АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ГЕОЛОГО-ТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА (НА ПРИМЕРЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ)

ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF GEOLOGICAL AND TECHNICAL FACTORS ON THE EFFICIENCY OF HYDRAULIC FRACTURING (ON THE EXAMPLE OF WESTERN SIBERIAN FIELDS)

Kolokolov Aleksandr Yurievich

Master's student, Institute of Oil and Gas, Branch of the Ufa State Petroleum Technological University in Oktyabrsky,

 Russia, Oktyabrsky

АННОТАЦИЯ

В статье на основе анализа опубликованных данных проведена оценка влияния геолого-физических и технологических факторов на успешность операций гидравлического разрыва пласта (ГРП). Рассмотрены статистические данные по эффективности ГРП на месторождениях Западной Сибири, систематизированы причины неудачных операций. Установлено, что среди геологических причин основными являются литологическая неоднородность и неподтверждение насыщения по данным ГИС. Предложена система критериев для предварительной оценки скважин-кандидатов.

ABSTRACT

The paper presents an assessment, based on an analysis of published data, of the influence of geological, physical, and technological factors on the success of hydraulic fracturing (HF) operations. Statistical data on HF efficiency in Western Siberian fields are reviewed, and the causes of unsuccessful operations are systematized. It is established that the primary geological causes are lithological heterogeneity and the failure to confirm saturation based on well logging data. A system of criteria for the preliminary screening of candidate wells is proposed.

Ключевые слова: гидравлический разрыв пласта; эффективность ГРП; низкопроницаемые пласты; критерии подбора.

Keywords: hydraulic fracturing; fracturing efficiency; low-permeability reservoirs; candidate selection criteria.

Гидравлический разрыв пласта на сегодняшний день остаётся одним из наиболее эффективных методов интенсификации добычи нефти. На месторождениях Западной Сибири работы по проведению ГРП ведутся с 1988 года, и для целого ряда объектов данная технология стала неотъемлемой частью системы разработки, охватывая 50-80% фонда добывающих скважин. Так, по данным ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь» за период с 1989 года выполнено более 20 тысяч скважино-операций [1].

Несмотря на впечатляющие масштабы применения, до 20% операций ГРП признаются недостаточно эффективными. Анализ показывает, что доля успешных ГРП составляет около 80% и выше [2], однако причины неудач требуют детального изучения. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения технологической эффективности ГРП в условиях ухудшения структуры запасов и перехода к разработке трудноизвлекаемых коллекторов.

Эффективность гидроразрыва определяется комплексом взаимосвязанных факторов. Как отмечается в работе Гаффарова Д.Р., к ним относятся геолого-физические, технологические факторы, а также состояние разработки месторождения на момент проведения операции. При проектировании ГРП необходимо учитывать не все факторы подряд, а выделять те, которые имеют наибольшую степень влияния для конкретного объекта [2].

В работе Рахимовой Е.А. и Красноперовой С.А., причины недостижения планируемого дебита после ГРП подразделены на три группы: геологические (65% всех неудач), организационные и технологические. Внутри геологической группы основными причинами названы неподтверждение насыщения по данным ГИС и литологическая неоднородность коллектора. Для территории Западной Сибири характерны схожие проблемы: зональная и слоистая неоднородность, низкая проницаемость с высокой долей расчленённости пластов [3]

Значительный вклад в систематизацию факторов вносит работа Шакуровой А.Ф., где с помощью корреляционного анализа установлены количественные геолого-промысловые критерии эффективного применения ГРП на месторождениях ОАО «Татнефть». Важно подчеркнуть, что для эффективного выбора скважин-кандидатов необходим учёт как фильтрационно-емкостных свойств, так и качества крепления заколонного пространства [4].

В работе Федорова В.С. и соавторов представлены данные о динамике показателей ГРП за период 2017-2021 гг. по месторождениям ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь». Дополнительная добыча нефти, полученная за счёт ГРП в 2021 году, достигла 234,4 тыс. тонн, превысив плановые значения на 6%. Однако при этом наблюдается устойчивое снижение входного прироста дебита: с 5,3 т/сут до 3,9 т/сут к концу 2021 года, что составило 26%. Средняя дополнительная добыча на одну скважино-операцию в том же году составила 710 тонн при плане 705 тонн.

Факторами, ограничивающими эффективность, по мнению авторов, являются высокая обводнённость продукции на четвёртой стадии разработки большинства месторождений региона, а также естественная выработка запасов и влияние системы заводнения [1].

На Приобском месторождении, которое является уникальным по запасам, но относится к категории трудноизвлекаемых из-за низкопроницаемых коллекторов, ГРП применяется с 1992 года. На месторождениях АО «Юганскнефтегаз» анализ более 700 операций ГРП показал, что основными объектами применения были залежи с проницаемостью менее 5·10⁻² мкм² (77% всех обработок). В результате ГРП дебит жидкости увеличивался с 8,3 до 31,4 т/сут, по нефти – с 7,2 до 25,3 т/сут при росте обводнённости на 6,2% [5].

