Геологопромысловая характеристика nого газоконденсатнонефтяного

• Название: Геологопромысловая характеристика nого газоконденсатнонефтяного
• Дата: 09.05.2023
• Размер: 260.74 Kb.
• Имя файла: Vasenin_DP.docx
• Тип: Анализ; #1116741
• страница: 3 из 4

1 – трещина разрыва; 2 – продуктивный пласт; 3 – пакер; 4 – якорь;

5. 
   – обсадная колонна; 6 – насосно-компрессорные трубы; 7 – арматура устье- вая; 8 – манометр; 9 – блок манифольдов; 10 – станция контроля и управле- ния процессом; 11 – насосные агрегаты; 12 – пескосмесители;
   

13 – емкости с технологическими жидкостями; 14 – насосные агрегаты Рисунок 3.1 – Технологическая схема проведения гидроразрыва пласта

Преимущества ГРП:

• 
  дебит скважины, как правило, резко возрастает или суще- ственно снижается депрессия.
  
• 
  позволяет «оживить» простаивающие скважины, на которых до- быча нефти или газа традиционными способами уже невозможна или мало- рентабельна.
  
• 
  может также использоваться для дегазации угольных пластов, под- земной газификации, и тд
  
• 
  применяется для разработки новых нефтяных пластов, извлечение нефти из которых традиционными способами нерентабельно ввиду низ- кого дебита.
  
• 
  применяется для добычи сланцевого газа и газа уплотненных пес- чаников.
  

В однородных по толщине пластах обычно создается одна трещина зна- чительной длины. На многопластовых или большой толщины залежах, пред- ставленных низкопроницаемыми геологическими формациями, осуществля- ется, как правило, поинтервальный ГРП. Рабочая жидкость, применяемая для ГРП, нагнетается в пласт через колонну труб.

Если давление разрыва превышает допустимое рабочее давление для эксплуатационной колонны и устьевой запорной арматуры, то технологи ре- комендуют вместо запорной арматуры установить специальную головку, а на нижнем конце НКТ установить пакер, выше которого межтрубное простран- ство заполнить жидкостью с большей плотностью.

Эффективность ГРП повышается при одновременной гидропескоструй- ной или прострелочной перфорации скважины, однако при поинтервальных ГРП при этом необходимо изолировать обработанный участок пласта с помо- щью пакера и т. д.

2. 
   Технология проведения ГРП
   

Проведение гидроразрыва пласта включает 3 основных этапа: Подготовка: - проводится исследование притока и приемистости нефте-

носного пласта. На основании сделанного анализа определяется давление, не- обходимое для образования трещины, объём жидкости разрыва и другие обя- зательные характеристики.

Промывка: - выполняется предварительная обработка скважины промы- вочными жидкостями с добавлением специальных реагентов. При необходи- мости используется кислотное воздействие или декомпрессионная обработка. Для выполнения этих операций обычно используются трубы, диаметром 3-4 дюйма.

Закачка – насосными установками в скважину нагнетается жидкость раз- рыва. Состав и объём определяется на основании проведённого математиче- ского моделирования.

Техника и технология гидравлического разрыва пласта состоит из сле- дующих процедур:

1. 
   В нагнетательные трубы подают рабочую жидкость (чаще всего нефть – для добывающей скважины или вода – для нагнетательной).
   
2. 
   Увеличивают давление жидкости разрыва до максимального рас- четного значения.
   
3. 
   Проверяют герметичность пакера (при этом должен отсутствовать перелив жидкости из затрубного пространства).
   
4. 
   Добавляют в рабочую жидкость проппант после того, как проис- ходит гидравлический разрыв пласта. Об этом судят по резкому возрастанию приемистости скважины (спад давления в насосах).
   
5. 
   В последнюю партию проппанта включают радиоактивные изо- топы для последующей проверки зоны поглощения при помощи ядерного ка- ротажа.
   
6. 
   Подают продавочную жидкость с наибольшим давлением для надежного расклинивания трещин.
   
7. 
   Удаляют жидкость разрыва с забоя для обеспечения притока пла- стового флюида в ствол скважины.
   
8. 
   Производят демонтаж технологического оборудования.
   
9. 
   Сдают скважину в эксплуатацию
   

Важным моментом проводимой операции является определение мо- мента формирования трещины. Это определяется соотношением объёма зака- чиваемой жидкости и давлением. Явным признаком раскрытия трещины явля- ется возрастание приемистости скважины.

3. 
   Жидкости для ГРП
   

Рабочие жидкости (продавочная, для разрыва и песконоситель) – это один из важнейших элементов гидравлического разрыва пласта. Преимуще- ства и недостатки их различных видов связаны в первую очередь с реологиче- скими свойствами. Если ранее применялись только вязкие составы на основе нефти (для снижения их поглощения пластом), то увеличение мощности насосных агрегатов в настоящее время позволило перейти на жидкости на вод- ной основе с невысокой вязкостью. Благодаря этому уменьшилось давление на устье и потери на гидравлическое сопротивление в колонне НКТ.

В мировой практике применяют следующие основные типы жидкостей для ГРП:

• 
  Вода с проппантами и без них. Ее преимуществом является низкая стоимость. Недостаток – малая глубина проникновения в пласт.
  
• 
  Полимерные растворы (гуар и его производные ГПГ, КМГПГ; гид- роксиэтиловый эфир целлюлозы, карбоксиметилцеллюлоза, ксантановая ка- медь). Для сшивания молекул применяют B, Cr, Ti, Zr и другие металлы. По
  

стоимости полимеры относятся к средней категории. Недостатком таких жид- костей является высокий риск негативных изменений в пласте. К достоин- ствам относится большая глубина проникновения.

