МЕТОД РАСКЛИНИВАЮЩИХ АГЕНТОВ ПРИ ГИДРОРАЗРЫВЕ ПЛАСТА

METHOD OF WEDGING AGENTS IN HYDRAULIC FRACTURING

Kirill Chernikov

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье описано применение метода расклинивающих агентов при гидроразрыве пласта.

ABSTRACT

This article describes the application of the method of wedging agents in hydraulic fracturing.

Ключевые слова: нефть, призабойная зона пласта, гидроразрыв пласта.

Keywords: oil, bottom-hole formation zone, hydraulic fracturing.

Извлечение нефти из пласта и любое воздействие на него осуществляется через скважины. Призабойная зона пласта (ПЗП) – область, в которой все процессы протекают наиболее интенсивно. Здесь как в единый узел сходятся линии токов при извлечении жидкости или расходятся – при закачке. От состояния призабойной зоны пласта существенно зависят эффективность разработки месторождения, дебиты добывающих, приёмистость нагнетательных и та доля пластовой энергии, которая может быть использована на подъём жидкости непосредственно в скважине.

В случае, если пласт сложен трещинноватыми хорошо сцементированными породами, для повышения нефтеотдачи или газоотдачи могут быть применены механические методы воздействия, самым распространенным из которых является гидравлический разрыв пласта.

Гидроразрыв пласта (ГРП) – это процесс воздействия жидкости непосредственно на породу до тех пор, пока она не начнет разрушаться и начнется процесс образования трещин. ГРП проводят путем закачивания в пласт жидкости разрыва (гель, вода или кислота) под давлением, превышающим давление раскрытия трещин.

В результате ГРП кратно повышается дебит скважин за счет снижения гидравлических сопротивлений в призабойной зоне и увеличения фильтрационной поверхности скважины, а также увеличивается конечная нефтеотдача за счет приобщения к выработке слабо дренируемых зон и пропластков.

Сущность гидравлического разрыва пласта состоит в образовании и расширении в пласте трещин при создании высоких давлений на забое скважины жидкостью, закачиваемой в скважину. В образовавшиеся трещины нагнетают отсортированный крупнозернистый песок или пропант. Пропанты – сферические гранулы, удерживающие под большим давлением трещины ГРП от смыкания и обеспечивающие необходимую производительность нефтяных и/или газовых скважин путем создания в пласте проводящего канала.

Трещина создается путем закачки жидкостей подходящего состава в пласт со скоростью превышающей ее поглощения пластом. Давление жидкости возрастает, пока не будут превзойдены внутренние напряжения в породе.

Теоретические представления о процессе ГРП, как методе увеличения продуктивности скважин впервые были представлены в работе Ж. Кларка в 1948 году. В 1957 году М. Хуберт и Д. Виллис представили работу, которая теоретически обосновывала механику трещинообразования в продуктивных отложениях. Но наиболее основательно теория формирования и распространения трещин гидроразрыва разработана отечественными учеными Г.И. Баренблаттом, Ю.П. Желтовым и С.А. Христиановичем, которые получили аналитические зависимости для определения размеров горизонтальных и вертикальных трещин, образовавшихся посредством закачки фильтрующейся и нефильтрующейся жидкостей.

Образованные в пласте новые трещины или открывшиеся и расширившиеся имеющиеся, соединяясь с другими, становятся проводниками нефти и газа, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными зонами пласта. Протяженность трещин вглубь пласта может достигать нескольких сотен метров.

Гидроразрыв был впервые применен в 1947 г. на месторождении Хаготон в штате Канзас, США. При этом, в качестве расклинивающего агента использовался речной песок, полученный из расположенной неподалеку реки. В качестве жидкости для гидроразрыва в том случае использовался бензин, загущенный напалмом из запасов, оставшихся после Второй Мировой войны. Речной песок использовался для предотвращения смыкания образовавшихся при гидроразрыве трещин.

Список литературы:

1. Меликбеков А.С. Теория и практика гидравлического разрыва пласта. - М.: Недра, 1967. - 141 с.
2. Папков С. Пропанты нового поколения для ГРП // Журнал Neftegaz.ru – № 7-8 - с. 80-81.
3. Христианович С.А. Исследования механизма гидравлического разрыва пласта // Труды/Институт геологии и разработки горючих ископаемых. – М., 1960. – Т2.: Материалы по разработке нефтяных и газовых месторождений.