Система и способ выполнения работ по стимуляции недр

Система и способ выполнения работ по стимуляции недр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0001] Этот раздел предназначен для предоставления справочной информации, позволяющей лучше понять различные технологии, описанные ниже. Как это понятно из заголовка, здесь приводится описание области техники, к которой относится изобретение. Тот факт, что эта область техники имеет отношение к изобретению, ни в коей мере не означает, что она является известным уровнем техники. Эта имеющая отношение к изобретению область техники может быть или не быть известным уровнем техники. Таким образом, следует понимать, что положения данного раздела следует рассматривать в этом свете, и Заявитель никоим образом не признает такое положение, равно как и не соглашается с таким положением, при котором любая приведенная ссылка является известным уровнем техники или аналогичным уровнем техники.

[0002] Для облегчения извлечения углеводородов из нефтяных и газовых скважин, подземные формации, окружающие эти скважины, могут быть подвергнуты гидравлическому разрыву. Гидравлический разрыв стал ценным методом создания трещин в подземных формациях, которые позволяют углеводородам продвигаться по направлению к скважине. Гидроразрывы могут простираться от скважины на десятки метров в двух противоположных направлениях, в соответствии с природными напряжениями формации. В некоторых случаях они могут формировать сложную сеть трещин. Сложные сети трещин могут содержать искусственно созданные гидравлические разрывы и природные трещины, которые могут пересекаться или не пересекаться по множеству азимутов, по множеству горизонтов и направлений и по множеству областей.

[0003] Формация разрывается при помощи введения в формацию специально разработанной текучей среды (называемой «текучей средой для гидроразрыва» или «пульпой для гидроразрыва») под высоким давлением и при высоком расходе текучей среды через один или более стволов скважины. Нефтедобывающие компании разработали множество разнообразных текучих сред и пропиток на масляной и водной основе для более эффективного создания и поддержания проницаемых и продуктивных разрывов. Составы этих текучих сред очень различны - от простой воды с песком до сложных полимерных веществ с множеством добавок. Каждый тип текучих сред для гидроразрыва имеет уникальные характеристики, и у каждого имеются свои положительные и отрицательные стороны. Для достижения необходимой сложности сети трещин необходимо выборочно изменять определенные качества текучей среды для гидроразрыва, а также характеристики ее нагнетания.

[0004] К примеру, высокосложная геометрия сети трещин может создать большую площадь поверхности по сравнению с относительно простыми и прямыми разрывами. Большая площадь поверхности разрыва может увеличить объемы добычи в очень низкопроницаемых формациях. С другой стороны, сложная сеть трещин может содержать извилистые трещины, многократно скручивающиеся и изменяющиеся по направлению разрыва, что может сделать трещины размещенными слишком тесно или создать точки сжатия, затрудняющие продвижение углеводородов или перенос частиц. Для достижения большее высокой производительности растресканных формаций может понадобиться оптимальная геометрия - с целью максимизации как площади поверхности трещин, так и характеристик транспортировки.

[0005] В некоторых случаях для оценки развития гидроразрыва во времени можно численно смоделировать возникновение трещин и их распространение в формации. Традиционные модели гидроразрыва обычно подразумевают двухсторонний тип искусственно создаваемых разрывов. Такие двухсторонние разрывы могут давать недостаточно полное представление о сложной природе искусственно создаваемых разрывов в некоторых нетипичных формациях с уже имеющимися неоднородностями, такими как природные трещины (ПТ). Более того, хотя некоторые из представленных на рынке моделей разрывов позволяют учитывать уже существующие природные разрывы формации, многие из опубликованных моделей слишком упрощены и упускают из виду необходимость строгого и гибкого решения проблемы взаимодействия между искусственно создаваемыми и природными разрывами. Кроме того, в подавляющем большинстве опубликованных моделей явно не принимаются во внимание нагнетательные свойства текучей среды, которые могут включать нагнетательный расход, вязкостные свойства текучей среды, а также концентрацию добавок.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0006] В настоящем документе описываются варианты реализации всевозможных технологий для способа выполнения работ по гидроразрыву возле ствола скважины, пронизывающего подземную формацию. Способ может включать сбор интегрированных данных об области скважины. Интегрированные данные об области скважины могут включать геомеханические, геологические и (или) геофизические свойства подземной формации, а также механические, геомеханические и (или) геометрические свойства природных разрывов этой подземной формации. Способ может включать выполнение моделирования механических свойств геологической среды с использованием интегрированных данных буровой. Способ может включать имитационное моделирование пересечения искусственного гидроразрыва с природной трещиной с использованием моделирования механических свойств геологической среды. Способ может включать определение свойств пересекаемой в этом случае природной трещины. Способ может также включать разработку имитационного плана с использованием моделирования механических свойств геологической среды и свойств соответствующих пересечений разрывов. Этот имитационный план может включать показатели вязкости текучей среды или нагнетательного расхода применяемой текучей среды для гидроразрыва.

