Гидравлический разрыв пласта

Гидравлический разрыв пласта (ГРП)—процесс гидравличе­ской обработки его призабойной зоны для углубления и расширения уже имеющихся и образования новых трещин в породе про­дуктивного пласта, а также последующего их сохранения.

Гидравлический разрыв проводят как в эксплуатационных, так и в нагнетательных скважинах. В первом случае ГРП позволяет увеличить приток пластовой жидкости, во втором — улучшить при­емистость скважины.

Гидравлический разрыв пласта проводят для увеличения про­ницаемости призабойной зоны пласта, создания условий, облегчаю­щих приток пластовой жидкости к эксплуатационной колонне или соответственно вход ее в пласт при работе нагнетательной сква­жины. При проведении ГРП расширившиеся старые и образовав­шиеся новые трещины служат каналами для перетока пластовой жидкости, обладающими меньшим гидравлическим сопротивлени­ем.

Основой ГРП является механическое разрушение породы про­дуктивного пласта под давлением жидкости, закачиваемой в него.. Для сохранения образовавшихся трещин и предотвращения смы-кания их стенок после снижения давления в них закачивают крупнонозернистый песок.

Гидравлический разрыв пласта проводят следующим образом:

а) в зоне пласта, подлежащей разрыву, устанавливают пакер;

б) по специальной колонне труб закачивают жидкость для об­разования в пласте трещин. Установка пакера обусловлена необ­ходимостью разгрузки эксплуатационной колонны от давления жидкости, а также обеспечением нагружения определенного ин­тервала пласта, находящегося между пакерами;

в) в трещину закачивают крупнозернистый песок, который ос­тается в ней и в дальнейшем при эксплуатации скважин выполня­ет роль каркаса, препятствует смыканию стенок трещин после то­го, как давление жидкости будет снижено.

Непосредственно ГРП выполняют следующим обра­зом.

1. Насосным агрегатом закачивают в скважину жидкость раз­рыва, которая в зависимости от физико-механических особенно­стей пласта имеет соответственно повышенную вязкость и бывает двух типов: на основе углеводородных жидкостей или водных раст­воров. В первом случае это могут быть сырая высоковязкая нефть, загущенные керосин или дизельное топливо, во втором — вода, сульфитспиртовая барда, загущенные растворы соляной кис­лоты.

Жидкость разрыва закачивают при нескольких значениях по­дач насосов и на каждом режиме работы определяют приемистость скважины, строят график зависимости расхода поглощаемой жид­кости от развиваемого давления. Расход жидкости, закачиваемой в пласт, ступенчато увеличивают до тех пор, пока не произойдет скачкообразного увеличения поглощения жидкости и некоторого уменьшения давления нагнетания, что свидетельствует об образо­вании трещин в пласте.

2. После появления трещин в колонну НКТ начинают закачи­вать жидкость-песконоситель. Это может быть та же жидкость, что использовалась при разрыве пласта, но смешанная с песком. Жидкость-песконоситель закачивают всеми насосными агрегата­ми при максимальных давлении и подаче.

Содержание песка в жидкости изменяют в пределах 100— 600 кг на 1 м³ жидкости. Песок должен быть более прочным, чем порода, слагающая пласт, и достаточно крупным. Перед ГРП его промывают от глины и пыли и отсеивают по размерам песчинок-фракциям. Наиболее приемлемой фракцией является песок с раз­мером зерен 0,5—1,0 мм. Общее количество песка, закачиваемого в скважину, зависит от протяженности трещин и изменяется в пределах от 4 до 20 т.

3. Без прекращения подачи жидкости и снижения давления лосле окончания закачки жидкости-песконосителя начинают зака­чивать в скважину продавочную жидкость, объем которой должен быть на 1,5—2 м³ больше объема насосно-компрессориых труб, нз которых спущен пакер, и зумпфа. В качестве продавочной жид­кости используют маловязкую нефть или воду, обработанную ПАВ. Часто в нефтяные скважины после закачки жидкости-песконосите­ля закачивают 2—2,5 м³ чистой жидкости без песка, после чего f приступают к закачке продавочной жидкости — воды. В этом слу­чае объем воды выбирают таким, чтобы предупредить попадание ее в пласт.

При гидравлических испытаниях обвязки устья и трубопрово­дов обслуживающий персонал удаляют от испытываемых объек­тов за пределы опасной зоны.

Во время закачки и продавки жидкости нахождение людей воз­ле устья скважины и у нагнетательных трубопроводов запреща­ется. Во время работы агрегатов запрещается ремонтировать их или крепить обвязку устья скважины и трубопроводов. Перед от­соединением трубопроводов от устьевой арматуры следует закрыть краны на ней и снизить давление в трубах до атмосферного.

Пуск агрегатов разрешается только после удаления людей, не связанных непосредственно с выполнением работ, за пределы опас­ной зоны.

В первый период ГРП (создания трещин) насосные агрегаты забирают рабочую жидкость непосредственно из емкостей или ав­тоцистерн, далее на их прием подключают пескосмесительные аг­регаты, имеющие запас песка и пополняющие его от песковозов, жидкость для приготовления смеси поступает от соответствующих цистерн. При закачке продавочной жидкости на прием насосных агрегатов поступает жидкость из других емкостей или резервуа­ров.

При гидроразрыве пласта насосные и пескосмесительные агре­гаты монтируют в большем, чем необходимо по расчету, количест­ве на случай их выхода из строя во время проведения процесса