Гидроразрывы пласта с применением технологии FiberFRAC испытываются на месторождениях
Основной объект разработки Урненского месторождения пласт Ю1 относится к Васюганской свите верхнего отдела Юрского периода. Тип залежи – структурно-стратиграфический, тектонически экранированный. Коллектор представляет собой терригенно-поровый песчаник, в зонах замещения – карбонатизированный. К особенностям геологического строения Урненского месторождения относятся литологическая неоднородность пласта Ю1 (наличие высоко- и низкопроницаемых пропластков), большие углы падения пласта, его пространственная изменчивость по фильтрационно-емкостным свойствам (ФЕС), сосредоточение значительных объемов запасов в верхних низкопроницаемых интервалах пласта, а также существенная разница между вязкостью нефти (4,57 мПа*с) и вязкостью воды (0,33 мПа*с), которая обусловливает быстрый прорыв последней в залежь. Наличие мощных нефтенасыщенных толщин в кровельной части пласта, обладающей низкой проницаемостью, требует обязательного закрепления проппантом трещины, образованной при гидравлическом разрыве пласта, для эффективной выработки имеющихся запасов нефти.
Особенности технологии FiberFRAC
Технология FiberFRAC заключается в добавлении в рабочую жидкость ГРП специальных саморазрушающихся волокон (Рис. 2), которые создают внутри рабочей жидкости с проппантом армирующую сетку, механически помогая удерживать и переносить проппант во взвешенном состоянии при проведении операции. После закрытия трещины и запуска скважины в работу под действием пластового флюида и температуры волокна растворяются. Время растворения зависит от пластовой температуры: для условий пласта Ю1 Урненского месторождения оно составляет около 10 дней. Продукты распада выносятся из трещины потоком жидкости.
Одним из основных преимуществ применения технологии FiberFRAC при проведении ГРП является улучшение транспортировки проппанта в ходе этой операции. При проведении стандартного ГРП проппант под действием гравитационных сил стремится к оседанию. Применение пониженной загрузки гелирующего агента и / или замедлителей сшивания приводит к тому, что первые 1,5 – 2,5 минуты после
попадания в жидкость проппант находится в низковязком, почти линейном геле. При низкой скорости закачки возможно оседание проппанта в шлангах, всасывающих коллекторах насосов. Проппант также может собираться в кластеры в насосно-компрессорных трубах (НКТ), что создает проблемы при прохождении жидкости через перфорационные отверстия. Но так как в процессе был использован перфорированный алюминий от компании Перфомир (купленный тут), то многих проблем удалось избежать. При движении к трещине оседание проппанта происходит непрерывно. Увеличение концентрации проппанта в нижней части трещины может привести к преждевременному образованию «мостов» (бриджеванию). Таким образом, часть полудлины трещины остается незакрепленной. Технология FiberFRAC позволяет проппанту дольше удерживаться в рабочей жидкости во взвешенном состоянии, закрепляя всю созданную полудлину и высоту трещины, увеличивая ее эффективность и снижая скин-фактор. Увеличение эффективной полудлины трещины особенно важно для пластов с низкими коллекторскими свойствами – именно в таких скважинах проводилось большинство операций ГРП на Урненском месторождении.
Оседание проппанта продолжается и после остановки закачки до тех пор, пока трещина не сомкнется в результате фильтрации рабочей жидкости через ее стенки. Волокна FiberFRAC помогают удерживать проппант во взвешенном состоянии в течение долгого времени, что улучшает конечную геометрию трещины и обеспечивает равномерное распределение проппанта. Это преимущество технологии FiberFRAC было подтверждено многочисленными лабораторными исследованиями. Приведены результаты лабораторных тестов для проппанта фракции 12/18 при различных концентрациях гелирующего агента и волокон FiberFRAC. На графике видно, что добавление волокон значительно увеличивает время оседания. Возможность предотвращения оседания проппанта из верхних нефтенасыщенных интервалов пласта стала одной из причин выбора этой технологии ГРП для работы на Урненском месторождении. Кроме того, технология FiberFRAC позволяет ограничить высоту трещины. Это преимущество становится особенно актуальным в случаях, когда вблизи обрабатываемой зоны находятся водонасыщенные пропластки. В зависимости от контрастов пластового давления и проницаемости рост трещины в водонасыщенные пропластки может значительно увеличить обводненность продукции. Обычно для минимизации риска роста трещины ограничивают массу проппанта и скорость закачки, однако при таком подходе дизайн ГРП далек от оптимального, а полученный дебит скважины может оказаться ниже потенциально возможного.