[0007] В настоящем документе описываются варианты реализации всевозможных технологий для способа выполнения работ по гидроразрыву возле ствола скважины, пронизывающего подземную формацию. Способ может включать сбор интегрированных данных об области скважины. Интегрированные данные буровой могут включать геомеханические, геологические и (или) геофизические свойства подземной формации, а также механические, геомеханические и (или) геометрические свойства природных трещин в этой подземной формации. Способ может включать выполнение моделирования механических свойств геологической среды с использованием интегрированных данных буровой. Способ может включать имитационное моделирование пересечения искусственного гидроразрыва с природной трещиной с использованием моделирования механических свойств геологической среды. Способ может включать определение свойств пересекаемой в этом случае природной трещины. Способ может также включать прогнозирование углеводородной производительности подземной формации с использованием свойств пересечений разрывов.

[0008] В настоящем документе описываются варианты реализации всевозможных технологий для способа выполнения работ по гидроразрыву возле ствола скважины, пронизывающего подземную формацию. Способ может включать сбор интегрированных данных об области скважины. Интегрированные данные об области скважины могут включать геомеханические, геологические и (или) геофизические свойства подземной формации, а также механические, геомеханические и (или) геометрические свойства природных разрывов этой подземной формации. Способ может включать выполнение моделирования механических свойств геологической среды с использованием интегрированных данных буровой. Способ может включать имитационное моделирование пересечения искусственного гидроразрыва с природной трещиной с использованием моделирования механических свойств геологической среды. Способ может включать определение свойств пересекаемой в этом случае природной трещины. Способ может сравнивать свойства пересечений разрывов с микросейсмами в наблюдаемых данных, полученных в результате имитационного моделирования на основе модели механических свойств геологической среды.

[0009] В настоящем документе описываются варианты реализации всевозможных технологий для способа выполнения работ по гидроразрыву возле ствола скважины, пронизывающего подземную формацию. Способ может включать сбор интегрированных данных об области скважины. Интегрированные данные об области скважины могут включать геомеханические, геологические и (или) геофизические свойства подземной формации, а также механические, геомеханические и (или) геометрические свойства природных разрывов подземной формации. Способ может включать выполнение моделирования механических свойств геологической среды, с использованием интегрированных данных буровой. Способ может включать имитационное моделирование утечки текучей среды разрыва из создаваемого гидроразрыва в природную трещину с использованием моделирования механических свойств геологической среды. Способ может также включать разработку имитационного плана с использованием моделирования механических свойств геологической среды. Имитационный план может включать показатели вязкости текучей среды или нагнетательного расхода применяемой текучей среды для гидроразрыва. Способ может также включать настройку рабочих параметров имитационного плана, на основании имитационного моделирования оттока текучей среды в пласт с целью оптимизации оттока из искусственно вызванного гидроразрыва в природную трещину.