• 
  Эмульсии, состоящие из углеводородной фазы (дизтопливо, нефть, газовый конденсат) и воды (минерализованная или пресная).
  
• 
  Углеводородные гели.
  
• 
  Метанол.
  
• 
  Пеногели, состоящие из сшитых гелей, азотных или углекислот- ных пен. Они обладают высокой стоимостью, но не влияют на качество кол- лектора. Другими их преимуществами являются высокая несущая способность в отношении проппанта и саморазрушение с небольшим количеством остаточ- ной жидкости.
  

Для улучшения функций этих составов применяют различные техноло- гические присадки:

• 
  поверхностно-активные вещества;
  
• 
  эмульгаторы; соединения, снижающие гидравлическое трение;
  
• 
  пенообразователи;
  
• 
  добавки, изменяющие кислотность;
  
• 
  термостабилизаторы;
  
• 
  бактерицидные и противокоррозионные присадки и другие.
  

К основным характеристикам рабочих жидкостей гидроразрыва отно-

сят:

• 
  динамическая вязкость, необходимая для раскрытия трещины;
  
• 
  инфильтрационные свойства, определяющие потери жидкости;
  
• 
  способность переносить проппант без его преждевременного оса-
  

ждения из раствора;

• 
  сдвиговая и температурная устойчивость;
  
• 
  совместимость с другими реагентами;
  
• 
  коррозионная активность;
  

• 
  экологичность и безопасность.
  

Жидкости с низкой вязкостью требуют закачки большего объема для до- стижения необходимого давления в пласте, а с высокой – большего напора, развиваемого насосной техникой, так как при этом происходят значительные потери на гидравлическое сопротивление. Для более вязких жидкостей харак- терна также меньшая фильтруемость в породах.

4. 
   Оборудование используемое при ГРП
   

Организация гидроразрыва состоит в приготовлении соответствующих реагентов в качестве жидкости гидроразрыва и последующей закачки ее в про- дуктивную зону с низким расходом и под высоким давлением с тем, чтобы расклинить породу, образовать в результате трещину как результат гидравли- ческого воздействия.

Прежде всего, чистая жидкость закачивается в скважину для иницииро- вания трещин и ее продвижение в пласте. После этого суспензия продолжает развивать трещину.

Подготовка жидкости ГРП производится на кусту скважин, непосред- ственно перед закачкой ее в пласт. Система подготовки жидкости ГРП вклю- чает: песковоз, емкости с гелеобразной жидкостью, смесительный агрегат (блендер). При приготовлении гелеобразной жидкости для ГРП главное под- готовить воду. Если в воде будут бактерии, то гель начнет распадаться и жид- кость для ГРП испортится, что повлечет срыв ГРП.

Обвязка системы имеет 1,5-кратный запас прочности. Перед началом ГРП, оборудование и обвязка опрессовываются на рабочее давление. Управ- ление непосредственно ГРП осуществляется через компьютерный центр.

Для проведения гидравлического разрыва пласта применяют комплекс оборудования, в состав которого входят насосные и пескосмесительные уста- новки, автоцистерны, арматура устья скважин, блок манифольда, пакер и якорь.

Комплекс оборудования для гидравлического разрыва пласта позволяет применять различные схемы расположения оборудования у скважины в зави- симости от заданного технологического процесса устанавливать необходимое число насосных установок и вспомогательного оборудования.

Устанавливаемый у скважины блок манифольда, к которому подклю- чают агрегаты, позволяет наиболее рационально их расставить, повышает надежность и безопасность проводимой операции, уменьшает численность об- служивающего персонала. Схема обвязки оборудования при гидравлическом разрыве пласта изображена на рисунке 3.2.



1 - насосный агрегат; 2 - пескосмесительный агрегат; 3 - автоцистерна; 4 - песковоз; 5 - блок манифольда; б - арматура устья;

7 - станция контроля и управления процессом

Рисунок 3.2 – Схема обвязки оборудования при гидравлическом разрыве пла- ста

5. 
   Постановка задачи
   

дачи:

В рамках данного дипломного проекта были поставлены следующие за-

1. 
   Рассчитать давление и расход жидкости во время ГРП. Оценить воз-
   

можность ГРП в скважине с использованием оборудования предприятия.

2. 
   Рассчитать объем жидкостей для ГРП и массу закрепления тре- щин(песка) для скважины D₂st.
   

Расчет выполняется по методике Буланова.

Рассчитаем ожидаемое давление и расход жидкости во время заплани- рованного в скважине ГРП при следующих условиях:

1. 
   Определим среднюю глубину интервала перфорации:
   

H_п = (H_в.п + H_н.п) / 2 (3.1)

2. 
   Рассчитаем давление на забое p_o во время испытания скважины на приемистость при давление на устье p_oy. Так как для этого применяют мало- вязкую жидкость (водный раствор ПАВ на устье) с небольшим расходом (q_o = 250 м³/сут), то гидравлические потери незначительны – приблизительно ∆p_затр
   

= 0,02 Мпа / 100 м в 89-мм НКТ:

p_o= p_oy + 10^-5H_пρ_ж.p – 0,01H_т ∆p_тр (3.2)

3. 
   Находим начальный коэффициент приемистости скважины для из- вестных значений q_o и ρ_o:
   

𝐾_𝑜 = 𝑞_𝑜/(p_𝑜 − p_пл) (3.3)

4. 
   Рассчитаем ожидаемое давление на забое во время ГРП при четырех- кратном увеличении приемистости по формуле (3.5). Для этого вначале рас- считаем коэффициент А по формуле:
   

𝐴 = 𝑡𝑔𝛽 = 13650(10p_𝑜)^−1,235 (3.4)

𝑦