МЕТОД ИНТЕГРАЦИИ ПЕРЕХОДНОГО ДАВЛЕНИЯ И ПЛОЩАДИ ТРЕЩИНЫ ГРП ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ НЕТРАДИЦИОННЫХ СКВАЖИН

METHOD INTEGRATES PRESSURE-TRANSIENT AND FRACTURE AREA TO DETECT WELL INTERFERENCE

Anatoly Isakov

student, Department of RENGM, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

Dmitriy Modenov

student, Department of RENNGM, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

Ekaterina Inyakina

Supervisor, candidate of technical sciences, associate professor, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

Гидравлические трещины, образовавшиеся в процессе заканчивания скважины, предполагают, что продукция будет поступать обратно в исходную скважину. Хотя многоскважинные заканчивания повышают эффективность, они усложняют соединение трещин между скважинами. Близость недавно законченной скважины к ранее существовавшей добывающей скважине предполагает наличие истощенной зоны, которая может "украсть" площадь поверхности трещины.

ABSTRACT

Hydraulic fractures created during completions are assumed to produce back to the original well. While multiwell-pad completions increase efficiencies, they complicate fracture connectivity between wells. The proximity of newly completed wells to a pre-existing producing well suggests a depleted zone that can “steal” fracture surface area. The complete paper presents a real-time method to estimate the stage-to-stage interference and well-to-well interference and their implications on completions efficiency.

Ключевые слова: гидравлические трещины, многоскважинные заканчивания, интерференция, площадь поверхности трещин, площадь добывающей поверхности.

Keywords: hydraulic fractures, multi-well completions, interference, fracture surface area, producing surface area.

Введение

Основная задача для промышленности в отношении нетрадиционных ресурсов (с низкой проницаемостью 0,1 – 1 мД) состоит в оптимизации расстояния между скважинами для повышения чистой дисконтированной стоимости скважины. Неоднородность пласта и конструкция заканчивания скважин влияют на ориентацию и геометрию трещин. В отрасли до сих пор отсутствуют точные методы определения их характеристик.

На рис. 1 показаны три типа интервалов между скважинами, которые можно классифицировать как "предпочтительный", "нежелательный" и "вредный" - тип расположения скважин А+ (предпочтительный), тип расположения скважин В (нежелательный) и С (вредный). При типе расположения скважин А+ нет интерференции между скважинами, которые идеально дренируют пласт; однако, этого трудно достичь. При типе интервалов В может быть 10-15% интерференции между гидравлическими или естественными трещинами системами. Расстояние между скважинами типа В может быть достигнуто при надлежащем сочетании технологии разработки и технологии заканчивания скважины. Этот тип интервалов обычно может обеспечить более предсказуемый расчетный показатель максимальной нефтеотдачи (КИН). Тип интервалов C характеризуется более близким, чем необходимо, расстоянием между скважинами, что приводит к совместному использованию объема пласта, охваченного ГРП, между скважинами. Некоторые операторы используют такое размещение при высоких ценах на нефть и газ для того, чтобы ускорить добычу.

Постановка проблемы

В данной статье представлено обсуждение методов, используемых в настоящее время в нетрадиционных пластах для понимания поведения скважин при различных интервалах и моделях ГРП. Однако, этим методам все еще не хватает следующего:

• Средств для изучения геометрии трещин для каждой стадии (полудлина трещины и высота трещины);
• Определения естественного распределения трещин в пласте;
• Оценки площади радиуса дренирования родительской скважины;
• Точного анализа флюидов, если отбор производится на поверхности;
• Избегания или смягчения последствий гидроразрыва пласта;
• Максимизации объема пласта, охваченного ГРП, при минимальном количество воды, необходимое для проведения операции.

Рисунок 1. Характеристика зон дренажа родительских и дочерних скважин

Методология

Рабочий процесс состоит из двух основных компонентов: анализ в режиме реального времени и анализ после выполнения работы. Анализ в реальном времени включает в себя два подкомпонента, которые направлены на оптимизацию площади поверхности трещин (ППТ) и площади добывающей поверхности (ПДП) активной стадии. Стадии гидроразрыва пласта обычно начинаются с закачки воды, за которой следует смесь проппанта и воды (называемая суспензией) в различной концентрации. ППТ рассчитывается с помощью технологии оптимизации в реальном времени и максимизируется за счет эффективного размещения проппанта, избегания последствий ГРП и контролируемого использования воды. Этого можно достигнуть путем изменения скорости подачи суспензии и концентрации проппанта в режиме реального времени.