[0010] Вышеизложенный раздел сущности изобретения приводится для представления ряда понятий, которые описываются ниже в разделе подробного описания сущности изобретения. Настоящее описание сущности изобретения не предназначено ни для обозначения формулы объекта изобретения, ни для использования для ограничения объема заявленного предмета изобретения. Более того, формула объекта изобретения не ограничивается вариантами реализации, исправляющими любые или большую часть недостатков, описанных в любой части данного раскрытия. В самом деле, системы, способы, рабочие процедуры, техники и рабочие процессы, раскрытые в настоящем документе, могут дополнять или заменять собой традиционные способы для обозначения, отделения и (или) обработки различных аспектов данных скважины или других данных, собранных в области недр или другом многомерном пространстве.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0011] Реализации всевозможных технологий будут описаны ниже со ссылкой на соответствующие чертежи. Следует понимать, однако, что соответствующие чертежи иллюстрируют различные варианты реализации изобретения, описанные в настоящем документе, и не предназначены для ограничения объема различных технологий, описанных в настоящем документе.

[0012] Фигуры 1A-1D иллюстрируют схематические виды нефтепромысловых работ в области скважины в соответствии с различными вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе.

[0013] Фигуры 2A-2D иллюстрируют схематические виды сборов данных в соответствии с различными вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе.

[0014] Фигура 3A иллюстрирует схематический вид области скважины с разнообразными работами по скважинной стимуляции недр в соответствии с разнообразными вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе.

[0015] Фигуры 3B-3D иллюстрируют разнообразные трещины области скважины в соответствии с разнообразными вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе.

[0016] Фигура 4A представляет собой блок-схему рабочего процесса в соответствии с различными вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе.

[0017] Фигура 4B иллюстрирует схематический вид работ по скважинной стимуляции недр в соответствии с разнообразными вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе.

[0018] Фигуры 5.1-5.4 иллюстрируют увеличение трещиноватости возле ствола скважины во время работ по гидроразрыву в соответствии с разнообразными вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе.

[0019] Фигура 6 иллюстрирует сеть гидроразрыва в соответствии с разнообразными вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе.

[0020] Фигура 7 иллюстрирует пересечение между искусственно созданными гидроразрывами и природными трещинами в соответствии с разнообразными вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе.

[0021] Фигура 8 представляет собой блок-схему имитационного моделирования и выполнения гидроразрыва в соответствии с разнообразными вариантами реализации изобретения, описанными в настоящем документе.

[0022] Фигура 9 иллюстрирует компьютерную систему, в которой могут быть реализованы разнообразные технологии и техники, описанные в настоящем документе.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0023] Описанное ниже относится к конкретным реализациям изобретения. Следует понимать, что изложенное ниже приведено с целью дать возможность специалисту с навыками, обычными для данной области техники, создания и использования любого объекта изобретения, определенного здесь или ниже «формулой изобретения», которую можно найти в любом выданном патенте.

[0024] Ниже будут даны детальные описания разных вариантов реализации изобретения, примеры которых проиллюстрированы соответствующими чертежами и фигурами. В последующем подробном описании сущности изобретения изложены многочисленные конкретные детали для обеспечения полного понимания заявляемого изобретения. Однако специалисту в данной области техники с обычными навыками будет очевидно, что заявляемое изобретение может быть реализовано без этих конкретных деталей. В других случаях хорошо известные способы, процедуры, компоненты, схемы и сети детально не описаны, чтобы излишне не загромождать основные аспекты заявляемого изобретения.

[0025] Также очевидно, что хотя в настоящем документе могут быть использованы термины первый, второй и т.д. для описания разных элементов, эти элементы не должны ограничиваться этими терминами. Такие термины используются для отличия одного элемента от другого. К примеру, первый объект или блок может быть определен как второй объект или блок, и, аналогично, второй объект или блок может быть определен как первый объект или блок, без отступления от объема разных вариантов реализации изобретения, описанных в настоящем документе. Как первый объект или блок, так и второй объект или блок являются, соответственно, объектами или блоками, но не следует рассматривать их как один и тот же объект или блок.

[0026] Терминология, используемая в обозначении в настоящем документе, приведена с целью описания конкретных вариантов реализации изобретения, и не предназначена для ограничения заявляемого изобретения. Формы слов единственного числа, используемые в настоящем документе, подразумевают включение также и форм множественного числа, если только контекст однозначно не указывает на иное. Следует также понимать, что термины «и/(или)» используются в настоящем документе для отнесения к любым сочетаниям и включают их в себя с одним или более связанных с ними элементов. Кроме того, следует понимать, что термины «включает», «включающий», «содержит» и/(или) «содержащий» при использовании в данном описании определяют наличие заявленных деталей, частей, блоков, действий, элементов и/(или) компонентов, но не препятствуют присутствию одной или более либо дополнению за счет одной или более других деталей, частей, блоков, действий, элементов, компонентов и/(или) их групп.