Современные подходы к проектированию ГРП немыслимы без геомеханического моделирования. Как подчёркивается в публикации Каримова А.Ф. и соавторов, применение геомеханического моделирования и систем заканчивания скважин с фрак-портами, активируемыми шарами, позволяет адаптировать технологию к сложным горно-геологическим условиям, таким как высокая вертикальная и латеральная изменчивость пластов, а также риски обводнения [6].

На месторождениях Западной Сибири с низкопроницаемыми коллекторами, как отмечается в работе Грищенко В.А. и соавторов, необходима оптимизация числа стадий многостадийного ГРП с учётом фильтрационно-емкостных свойств. Установлено, что увеличение межпортового расстояния с 125 до 160 метров не приводит к ухудшению показателей, что позволяет сократить затраты на строительство скважин [7].

Стромило Д.В. и Ахымбаева Б.С. указывают на важность учёта тектонических и петрофизических параметров при проектировании трещин. Геологические свойства продуктивного пласта оказывают решающее влияние на успех операции [8].

На основе проведённого анализа предлагается следующая система критериев для предварительной оценки скважин-кандидатов под ГРП:

- геологические критерии: эффективная нефтенасыщенная мощность пласта (должна составлять не менее 2-3 м для вертикальных скважин); отсутствие неподтверждения насыщения по ГИС; литологическая однородность интервала перфорации; отсутствие близко расположенных водонасыщенных прослоев.

- фильтрационно-ёмкостные свойства: проницаемость коллектора (для Западной Сибири оптимальный диапазон – от 1 до 50·10⁻³ мкм²); пористость (не менее 12-14%).

- технологические критерии: возможность проведения качественного цементирования колонны; обеспечение необходимой скорости закачки; наличие оборудования для контроля параметров ГРП.

Как показывает опыт, на безводный и маловодный (менее 5%) фонд скважин приходится 76% всех операций ГРП, что подтверждает целесообразность применения метода на объектах с низкой обводнённостью. Наиболее удачные результаты получены в чистонефтяных объектах с большой нефтенасыщенной толщиной, где дебит жидкости увеличивался с 3,5-6,7 до 34 т/сут при росте обводнённости на 5-6% [1].

В работе Пызыкова В.Ф. на примере пласта ЮС11 Тевлинско-Русскинского месторождения обосновывается возможность применения ГРП даже на участках горизонтальных стволов, отнесённых по стандартным критериям к «неэффективной проходке», что позволяет расширить потенциал метода [9].

Анализ опубликованных данных показывает, что эффективность гидроразрыва пласта определяется комплексом геолого-физических и технологических факторов. Наибольшее влияние среди геологических причин неудач оказывают литологическая неоднородность коллектора и неподтверждение насыщения по ГИС (до 65% всех случаев) [3].

На месторождениях Западной Сибири, несмотря на высокие абсолютные показатели дополнительной добычи, наблюдается устойчивое снижение эффективности ГРП во времени, что связано с переходом к четвёртой стадии разработки и высокой обводнённостью продукции [1].

Применение геомеханического моделирования и оптимизация дизайна ГРП с учётом фильтрационно-емкостных свойств позволяет повысить успешность операций до 80-90%.

Список литературы:

1. Федоров В.С., Байтенов А.М., Колев Ж.М. Анализ ГРП на примере нефтяных месторождениях Западной Сибири // Актуальные исследования. – 2026. – №4 (290). – Ч.I. – С. 6-9.
2. Гаффаров Д.Р. Исследование влияния геолого-физических и технологических факторов на эффективность гидравлического разрыва пласта // Электронный научный журнал Нефтегазовое дело. – 2018. – №4. – С. 72-78.
3. Рахимова Е.А., Красноперова С.А. Минимизация рисков недостижения планируемого дебита после проведения гидроразрыва пласта // Управление техносферой. – 2024. – Т.7. – Вып.1. – С. 82-94.
4. Шакурова А.Ф. Анализ комплекса факторов, оказывающих влияние на эффективность гидравлического разрыва пласта на месторождениях ОАО «Татнефть» // Нефтепромысловое дело. – 2014. – № 8. – С. 23-27
5. Зиатдинова Е.Ю., Егоров Е.Л., Осоргин П.А. и др. Этапы совершенствования технологии гидроразрыва пласта на Приобском нефтяном месторождении ООО «РН-Юганскнефтегаз» // Нефтяное хозяйство. – 2022. – № 5. – С. 75-79.
6. Каримов А.Ф., Лубнин А.А., Савин А.В. и др. Перспективные направления развития технологий гидроразрыва пласта на активах «Зарубежнефти» // Нефтяное хозяйство. – 2025. – № 9. – С. 36-40.
7. Грищенко В.А., Шишлянников А.Н., Ищук Д.А. и др. Повышение экономической эффективности разработки трудноизвлекаемых запасов нефти за счет оптимизации числа стадий многостадийного гидроразрыва пласта // Нефтяное хозяйство. – 2025. – № 9. – С. 61-65.
8. Стромило Д.В., Ахымбаева Б.С. Геологические факторы и современные подходы к гидроразрыву пласта // Вестник науки №12 (81) том 5 ч. 2. С. 418 - 425. 2024 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/20539 (дата обращения: 19.05.2026 г.)
9. Пызыков В.Ф. Опыт применения гидравлического разрыва в горизонтальных скважинах на участках неэффективной проходки по пласту // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 11. – С. 58-61.