Многостадийный гидроразрыв пласта – одна из самых передовых технологий в нефтяной промышленности и наиболее эффективный метод повышения продуктивности горизонтальных скважин. При комбинированном ГРП дебит нефти в два раза превысил средние показатели. Российские компании начали использовать свой собственный флот для гидроразрыва пласта — важнейшей для нефтяной отрасли технологии при добыче трудноизвлекаемой нефти.
Применение технологий ГРП будет критически важным в условиях поддержки текущего уровня добычи нефти
В ходе ГРП в нефтяную или газовую скважину закачивают так называемые жидкости разрыва, преимущественно воду или гель. В 2022 году опытный образец флота ГРП пройдет полный цикл испытаний, в том числе непосредственно на нефтяных месторождениях компании «Газпром нефть». В недалеком прошлом частные нефтяные компании «ЮКОС» и «Сибнефть» использовали метод ГРП на своих месторождениях, но данная информация не была доступна широкой международной общественности.
Первый отечественный флот гидроразрыва пласта разработан в российском инженерном ПО
На помощь пришла технология гидравлического разрыва пласта. Суть гидроразрыва пласта ГРП заключается в следующем. В скважину под большим давлением до 650 атм. Это давление разрывает пласт, раздвигая слои породы. Но на той глубине, где обычно производится ГРП, порода сильнее сдавлена сверху, чем с боков, поэтому давлению проще раздвинуть её в стороны, чем вверх. Трещина получается почти плоская и вертикальная, при этом ширина её составляет считанные миллиметры, высота — десятки метров, а длина может доходить до нескольких сотен метров. Затем вместе с жидкостью начинает подаваться пропант — похожая на песок смесь крепких керамических гранул диаметром от долей миллиметров до миллиметров. Цель ГРП — закачать побольше пропанта в пласт так, чтобы образовалась очень хорошо проницаемая область, соединённая со скважиной. Жидкость, конечно, утечёт в пласт, а пропант останется там, куда успел дойти и не даст трещине полностью сомкнуться, обеспечивая высокопроводящий канал.
Если до ГРП нефть в скважину притекала только со стенки самой скважины, то после ГРП нефть притекает со всей ну может и не со всей, а может только с половины, точно никто не скажет поверхности трещины. То есть площадь с которой притекает нефть, после ГРП увеличивается где-то в 1000 раз. А значит растёт пусть и не в 1000 раз и дебит скважины, что в конечном итоге позволяет разрабатывать месторождения, которые ранее считались нерентабельными. Современные технологии дошли до того, что позволяют сделать на скважине не одну трещину ГРП, а целый набор, называемый стадиями чемпионские скважины сейчас имеют длину горизонтального участка до 2000 м. Физико-химические свойства нефтесодержащей породы Как уже говорилось выше, нефтесодержащая порода больше всего похожа на очень плотно спрессованный песок. При этом сами крупинки породы, которые слагают месторождение, тоже могут иметь ещё более мелкие пустоты внутри, но если все эти пустоты друг с другом не соединены, считать их за пористость как бы бесполезно. Поэтому чаще всего, когда говорят о пористости, на самом деле имеют в виду эффективную пористость — долю пустого объёма, соединённую в единый объём. Типичные значения хорошей пористости традиционных месторождений -0.
Почему пористость важна? Потому что она определяет верхний предел запасов нефти в месторождении — сколько нефти в принципе там может содержаться. Если пористость высока, то еще, конечно, не факт, что всю нефть месторождения удастся добыть. Но если пористость низка, то качай не качай -много не добудешь при самых лучших способах добычи. Важно понимать, что и пористость, и все остальные описываемые далее параметры, не являются на самом деле одним числом, которое справедливо для всего месторождения. Это показатели, которые зависят от самой породы и пропитывающих её флюидов, и, конечно же, меняются от точки к точке, потому что само месторождение практически всегда неоднородно пусть и масштаб этой неоднородности может быть очень разным. Там, где в пределах месторождения залегают глины, пористость будет мала, где залегают песчаники — там пористость будет велика, и так далее. Кстати, мы всё равно не сможем описать каждый кубический сантиметр породы, поэтому от реальности при моделировании нам придётся отступить, и считать, что на каком-то масштабе например, в ячейках размером 10 метров на 10 метров на 1 метр свойства породы и всего остального не меняются.
Второй важный показатель — проницаемость породы. Она показывает способность породы пропускать сквозь себя флюид. Флюид, кстати, — это то, что может течь, жидкость или газ. Когда пустот в породе мало, порода не пропускает сквозь себя флюид. Мысленно представим, что пустот в породе становится всё больше и больше: начиная с определённого момента отдельные пустоты начинают соединяться друг с другом и происходит перколяция — возникают каналы, по которым флюид может начинать двигаться. Измеряется она в единицах дарси, но чаще в ходу миллидарси мД и нанодарси нД. Во всех этих случаях можно заметить следующие закономерности. Через одни материалы с высокой проницаемостью всё фильтруется легче, чем через другие — и жидкости, и газы.