[0027] В настоящем документе термин «если» следует истолковывать как означающий «когда» или «во время» или «в ответ на определение» или «в ответ на обнаружение», в зависимости от контекста. Аналогично, фразу «если это определено» или «если обнаруживается [определенное состояние или событие]» следует истолковывать как означающую «во время определения» или «в ответ на определение» или «во время обнаружения [определенного состояния или события]» или «в ответ на обнаружение [определенного состояния или события]», в зависимости от контекста.

[0028] Различные варианты изобретения, описанные в настоящем документе, относятся к системам и способам выполнения и имитационного моделирования работ по гидроразрыву подземной формации. Такие варианты реализации изобретения будут описаны более детально со ссылкой на Фигуры 1-9.

НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫЕ РАБОТЫ

[0029] Фигуры 1A-1D иллюстрируют различные нефтепромысловые работы, которые могут выполняться на буровой площадке, а Фигуры 2A-2D иллюстрируют разную информацию, которая может быть собрана на буровой площадке. Фигуры 1A-1D иллюстрируют упрощенный, схематический вид, представляющий нефтепромысел или буровую площадку 100, содержащие подземную формацию 102, содержащие, к примеру, пласт-коллектор 104, и иллюстрируют разнообразные нефтепромысловые работы, выполняемые на буровой площадке 100. Фигура 1A иллюстрирует работы по разведке, выполняемые разведывательным инструментом, таким как сейсмостанция 106.1, для измерения свойств подземной формации. Разведывательные работы могут быть операциями по сейсморазведке для создания акустических колебаний. На Фигуре 1A такие акустические колебания, 112 создаваемые источником 110, отражаются от множества неоднородностей 114 в подземной формации 116. Эти акустические колебания 112 могут приниматься датчиками, такими как геофоны-приемники 118, размещенными на земной поверхности, и создающими электрические исходящие сигналы, обозначаемые как получаемые данные 120 на Фигуре 1A.

[0030] В ответ на принимаемые акустические колебания 112, представленные разными параметрами (такими как амплитуда и/(или) частота) этих акустических колебаний 112, геофоны 118 могут создавать электрические выходные сигналы, содержащие данные о подземной формации. Получаемые данные 120 могут быть поданы как поступающие данные в компьютер 112.1 сейсмостанции 106.1 и, отвечая на входные данные, компьютер 122.1 может создавать выход 124 сейсмических и микросейсмических данных. Выход 124 сейсмических данных может быть записан, передан или, при необходимости, отправлен на дальнейшую обработку, к примеру, для предварительной обработки данных.

[0031] Фигура 1B иллюстрирует работы по бурению, выполняемые буровым инструментом 106.2, подвешенным на буровой вышке 128 и перемещения в подземную формацию 102 для создания ствола скважины 136 или другого канала. Для подачи бурового раствора в буровые инструменты через трубопровод 132 для циркуляции бурового раствора через буровые инструменты вверх по стволу 136 и назад на поверхность может быть использован пласт-коллектор 130 бурового раствора. Буровой раствор может быть отфильтрован и возвращен в пласт-коллектор бурового раствора. Для хранения, управления или фильтрации протекающего бурового раствора может использоваться циркуляционная система. На этой иллюстрации буровой инструмент выдвинут в подземную формацию для достижения пласт-коллектора 104. Каждая скважина может иметь целью один или более пласт-коллекторов. Буровой инструмент может быть приспособлен для измерения свойств скважины с использованием каротажа при бурении. Каротаж при бурении может также быть приспособлен для получения образца 133 керна, как показано на Фигурах 1B и 2B, или быть удаленным так, чтобы керн 133 мог бы быть получен с помощью другого инструмента.

[0032] Для сообщения между буровым инструментом 106.2 и наземной станцией может быть использован поверхностный блок 134. Поверхностный блок 134 может сообщаться с буровым инструментом 106.2 для отправки команд буровому инструменту 106.2, и получения от него данных. Поверхностный блок 134 может быть выполнен с компьютерным оборудованием для получения, хранения, обработки и (или) анализа данных по проведению работ. Поверхностный блок 134 может собирать данные, создаваемые во время буровых работ, и создавать выход 135 данных, который может быть сохранен или передан. Компьютерное оборудование, такое как поверхностный блок 134, может размещаться в разных местах возле буровой площадки и (или) удаленного местоположения.

[0033] Датчики (S) могут размещаться вблизи месторождения для сбора данных, относящихся к разным работам, описанным выше. Как показано, датчик (S) может быть размещен в одном или нескольких местах в буровом инструменте 106.2, и (или) на тросе для измерения буровых параметров, таких как вес долота, крутящий момент долота, давление, температура, расходы потоков, составы, скорость вращения и (или) другие рабочие параметры. Датчики (S) могут также быть размещены в одном или нескольких местах в системе циркуляции.

[0034] Данные, собранные с помощью датчиков, могут быть собраны при помощи поверхностного блока 134 и (или) других источников сбора данных для анализа или другой обработки. Данные, собранные при помощи датчиков, могут быть использованы сами по себе или в сочетании с другими данными. Данные могут быть собраны в одну или более баз данных и (или) переданы удаленно. Все или отдельные части данных могут быть выборочно использованы для анализа и (или) работ по прогнозированию текущего и (или) других стволов скважины. Данные могут быть архивными данными, данными реального времени или их сочетанием. Данные реального времени могут быть использованы в реальном времени или сохранены для использования позднее. Данные также могут сочетаться со архивными данными или другими вводными для дальнейшего анализа. Данные могут быть сохранены в отдельных базах данных или объединены в единую базу данных.

[0035] Собранные данные могут быть использованы для проведения исследований, таких как моделирование. К примеру, выход сейсмических данных может быть использован для выполнения геологических, геофизических исследований и (или) инженерного анализа формации. Данные по пласт-коллектору, стволу, поверхности и (или) обработанные данные могут использоваться для выполнения пласт-коллекторных, скважинных, геологических и геофизических или других видов имитационного моделирования. Вывод данных по работам может создаваться датчиками напрямую или после некоторой предварительной обработки или моделирования. Такие выходные данные могут использоваться в качестве входных данных для дальнейших исследований.

[0036] Данные могут быть собраны и сохранены в поверхностном блоке 134. Один или более поверхностных блоков 134 могут размещаться на буровой площадке или сообщаться с ней удаленно. Поверхностный блок 134 может быть единичным блоком или сложной сетью блоков, используемых для выполнения функций управления необходимыми данными во время нефтепромысловых работ. Поверхностный блок 134 может быть ручной или автоматической системой. Поверхностный блок 134 может управляться и (или) настраиваться пользователем.

[0037] Поверхностный блок 134 может быть выполнен с передатчиком 137 для создания возможности сообщения между поверхностным блоком 134 и разными частями района текущего месторождения или другим местоположением. Поверхностный блок 134 может также быть выполнен с одним или более контроллеров или функционально с ними соединен для привода механизмов на буровой станции 100. Поверхностный блок 134 может затем посылать управляющие сигналы в область месторождения в ответ на получаемые данные. Поверхностный блок 134 может получать команды через приемо-передатчик или подавать команды на контроллер самостоятельно. Для анализа данных (локально или удаленно), принятия решений и приведения в действие контроллера может быть предусмотрен процессор. Таким образом, работы могут быть выборочно скорректированы на основании собранных данных. На основании этой информации может быть оптимизирована часть работ, такая как управление бурением, нагрузкой на долоте, темпом нагнетания или другими параметрами. Такие корректировки могут быть выполнены автоматически на основании компьютерного протокола и (или) вручную оператором. В некоторых случаях планы бурения могут быть скорректированы для выбора оптимальных рабочих условий, или во избежание проблем.

