению с ее устьем. В связи с этим закрепленная длина созданной трещины часто оказывается недостаточной для решения поставленной задачи, вследствие чего достигаемый технологический эффект от обработки скважины бывает значительно ниже прогнозируемого.

Кроме того, объем реально созданной трещины гидроразрыва, как правило, превышает расчетный объем, и при ее закреплении часть производительного объема теряется.

Предлагаемое техническое решение позволяет гарантированно получать ожидаемый технологический эффект от локального гидроразрыва пласта за счет создания трещины с закрепленной длиной, несколько большей радиуса прискважинной зоны пласта сниженной проницаемости, что обеспечит надежную связь забоя скважины с пластом естественной проницаемости.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить производительность скважины и интенсифицировать выработку отдельных пропластков за счет использования дополнительного объема трещины, на величину которого реальный объем созданной трещины превышает расчетный, а также за счет вывода ее из загрязненной зоны.

Кроме того, предложенный способ позволяет снизить энергетические затраты и стоимость процесса гидроразрыва, а также сделать его более технологичным за счет прекращения закачки после создания трещины. Технологическую паузу, во время которой давление на забое скважины падает ниже давления разрыва, используют для приготовления суспензии и подготовки к последующим операциям.

Технический результат достигается тем, что в способе гидравлического разрыва пласта, включающем закачку жидкости разрыва при забойном давлении выше давления разрыва пласта и создание 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, 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.

Кроме того, длина созданной трещины может превышать радиус прискважинной зоны на 5-15%.

Кроме того, объем суспензии с закрепляющим материалом может быть больше объема созданной трещины на 10-20%.

Кроме того, снижение давления в скважине ниже давления разрыва пласта после создания трещины обеспечивают прекращением закачки.

Кроме того, перед проведением гидроразрыва осуществляют перфорацию заданного интервала пласта.

При проектировании локального гидроразрыва пласта расчетным путем определяют темп и объем закачки жидкости разрыва, обеспечивающие развитие трещины по длине, превышающей радиус прискважинной зоны пласта сниженной проницаемости на 5-15%, чтобы вывести трещину из загрязненной зоны в чистую зону. Осуществляют гидроразрыв пласта с закачкой жидкости разрыва по расчетному регламенту.

Гидроразрыв пласта по данному способу проводят следующим образом.

Перед проведением гидроразрыва в горизонтальной плоскости продуктивного пласта предварительно можно произвести прорезание щелей любым известным методом. Для этого в скважину на заданную глубину спускают, например, гидропескоструйный перфоратор с вращателем либо перфоратор любой известной конструкции.

После проведения перфорации заданного интервала пласта перфоратор поднимают.

Спускают в скважину колонну насосно-компрессорных труб с пакером и ее устанавливают.

После опрессовки пакера приступают к закачке жидкости разрыва в объеме, обеспечивающем создание трещины гидроразрыва длиной, превышающей радиус прискважинной зоны пласта пониженной проницаемости на 5-15%. Закачку в колонну насосно-компрессорных труб жидкости разрыва ведут с темпом закачки, обеспечивающим давление на забое скважины выше давления разрыва пласта.

После закачки жидкости разрыва и создания трещины заданного размера закачку прекращают, что обеспечивает снижение давления на забое скважины до давления ниже давления разрыва, трещина при этом смыкается. Время прекращения закачки не регламентируется. Пауза может продолжаться несколько часов и используется для подготовки последующих операций или профилактических работ.

Суспензию с закрепляющим материалом в виде геля закачивают при давлении ниже давления разрыва и в объеме, превышающем объем созданной трещины на 10-20%, что позволяет использовать дополнительный объем трещины. Суспензия в виде геля обладает низкой фильтрующей способностью и практически не проникает в пласт.

Затем переходят к закачке продавочной жидкости. Темп закачки продавочной жидкости увеличивают, что обеспечивает подъем давления на забое скважины выше давления разрыва пласта и повторное раскрытие ранее созданной трещины. Продавочную жидкость закачивают в объеме колонны насосно-компрессорных труб и части обсадной колонны от низа насосно-компрессорных труб до прорезанных щелей, что гарантирует полное вытеснение геля с закрепляющим материалом в трещину гидроразрыва. Таким образом, создается закрепленная трещина, выходящая за пределы загрязненной зоны.

После окончания процесса гидроразрыва закрывают устье скважины на 24 часа для деструкции геля, перераспределения давления в пласте и трещине и ее смыкание.

Проведение гидроразрыва по данному способу позволяет повысить производительность скважины и снизить энергозатраты.

Формула изобретения

1. Способ гидравлического разрыва пласта, включающий закачку жидкости разрыва при забойном давлении выше давления разрыва пласта и создание 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, отличающийся тем, что 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.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что длина созданной трещины превышает радиус прискважинной зоны на 5 - 15%.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что объем суспензии с закрепляющим материалом больше объема созданной трещины на 10 - 20%.

4. Способ по любому из пп.1 - 13, отличающийся тем, что снижение давления в скважине ниже давления разрыва после созданной трещины гидроразрыва обеспечивают прекращением закачки.

5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что перед проведением гидроразрыва осуществляют перфорацию заданного интервала пласта.

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 31.12.2007

Извещение опубликовано: 20.09.2009        БИ: 26/2009