Программное обеспечение тоже отечественное, разработка завода «Титан-баррикады» - он входит в нашу корпорацию», — рассказал «Ямал 1» инженер «Московского института теплотехники» Владислав Молошенко. Флот изготовили за 11 месяцев. До конца года специалисты будут тестировать его на специальном стенде. В следующем году «МИТ» готов выйти и на полевые испытания.
В настоящее время в компании «Роснефть» делается более 2 тысяч операций по ГРП в год, абсолютное большинство новых скважин вводится в действие при помощи этого метода [6] [7]. В 2016 году « Газпром нефть » впервые в России провела сначала 18-стадийный, а затем и 30-стадийный гидроразрыв пласта на горизонтальных скважинах Южно- Приобского месторождения в ХМАО. В октябре 2013 года Конституционный совет Франции в решении по иску американской фирмы Schuepbach Energy LLC постановил, что закон о запрете применения технологии гидроразрыва пласта от 13 июля 2011 года не противоречит конституции страны. Применение ГРП при разведке природного газа из сланцевых пород было запрещено парламентом Болгарии в январе 2012 года [10]. В сентябре 2013 года правительство Нидерландов ввело временный запрет на применение технологии гидроразрыва пласта для добычи газа [11]. В декабре 2014 года правительство Марка Рютте приняло резолюцию о продлении запрета на использование технологии гидроразрыва в Нидерландах до 2016 года [12].
Радиус трещин может составлять десятки метров. В результате в разы увеличивается добываемый объем за определенную единицу времени дебит в скважине. В качестве гранулообразного материала для расклинивания применяют кварцевый песок.
Сырье необходимо для сохранения проницаемости трещин, которые получают в результате гидравлического разрыва пласта ГРП. Песок, которым заполняют скважины, должен соответствовать следующим свойствам: образовывать подушки песка с высокой прочностью и не подвергаться разрушению из-за давящих масс; сохранение повышенной проницаемости под действием стороннего давления. Таким требованиям полностью соответствует крупнозернистый, окатанный кварцевый песок, который отличается повышенной прочностью, однородностью зерен и размером песчинок от 0, 2 до 1,2 мм.
Для рабочей жидкости при использовании метода ГРП или Фрекинга применяют составы с использованием высокомолекулярных полимерных материалов, чтобы снизить потерю давления. Это могут быть растворы: техническая или пластовая жидкость, для карбонатных пластов используются солянокислотные смеси; кислоты, клеевые составы, добавки для вязкости геля, фрикционные материалы. Эффект от использования метода ГРП увеличивается при внедрении гидропескоструйного или прострелочного перфорирования горной выработки.
Если планируется способ Фрекинга с интервалами, нужно обеспечить изоляцию обработанной области пакером и другими установками. Преимущества метода Фрекинга К основным достоинствам метода Фрекинга или ГРП относятся следующие факторы: резко увеличивается производительность от скважины; отсутствие простоя на «спящих» скважинах; увеличение доходности с одной горной выработки; возможность использования способа для дегазации угольных ископаемых, подземной газификации и др. В однородных по толщине подземных залежах содержится, как правило, 1 трещина внушительных размеров.
На многопластовых залежах, которые представлены геологическими материалами с низкой проницаемостью, проводится гидравлический разрыв пластов с интервалами. Рабочая жидкость, которая используется по технологии, нагнетается в подземные залежи через несколько труб. При превышении допустимого давления разрыва для трубных колонн и выхода, рекомендуется установка специальных головок вместо запорной арматуры.
На нижнем конце НКТ устанавливается барьерное устройство, выше которого пространство между трубами заполняется жидкой массой с увеличенной плотностью. Как происходит гидроразрыв пласта в российских реалиях? Для этого им понадобится 2 десятка машин, около 5 часов времени и, собственно, сам песчаный пустырь с горной выработкой.
Песок возвышается наверх с помощью кранов на 10-метровую высоту, чтобы затем вживить его в пласты для безвременного «захоронения». В результате таких действий скважина получит новый виток своей жизни, а команда профессионалов — желаемые результаты по извлечению нефти. Легкой добычи нефтепродуктов на сегодняшний день практически не существует.
Все известные месторождения, на которых еще идут разработки, уже подходят к своему завершению. Без специальных технологий, человеческой хитрости и труда невозможно получить рациональную эффективность от работы на скважинах. Более половины нефтяных запасов нашей страны находится в пластах, из которых трудно извлекаются материалы, поэтому использование специальных технологий — лучший выход, как в экономической рентабельности, так и развитии в бурении скважин.