[0038] Фигура 1C иллюстрирует канатные работы, выполняемые при помощи канатного инструмента 106.3, подвешенного к буровой установке 128 и погруженного в ствол 136 на Фигуре 1B. Канатный инструмент 106.3 может быть выполнен с возможностью размещения в стволе 136 для выполнения каротажных работ, выполняемых в скважине тестов и (или) отборе образцов. Канатный инструмент 106.3 может использоваться для реализации другого способа и оборудования для выполнения сейсморазведывательных работ. Канатный инструмент 106.3 с Фигуры 1C может, к примеру, иметь взрывчатый, радиоактивный, электрический или акустический источник 144 энергии, посылающий и (или) принимающий электрические сигналы в окружающей формации 102 и содержащейся в ней текучей среды.

[0039] Канатный инструмент 106.3 может быть оперативно присоединен к, например, геофонам 118 и компьютеру 122.1 сейсмической станции 106.1 с Фигуры 1A. Канатный инструмент 106.3 может также посылать данные в поверхностный блок 134. Поверхностный блок 134 может собирать данные, создаваемые во время канатных работ и создавать вывод данных 135, которые могут быть сохранены или переданы. Канатный инструмент 106.3 может быть размещен на разных глубинах в стволе 136 для проведения разведки или получения другой информации, относящейся к подземной формации.

[0040] Датчики (S) могут размещаться вблизи месторождения 100 для сбора данных, относящихся к разным работам, описанным выше. Как показано, датчик (S), размещается в канатном инструменте 106.3 для измерения скважинных параметров, к которым относится, к примеру, пористость, проницаемость, состав текучей среды и (или) другие рабочие параметры.

[0041] Фигура 1D иллюстрирует промысловые разведывательные работы, выполняемые при помощи эксплуатационного инструмента 106.4, помещенного из эксплуатационного блока или устьевой арматуры 129 в завершенный скважинный ствол 136 с Фигуры 1C для извлечения текучей среды из скважинных пласт-коллекторов в оборудование 142 на поверхности. Текучая среда течет из пласт-коллектора 104 через перфорацию в обсадке (не показана) в эксплуатационный инструмент 106.4 в стволе 136, а затем в поверхностное оборудование 142 через собирательную сеть 146.

[0042] Датчики (S) могут размещаться вблизи месторождения для сбора данных, относящихся к разным работам, описанным выше. Как показано, датчик (S) может размещаться в эксплуатационном инструменте 106.4 или в сопутствующем оборудовании, таком как устьевая арматура 129, собирательная сеть, поверхностное оборудование и (или) эксплуатационное оборудование для измерения жидкостных параметров, таких как состав текучей среды, ее расход, давление, температура и (или) другие рабочие параметры.

[0043] Хотя показаны только упрощенные конфигурации буровой площадки, очевидно, что месторождение или буровая площадка 100 может занимать часть суши, моря и (или) участков на воде, содержащих одну или несколько буровых площадок. Эксплуатация может также включать нагнетательные скважины (не показаны) для дополнительного извлечения или для хранения, к примеру, углеводородов, двуокиси углерода или воды. Один или несколько единиц оборудования для сбора может быть оперативно присоединено к одной или нескольким буровым площадкам для выборочного сбора скважинных текучих сред с буровой(ых) площадки(ок).

[0044] Очевидно, что Фигуры 1B-1D иллюстрирует инструменты, которые могут использоваться для измерения свойств не только месторождения, но и не относящихся к нефтепромысловым работам объектов, таких как шахты, законтурные части, хранилища и другое подземное оборудование. Кроме того, хотя проиллюстрированы конкретные инструменты для сбора данных, очевидно, что могут использоваться различные измерительные инструменты (к примеру, канатные, измерения при бурении (ИПБ), каротаж при бурении (КПБ), отбор кернов и т.д.), способные вести регистрацию параметров, таких как сейсмическое полное время двойного пробега, плотность, удельное сопротивление, производительность и т.д., подземной формации и (или) геологических формаций. Вдоль ствола и (или) инструмента наблюдения могут быть размещены различные датчики (S) для сбора и (или) мониторинга необходимых данных. Также могут применяться другие источники данных из удаленных местоположений.

[0045] Конфигурация месторождения с Фигур 1A-1D иллюстрирует примеры буровой площадки 100 и разных работ, используемых с техниками, описанными в настоящем документе. Месторождение может располагаться частью или целиком на суше, воде и (или) море. Также, хотя проиллюстрировано единичное месторождение, измеренное в единственном месте, разработка месторождений может использоваться в любом сочетании одного или более месторождений, одной или более единиц обрабатывающего оборудования и одной или более буровых площадок.

[0046] Фигуры 2A-2D представляют собой графические иллюстрации данных, собранных при помощи инструментов с Фигур 1A-1D соответственно. Фигура 2A иллюстрирует сейсмо-трассу 202 подземной формации с Фигуры 1A, полученную при помощи сейсмостанции 106.1. Сейсмо-трасса 202 может быть использована для обеспечения данных, таких как период времени отраженного сигнала. Фигура 2B иллюстрирует образец 133 керна, полученный при помощи буровых инструментов 106.2. Образец керна может быть использован для обеспечения данных, таких как график плотности, пористости, проницаемости или других физических свойств образца керна по длине керна. Тесты плотности и вязкости могут быть выполнены на текучей среде в керне при разных давлениях и температурах. Фигура 2A иллюстрирует каротажную диаграмму 204 подземной формации с Фигуры 1C, полученную при помощи канатного инструмента 106.3. Каротажная диаграмма 204 может обеспечить измерения удельного сопротивления или других параметров формации на разных глубинах. Фигура 2D иллюстрирует кривую или график 206 падения производительности текучей среды, поступающей через подземную формацию с Фигуры 1D, измеренной на поверхностном оборудовании 142. Кривая падения производительности может отражать текущий дебит Q как функцию времени t.

[0047] Соответствующие графики с Фигур 2A, 2C и 2D иллюстрируют примеры статических измерений, которые могут отражать или приводить информацию о физических характеристиках формации и содержащегося в ней пласт-коллектора. Эти измерения могут быть проанализированы для определения свойств формации(ий), для определения точности измерений и (или) проверки на наличие ошибок. Диаграммы каждого из соответствующих измерений могут быть выровнены и отмасштабированы для сравнения и верификации свойств.

[0048] Фигура 2D иллюстрирует пример динамических измерений свойств текучей среды по стволу. По мере того, как текучая среда течет через ствол, производят измерения свойств текучей среды, такие как ее расход, давления, состав и т.д. Как это описано ниже, статические и динамические измерения могут быть проанализированы и использованы для создания моделей подземной формации для определения ее характеристик. Аналогичные измерения могут быть также использованы для измерения изменения аспектов в формации во времени.

РАБОТЫ ПО СТИМУЛЯЦИИ

[0049] Фигура 3A иллюстрирует работы по стимуляции, выполняемые на буровой площадке 300.1 и 300.2. Буровая площадка 300.1 содержит буровую установку 308.1, содержащую вертикальный ствол 336.1, проходящий сквозь формацию 302.1 Буровая площадка 300.2 содержит буровую установку 308.2, содержащую вертикальный ствол 336.2 и буровую установку 308.3, содержащую ствол 336.3, проходящий под ней в подземную формацию 302.2. Хотя буровая площадка 300.1 и 300.2 проиллюстрированы как имеющие конкретные конфигурации буровых установок со стволами, очевидно, что одна или несколько установок с одним или более стволов могут размещаться на одной или нескольких буровых площадках.

[0050] Ствол 336.1 выходит из буровой установки 308.1, проходя через нетипичные пласт-коллекторы 304.1-304.3. Стволы 336.2 и 336.3 выходят из буровой установки 308.2 и 308.3 соответственно в нетипичный пласт-коллектор 304.4. Как проиллюстрировано, нетипичные пласт-коллекторы 304.1-304.3 являются газонасыщенным коллектором, а нетипичный пласт-коллектор 304.4 является сланцевым пласт-коллектором. В данной формации могут быть представлены один или более нетипичных пласт-коллекторов (к примеру, такие как газонасыщенные, сланцевые, карбонатные, угольные, тяжелонефтяные и др.) и (или) типичные пласт-коллекторы.