Более эффективным методом ограничения высоты трещины является снижение вязкости рабочей жидкости ГРП: это позволяет уменьшить эффективное давление в трещине при проведении обработки и тем самым ограничить ее рост в высоту. Однако снижение вязкости оказывает негативное влияние на способность рабочей жидкости переносить проппант. Применение технологии FiberFRAC позволяет решить эту проблему и значительно уменьшить вязкость рабочей жидкости без снижения ее способности переносить проппант. Показано, как снижение вязкости рабочей жидкости при применении технологии FiberFRAC влияет на геометрию трещины.
Увеличение проводимости проппантной пачки является одной из важнейших задач при проведении ГРП, поскольку это влияет на производительность скважины. Технология FiberFRAC решает эту задачу с помощью двух механизмов. Первый заключается в том, что FiberFRAC создает возможность снижения загрузки гелирующего агента ввиду лучшей способности переносить проппант при пониженной вязкости. Меньшая концентрация полимера означает меньшее остаточное загрязнение проппантной пачки и большую остаточную проводимость в сравнении с классическим ГРП. Второй механизм – применение саморазрушающихся волокон. Под воздействием пластовой температуры после проведения ГРП они полностью разлагаются в трещине. Волокна
FiberFRAC представляют собой кристализованную кислоту, и при их разложении после проведения ГРП снижается уровень водородного показателя (pH). Это позволяет разрушать полимерные цепи в жидкости ГРП, что уменьшает ее вязкость и позволяет ей легче выходить из трещины. Этот эффект особенно важен для удаленных от ствола скважины зон трещины ГРП, где концентрация деструктора может оказаться недостаточной для разрушения и последующего оттока геля.
Ограничением к повсеместному применению технологии FiberFRAC является лишь температура пласта, при которой происходит растворение волокон – не менее 79C. Пласт Ю1 Урненского месторождения отвечает этому условию: его температура составляет 85,6C, а значит, технология FiberFRAC здесь применима.
Этапы внедрения
Технология была опробована в 2010 году на 12 новых скважинах Урненского месторождения. ГРП проводились в скважинах, вскрывших пласт с худшими ФЕС (Кh до 234 mDm, по данным геофизических исследований скважин) относительно скважин, находящихся на лучших участках месторождения, где Кh в среднем составляет 890 – 1 000 mDm. Полученные результаты позволили тиражировать эту технологию зимой 2011 года еще в 25 скважинах (32,7% от действующего фонда).
Кроме того, при проведении ГРП постоянно использовалась гидратационная установка GelSTREAK. Поскольку месторождения ООО «ТНК-Уват» расположены автономно, утилизация остатков геля (до 10-15 м3 после каждого ГРП) является проблематичной. При использовании
Uvat. установки GelSTREAK объемы остатков геля не превышают 3 м3. Для приведения этого оборудования в соответствие со стандартами качества ТНК-ВР установка была впервые в России оборудована рН-метром, термометром и вискозиметром – приборами, позволяющими контролировать уровень водородного показателя, температуру и вязкость геля в реальном времени в процессе закачки. При внесении корректировок по загрузке гелирующего агента изменение вязкости легко увидеть на мониторе непосредственно в ходе обработки. По результатам проведенных ГРП специалисты ООО «ТНК-Уват» определили критерии выбора скважин для применения технологии FiberFRAC на Урненском месторождении.
Данные для сравнения
Летом 2011 года на шести скважинах Урненского месторождения компания Trican Well Service провела операции ГРП по стандартной технологии. Приведено сравнение коэффициента продуктивности за фактически отработанный период по данным на 1 октября 2011 года. Существенных отличий по продуктивности не выражено, однако для корректного анализа статистических данных по количеству скважин и периоду их работы недостаточно. Возможность корректно сравнить стандартный ГРП и ГРП с применением FiberFRAC появится в следующем году, когда новая технология будет опробована на 12 скважинах Усть-Тегусского месторождения, пластовая температура которого находится на нижней границе применимости FiberFRAC. Если на Урненском месторождении статистика по эксплуатации скважин с традиционными ГРП практически отсутствует, то на Усть-Тегусском она есть. Мощность нефтенасыщенных толщин пластов Ю2-4 здесь значительно меньше, чем на Урненском месторождении, но на Усть-Тегуссе гораздо чаще требуется применение маловязкой жидкости с целью ограничения роста трещины в высоту для исключения прорыва в «подмоченную» часть пласта. Применение FiberFRAC позволит оценить изменения в поведении скважин относительно традиционного ГРП и сделать выводы о дальнейшем тиражировании технологии на другие объекты ООО «ТНК-Уват».
Оцените новость
4 из 5
рейтинг
рейтинг
1
голосов
голосов
12494
просмотров
просмотров
Понравилась новость?
Похожие новости: