Общеизвестным фактом разработки нефтяных месторождений является формирование при заводнении невыработанных зон («целики» нетронутой нефти), что обусловлено в первую очередь пространственной фильтрационной неоднородностью пород продуктивного пласта. В настоящее время мониторинг разработки месторождений на основе цифровой геолого-гидродинамической компьютерной модели является основным эффективным механизмом оптимизации разработки месторождения за счёт выделения положения невыработанных зон продуктивных пластов.
Традиционно для вовлечения в эксплуатацию невыработанных зон используют технологии зарезки боковых стволов с горизонтальным или наклонным окончанием и при определенных условиях гидроразрыв пласта (ГРП).
Только за счет ГРП прирост запасов нефти оценивается более чем в 1,1 млрд.т. Однозначно наметилась тенденция использования ГРП во всех глубоких скважинах и скважинах, пробуренных на море. Операция ГРП стала обязательным элементом оценки и разработки месторождений с трудно извлекаемыми запасами углеводородов.
В настоящее время компании перешли на глубоко проникающий массированный гидроразрыв (ГГРП) с увеличением длины трещины до 300-400 м на нефтяных и до 1500 м на газовых месторождениях. Для этого давление нагнетания доводят до 100-1500 МПа, объём закачиваемой жидкости до 250-2000 м3 с подачей 50-500 т закрепляющего материала и темпом закачки до 100-120 л/с.
Примерно до 35 % извлекаемых запасов нефти в США могут быть добыты лишь в результате воздействия на прискважинную зону скважин, в том числе ГРП.
С 1949 по 2004 год в СШа произведено более 750 тыс. ГРП.
Информационная записка
Гидравлический разрыв пласта.1578 скв. 70% | 12,5 | 43,7 | 8307 | 3500 | 421 |
С середины 80-х годов в России для интенсификации добычи нефти активно начали применять гидроразрыв пласта (ГРП) с закреплением проппантом трещин. В настоящее время только в Западной Сибири работают более 15 комплексов ГРП, производя ежегодно порядка 2-х тысяч разрывов, в том числе на месторождениях НК «ЛУКОЙЛ» до 1-ой тысячи. Сейчас в США ежегодно проводится до 30 тыс. операций ГРП, из которых 90 % являются успешными. Особенно эффективно применение ГРП в скважинах с низкой и нулевой производительностью. В США разработку месторождений с трудно извлекаемыми запасами углеводородов производят с использованием лишь глубоко проникающего массированного ГРП с созданием длины трещины до 300-400 м на нефтяных и до 1500 м на газовых месторождениях.
Затраты на проведение ГРП в одной скважине оцениваются ориентировочно в четверть затрат на бурение скважин. Численность персонала при проведении глубоко проникающего ГРП достигает 50 человек. Зачастую после ГРП происходит обводнение скважины.
В настоящее время в отечественных и зарубежных компаниях активно ведутся разработки новых технологий, позволяющих существенным образом интенсифицировать добычу нефти при затратах, меньше, чем затраты на производство ГРП без риска обводнения скважин.
В США результативно ведутся разработки технологии радиального вскрытия продуктивных пластов с целью интенсификации добычи углеводородов. Реализация новой технологии производится при существенно меньшей стоимости, чем производство ГРП. При этом исключается процесс обводнения скважин при производстве работ,
Краткая информация об отдельных технологиях приведена ниже.
Технология компании «Verdisys, Inc.» получила название Abrasive Fluid Jetting (AFJ).
Технология AFJ обеспечивает сооружение радиальных дрен в продуктивном пласте с использованием койлтюбинговой установки, пескосмесителя и высоконапорных насосных агрегатов. В продуктивном пласте последовательно крестообразно прорубаются цилиндрические дрены диаметром не менее диаметра скважины и длиной 300 футов. Максимальная глубина скважин 6000 футов и планируется сооружать горизонтальные дрены в скважинах глубиной 10000 футов. В настоящее время промышленное внедрение технологии производится на месторождениях Верджинии и Оклахомы.
Технологию радиального вскрытия пластов американской компанией «Rad Tech International Inc» упрощенно можно описать так. На необходимой глубине специальным инструментом в эксплуатационной колонне прорезается отверстие, затем в скважину опускается гибкая труба, на конец которой крепится резиновый шланг высокого давления с гидромониторной насадкой. Струя воды, вырываясь из сопла под большим давлением, производит разрушение пород и проходку по пласту. За два дня скважина приобретает 4 радиальных ствола, общее же их число может быть не ограниченным.
ОАО «Татнефть» после изучения специалистами «Татнефти» мирового опыта в области технологий увеличения дебитов скважин создало с американской компанией «Rad Tech International Inc» совместное предприятие "РВ-Пласт". Американская компания поставила 3 установки для радиального вскрытия пластов. Всего было произведено 112 обработок скважин, причем на 56 скважин другие известные результаты не дали положительного результата. Интерес к новой технологии проявили "Башнефть", "Юганскнефтегаз" и др.