После того как известна площадь поверхности трещины, определяется площадь добывающей поверхности. Когда стадия заканчивается (когда нагнетание прекращается), жидкость внутри трещины будет просачиваться в новую сложную сеть трещин. Анализ переходного давления использует давление гидроразрыва для оценки свойств трещины, включая ПДП. ПДП количественно определяет общую площадь сложной сети трещин, соединенных с интервалами перфораций, совершенных на этапе. Если есть истощение вокруг родительской скважины, пласт вокруг активной области ГРП будет иметь тенденцию к меньшему разрушению поскольку в нем труднее создать напряжение. В таком случае оптимизация в реальном времени не будет учитывать новые трещины, и общая длина трещин будет небольшой по сравнению со стадией без истощения из родительской скважины.

В отличие от этого, данные по ГРП будут выявлять большую длину трещины в случае истощения из родительской скважины. Таким образом, путем интеграции областей трещин как во время закачки, так и после неё, наличие стадийной интерференции может быть рассчитано на основе индекса стадийной продуктивности. Эта интеграция приведет к оптимизации следующего объема закачки следующей стадии ГРП для минимизации негативных последствий ГРП и уменьшению интерференции скважин. Основные преимущества этого рабочего процесса в режиме реального времени при обнаружении попаданий в ГРП, следующие:

• Его можно применять в режиме реального времени;
• Не требуется установка дополнительного оборудования, при этом затраты на анализ минимальны;
• Оптимизируется объем воды для гидроразрыва, при этом сохраняется постоянная масса проппанта;
• Создается лучшая площадь поверхности трещины с меньшим блокированием конденсата.

Оценка количества ГРП

Промышленность вложила значительные усилия и средства в разработку эффективного решения для управления ГРП между родительскими и дочерними скважинами, поскольку такие разрывы снижают нефтеотдачу дочерних и родительских скважин от 20 до 40%. Разработанный рабочий процесс сосредоточен на следующих шагах для обнаружения взаимодействия, вызванного разрывом пласта:

1. Измерение истощения родительской скважины по результатам анализа переходных процессов, который будет использован для корректировки плана закачки в дочерние скважины;

2. Выполнение оптимизации заканчивания в режиме реального времени и анализ ГРП;

3. Использование аналитических данных для будущей разработки месторождения.

Для измерения количества ГРП на родительских скважинах для каждой стадии ГРП, рекомендуется выполнить следующие шаги:

1. Провести мониторинг давления в родительской скважине для определения величины давления.

2. Рассчитать ППТ в режиме реального времени.

3. Рассчитать площадь поверхности трещины после ГРП (по ПДП).

Выводы

Предлагаемая методика заключается в применении данных в реальном времени во время проведения ГРП путем интеграции физики пласта при создании новой трещины в неразрушенной породе и потока жидкости в пористой среде для учета общей связанной площади поверхности трещины, как истощенной, так и не истощенной. Можно сделать следующие основные выводы:

-Предложенная методология может быть использована для оценки общей площади связанных трещин, включая истощение и неистощение для каждой стадии.

-Сравнение площади поверхности трещин, измеренной в режиме реального времени, с площадью поверхности трещины утечки поможет выявить поэтапную интерференцию, от скважины к скважине или от этапа к этапу в одной и той же скважине.

-Расчетная площадь поверхности трещины и площадь поверхности ГРП были впоследствии проверены с помощью общего результата добычи скважины.

-Этот подход может быть использован для подготовки к гидроразрыву пласта, нацеленного на небольшие по размеру трещины ГРП.

Представленный подход предлагает методику оценки дренирования в режиме реального времени, методологию оценки дренирования для каждой скважины на основе активной ППТ. Эта информация потенциально поможет построить точную имитационную модель для одиночной скважины или куста скважин. Также эта информация пригодится для оценки расстояния между скважинами и раннего прогнозирования добычи.

Список литературы:

1. Малышев Г.А., Сонияч В.П., Сулейма С. А. Состояние и перспективы развития технологии ГРП// Нефтяное хозяйство.- 2002. - № 8. - С. 88-93.
2. Лысенко В.Д. Определение эффективности гидравлического разрыва нефтяного пласта// Нефтяное хозяйство.-1999. - № 11.-С. 12-17.
3. Бойко B.C., Зарубин Ю.А., Дорошенко В.М. «Эксплуатация нефтяных и газовых скважин» - М.: Недра, 1989.