В случаях, когда для гидроразрыва пласта используется более 300 тонн песка, это считается максимальными вершинами в использовании технологии. Разрыв пласта происходит традиционным способом, но со специфическими отличиями, согласно масштабности проекта. Трудности возникают и в доставке всех составляющих компонентов, участвующих в ГРП.
Это 450 тонн проппанта с 1, 5 км воды в кубе.
«Газпром нефть» успешно применяет цифровые технологии для увеличения добычи «трудной» нефти
Российский трубопроводный оператор «Транснефть» предупредил казахстанские нефтяные компании, которые поставляют сырье в Германию по трубопроводу «Дружба», что их клиенты должны до июня оплатить услуги по измерению, иначе они рискуют прекращением поставок. Полный комплекс нефтесервисных услуг по геологоразведке и развитию нефтяной и газовой промышленности. Как утверждают в пресс-службе «Газпром нефти», результатом проекта станет запуск в эксплуатацию первого отечественного флота, который будет методом ГРП повышать добычу нефти на «трудных» или уже выработанных месторождениях.
ГРП по новым рецептам
Российская добыча нефти может сократиться на 20%, если компании не найдут способ компенсировать нехватку западного оборудования и технологий, следует из обзора «Перспективы развития нефтесервисной отрасли в России до 2030 года» консалтинговой. Сочетание технологий повышает добычу нефти и эффективно экономит средства предприятия на строительство и обустройство производственной инфраструктуры, – говорит главный специалист сектора супервайзинга по ГРП ООО «РН-Юганскнефтегаз» Алексей Плотников. “Газпром нефть” намерена сделать свой флот гидроразрыва пласта (ГРП) полностью отечественным за три года. Рынок ГРП добыча сырой нефти в Альбрете, кубических метров в день, 2012–2020 гг. Нефтяные новости Волги и Урала 16+. Кременецкий М.И., Ипатов А.И., Ридель А.А., Мусалеев Х.З., Никонорова А.Н. Снижение вероятности непроизводительной закачки по нестабильным трещинам авто-ГРП в нагнетательных скважинах с помощью комплексных гидродинамических и.
Стимулы, разработки, прогнозы
- «Газпром нефть» повышает эффективность добычи «трудной» нефти
- Текущее состояние рынка ГРП в России и вопросы импортозамещения оборудования на примере ООО «СМЗ»
- Вступай в наши группы и добавляй нас в друзья :)
- Оборудование и сферы применения
- На месторождениях Югры испытают первый российский комплекс для гидроразрыва пласта
- Ключевые слова
Что применятся в технологии гидроразрыва пластов?
- Отечественный опыт гидроразрыва пласта | Статья в журнале «Молодой ученый»
- Газпром нефть проведет испытание первого отечественного флота ГРП
- Первый отечественный флот гидроразрыва пласта разработан в российском инженерном ПО
- Первый отечественный флот ГРП протестируют на месторождениях в Югре. ВИДЕО
- Тридцать стадий ГРП. «РН-Юганскнефтегаз» увеличивает добычу чёрного золота | АиФ Югра
Бажен против Баккена. Перспективы сланцевой революции в России
Подписывайтесь на telegram-канал « Ханты, деньги, нефтевышки »! Все главные новости России и мира - в одном письме: подписывайтесь на нашу рассылку! Подписаться На почту выслано письмо с ссылкой. Перейдите по ней, чтобы завершить процедуру подписки.
В августе 2021 года специалистами предприятия достигнуты несколько рекордных показателей: за сутки проведено 34 операции ГРП; за месяц произведено 723 операции ГРП; текущая выработка составила 29,1 операции ГРП на один флот в месяц. Этого удалось добиться, благодаря эффективной работе всех служб Заказчика и подрядчика по ГРП, а также увеличению количества флотов ГРП, интенсивности работ и оптимизации производственного процесса. В дальнейшем специалисты предприятия планируют увеличить количество ГРП-флотов. Будет повышаться и эффективность ГРП за счет внедрения новых технологий, которые сейчас находятся в опытно-промышленной эксплуатации. Например, это высокорасходный ГРП — одно из перспективных направлений для освоения низкопроницаемых коллекторов баженовской свиты.
На предприятии тестируется метод Continuum Frac.