[0051] Работы по стимуляции на Фигуре 3A могут быть выполнены по отдельности или в сочетании с другими нефтепромысловыми работами, такими как нефтепромысловые работы на Фигурах 1A и 1D. К примеру, скважины 336.1-336.3 могут быть измерены, пробурены, проверены и выполнены, как проиллюстрировано на Фигурах 1A-1D. Работы по стимуляции, выполняемые на буровых площадках 300.1 и 300.2, могут предполагать, например, перфорацию, разрыв, нагнетание и т.п. Работы по стимуляции могут выполняться в сочетании с другими нефтепромысловыми работами, такими как заканчивающие и эксплуатационные работы (см. к примеру, Фигуру 1D). Как проиллюстрировано на Фигуре 3A, стволы 336.1 и 336.2 завершены и созданы с перфорацией 338.1-338.5 для облегчения эксплуатации.

[0052] Скважинный инструмент 306.1 размещают в вертикальном стволе 336.1 поблизости от газонасыщенного песчаного пласт-коллектора 304.1 для выполнения скважинных измерений. Пакеры 307 размещают в стволе 336.1 для изоляции его части, непосредственно приближенной к перфорации 338.2. Как только возле скважины будут созданы перфорации, текучая среда может нагнетаться через перфорацию в формации для создания и (или) расширения в ней разрывов для стимулирования продуктивности пласт-коллектора.

[0053] Пласт-коллектор 304.4 формации 302.2, был перфорирован, а пакеры 307 были размещены так, чтобы изолировать ствол 336.2 возле перфорации 338.3-338.5. Как показано в горизонтальном стволе 336.2, пакеры 307 были размещены на этапе St₁ и St₂ в стволе. Как было также проиллюстрировано, ствол 304.3 может быть периферийной (опытной) скважиной, проходящей через формацию 302.2 для достижения пласт-коллектора 304.4. Один или более стволов могут быть размещены на одной или нескольких буровых площадках. При необходимости может быть размещено множество стволов.

[0054] Разрывы могут быть продолжены в различные пласт-коллекторы 304.1-304.4 для облегчения добычи из них текучих сред. Примеры разрывов, которые могут быть сформированы, схематически проиллюстрированы на Фигурах 3B-3D возле ствола 304. Как проиллюстрировано на Фигурах 3B-3C, механические неоднородности 340, такие как природные трещины, поверхности напластования, разломы и плоскости ослабления, распространяются далее в слои формации. Природные трещины, как описано в настоящем документе, относятся к плоским неоднородностям формации, имеющей свойства, отличающиеся от тех, что окружают формацию. Вокруг ствола 304 может быть сформирована перфорация (или перфорационные кластеры) 342, а через эту перфорацию 342 могут нагнетаться текучие среды 344 и (или) текучие среды, смешанные с пропантом 346. Как показано на Фигурах 3B-3C, гидроразрыв может выполняться при помощи нагнетания через перфорацию 342, создавая тем самым трещины вдоль плоскости наибольшего напряжения σ_hmax и открывая и продолжая природные трещины.

[0055] На поверхности рабочей площадки, проиллюстрированной на Фигуре 3B, около устья 308.4 скважины размещается нагнетательная система 329 для пропускания внутрь текучих сред 344 и (или) текучих сред, смешанных с пропантом 346 через трубопровод 315.

[0056] Нагнетательная система 329 проиллюстрирована как управляемая оператором 327 для записи системных и операционных данных и (или) выполнения обслуживания в соответствии с предписанным планом обслуживания. Нагнетательная система 329 нагнетает текучую среду 344 с поверхности в ствол скважины 304 во время нефтепромысловых работ.

[0057] Один пример исполнения: нагнетательная система 329 может содержать несколько цистерн с водой 331, питающих водой блок гидратации геля 333. Блок гидратации геля 333 смешивает воду из цистерн 331 с гелевым агентом для создания геля. Затем гель подается в смеситель 335, где смешивается с пропантом из блока передачи пропанта 337 для создания текучей среды для гидроразрыва 344. Гелевый агент может быть использован для увеличения вязкости текучей среды для гидроразрыва и создания возможности суспензирования пропанта в текучей среде для гидроразрыва. Он также может работать в качестве уменьшающего трение агента для создания возможности в