В случае модифицированного стандартного и гибридного дизайнов помимо объемов жидкости и массы пропанта оптимизационными параметрами послужили вязкость жидкости и загрузка разрушителя геля для увеличения степени очистки трещины ГРП от геля. После закачки значительных объемов жидкости ГРП применяется штуцирование скважины с постепенным увеличением размера штуцера, что позволяет постепенно снижать забойное давление и плавно увеличивать эффективное напряжение, действующее на пропантную пачку, минимизировать вынос пропанта и улучшить очистку трещины от жидкости ГРП. Эффективность данного подхода также описана в работах [11, 15], где было отмечено, что при стандартном освоении существуют риски выноса пропанта из трещины, вдавливания пропанта в стенки трещины с уменьшением ширины проводимости пропантной пачки под действием смыкающих напряжений, а также присутствует риск разрушения породы. Освоение и ВНР скважины в «щадящем» режиме с обеспечением более высокого забойного давления позволяет минимизировать данные риски. Данный метод на Эргинском ЛУ заключался в подборе электроцентробежного насоса на потенциал скважины после двух месяцев работы и эксплуатации на низких частотах 35 Гц с последующим плавным повышением частоты до 52 Гц в течение месяца, что способствовало плавному снижению забойного давления Рзаб в процессе как освоения, так и эксплуатации.
Подбор частоты осуществляется исходя из минимально допустимого значения для эксплуатации ЭЦН, при ВНР скважины обеспечивается высокое забойное давление, которое способствует как минимизации выноса пропанта, так и постепенному увеличению эффективной нагрузки на пропантную пачку. Результаты В апреле 2022 г. В скважины были спущены ЭЦН с меньшей производительностью для обеспечения стабильной работы, и скважины запускались в эксплуатацию на низких частотах с последующим повышением. Данные по добыче в таблице 3 нормализованы по отношению к средним показателям продольных ГС окружения 24 скважины. Под кратностью понимается отношение дебита жидкости или накопленной добычи поперечной ГС по отношению к такому же показателю продольной ГС. Карта начальных нефтенасыщенных толщин с изолиниями по проницаемости и схемой размещения фонда основного объекта разработки Табл.
Сравнение основных характеристик ГС с МГРП, расположенных поперек и вдоль направления максимального горизонтального напряжения Поперечные ГС, эксплуатируемые на «щадящем» режиме, в момент выхода на режим показывали сопоставимые запускные дебиты жидкости относительно продольных скважин при более высоком забойном давлении.
Минэнерго оценивает необходимость нового флота ГРП в 35 флотов в год до 2030 г. Гидроразрыв пласта ГРП — рядовая, но очень важная операция при добыче углеводородов, позволяющая увеличить извлечение нефти и газа. Темой наращивания отечественного флота ГРП последние несколько лет неспешно занимался Минпромторг в партнерстве с нефтяными компаниями.
«Юганскнефтегаз» успешно провел 30-стадийное ГРП
Справка: Операция гидроразрыва пласта заключается в нагнетании в призабойную зону жидкости под высоким давлением, в результате чего происходит разрыв горной породы и образование новых или расширение существующих трещин. Для сохранения трещин в открытом состоянии после окончания операции ГРП в них закачивается вместе с жидкостью закрепляющий агент — проппант. Жидкость, разрывающая породу пласта, называется жидкостью разрыва. Классический кислотный ГРП — гидроразрыв, при котором в качестве жидкости разрыва используется только кислота.
Сейчас идет испытание этого уникального оборудования, и со следующего года уже начнет поставляться непосредственно нашим нефтяным компаниям для отработки на месторождениях", - сказал он. В июне 2019 года Объединенная ракетно-космическая корпорация "Роскосмоса" и "Московский институт теплотехники" начали разрабатывать оборудование для гидроразрыва пласта в рамках программы диверсификации и деятельности оборонно-промышленного комплекса в интересах нефтедобычи. В конце прошлого года "Титан-Баррикады" начал испытания первого отечественного флота гидроразрыва пласта ГРП.
Анализ схожих скважин, запущенных после кислотных ГРП в данном районе, показал высокие темпы падения добычи в первый год работы. Для поиска решения этой проблемы геологи «Газпромнефть-Оренбурга» применили новую технологию стимуляции пласта методом ГРП с использованием кислоты и проппанта.
Ее тестирование и применение было реализовано при поддержке Научно-технического центра «Газпром нефти».
Похоже, вы используете устаревший браузер, для корректной работы скачайте свежую версию 4 июня 2021, 11:18 ПМЭФ-2021 "Газпром нефть" вместе с партнерами создаст первый в РФ комплекс для гидроразрыва пласта Комплекс будет включать специальные автомобили для транспортировки оборудования, установки для закачивания в скважины реагентов, мобильные станции управления и контроля для сбора и аналитики данных, полевые лаборатории САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 4 июня. Соответствующее соглашение в присутствии заместителя председателя правительства РФ Юрия Борисова было подписано на Петербургском международном экономическом форуме, сообщает компания. Этот комплекс будет включать специальные автомобили для транспортировки оборудования, а также установки для закачивания в скважины реагентов, мобильные станции управления и контроля для сбора и аналитики данных, полевые лаборатории и многое другое. По итогам испытания первых комплексов планируется создание их первой серийной модели.