Сергій Папков - Інженер відділу матеріалів для нафтогазової промисловості, ЗАТ «3М Росія»
Буріння горизонтальних свердловин замість вертикальних дозволяє стволу свердловини пройти безпосередньо по продуктивного пласту, доводячи проходку в продуктивному інтервалі до 9 кілометрів, збільшивши, таким чином, площа дренування в рази в порівнянні з вертикальними свердловинами, розкривають лише кілька метрів продуктивного інтервалу.
Для залучення в розробку якомога більшої площі продуктивного інтервалу застосовують такі способи збільшення продуктивності свердловин як гідророзрив пласта.
Гідроразив пласта - це процес впливу рідини безпосередньо на породу до тих пір, поки вона не почне руйнуватися і почнеться процес утворення тріщин. ГРП проводять шляхом закачування в пласт рідини розриву (гель, вода або кислота) під тиском, що перевищує тиск розкриття тріщин. Залежно від типу колектора, для підтримки тріщин у відкритому стані використовуються різні проппанта (розклинюючий речовина), - для теригенних колекторів пісок, а для карбонатних формацій - кислота.
Гідророзрив пласта проводять для інтенсифікації видобутку, або для збільшення прийомистості нагнітальних свердловини. В результаті ГРП знижується гідравлічний опір привибійної зони, збільшується фільтраційна поверхня свердловини.
Важливу роль в технології гідророзриву грають Пропанти. Пропанти - це тверді частинки з розміром близько одного міліметра. Їх роль полягає в підтримці новоствореної в результаті гідророзриву тріщини у відкритому стані, після того як гель, використаний для доставки пропант і створення тріщини в продуктивному пласті буде зруйнований. Найчастіше в якості пропант виступають зерна піску, відсортовані за розмірами до певної фракції.
Застосування піску в якості пропант при гідророзриві пласта має ряд недоліків, пов'язаних з його механічними властивостями. Пісок набагато важча за воду (2.6 гр / см 3 проти 1 гр / см 3 у води), а значить, він буде прагнути утворювати гірки на своєму шляху до досягнення найвіддаленіших кінців новоствореної тріщини гідророзриву, що не дозволить використовувати максимальну довжину тріщини. Іншим недоліком піску є його слабка механічна міцність, що призводить до його швидкого руйнування (пісок витримує тиск близько 4000 PSI), яке незабаром проявить себе як винос пропант зі свердловини, а це в свою чергу створює проблему пескопроявленій і втрати геомеханической стійкості пласта-колектора. Рішення обох цих проблем дороге, що змушує нафтовидобувні компанії шукати альтернативу традиційним пропант з піску.
Однією з нових розробок 3М області добавок для гідророзриву пласта з'явилися надлегкі (з щільністю 1,05 гр / см 3) Пропанти з щільністю близькою до щільності води (1 гр / см 3). Це властивість наділяє надлегкі Пропанти нейтральною плавучістю, що дозволить пропант перебувати в розчині води, не випадаючи в осад. Надлегкі Пропанти легко досягають найдальші кінці тріщини і надійно в ній фіксуються. Нове покоління пропант зроблено деформуються і міцними (витримують тиску до 8000 PSI) що дозволить їм надійно закріпити тріщину у відкритому стані, не зруйнувавши при цьому пропант. Ще одне дуже важливе властивість новоствореної тріщини гідророзриву - це її провідність (здатність пропускати через себе певної кількість рідини в одиницю часу), чим вище провідність тріщини, тим більше нафти можна буде добути з даної свердловини.
Говорячи про провідності тріщини, варто згадати те, як частинки пропант (піску або надлегких пропант) можуть упаковуватися (створювати певну структуру) один з одним при приміщенні їх в замкнуті умови під надлишковим тиском. Найбільш очевидна структура упаковки для частинок піску і надлегких пропант - це шар. Пропанти можуть упаковуватися як в один шар, так і формувати кілька шарів, що знаходяться один над одним. Структура, що складається всього лише з одного шару пропант, буде називатися моношар. При цьому, якщо моношар (один шар пропант) буде заповнений не повністю, тобто, в якійсь частині шару буде відсутній пропант і замість пропант там буде порожнеча, то така структура буде носити назву частковий моношар (Рис. 1).
Малюнок 1. Різні структури, утворювати пачками пропант.
Дуже важливо помітити, що тільки за допомогою надлегких пропант Удета досягти структури частковий моношар в тріщині гідророзриву при закачуванні пропант.
Як показали дослідження, провідність часткового моношару надлегкого пропант перевершує провідність 5 шарів піску 20/40 меш (фракційний склад піску). Даний факт дозволяє встановити, що при закачуванні набагато менших обсягів надлегких пропант, можна створити тріщину з більшу провідність, ніж якби в якості пропант використовувався пісок.
Менші обсяги закачування надлегкого пропант для освіти в тріщині структури часткового моношару дозволяють заощадити на реагентах, необхідних для проведення гідророзриву, таких як вода, полімери, знизити швидкість закачування, економиться час на проведення робіт. Загальний обсяг економії в результаті застосування надлегких пропант замість традиційно використовуваного піску, в матеріальному вираженні може становити 25% від загальної вартості робіт по гідророзриву пласта.
New Generation 3M Proppants - Applications In Hydraulic Fracturing
J D Neuhaus Purpose Designed Hoists Are Suitable For Heavy Duty Underwater Operation
ROGTEC, Russian Oil and Gas Technologies, Magazine is Russia's leading upstream oil and gas publication. Produced with the aim of being the leading, independent, technology based journal for the Russian, Caspian, CIS and Eurasia regions. Covering from exploration through to drilling, completion and production technologies the ROGTEC publication works hand in hand with the regional Operators like Lukoil, Rosneft, Salym Petroleum Development, Gazprom, Gazprom Neft and many other. ROGTEC - The Engineers Choice!
The RDCR, Russian Drilling Contractors Roundtable, is Russia's premier drilling event, bringing together drilling teams from Russia's largest operators and oil and gas drilling contractors with the leading suppliers of drilling rigs, rig equipment and related downhole and tubular services from around the globe. The RDCR is a one day show designed to allow the drilling sector to meet, share ideas, knowledge and issues on the latest wells, drilling technologies and advancements in well construction.
Now in its 2nd year, the Kazakh Drilling Roundtable is the largest gathering of drilling professionals in Kazakhstan. It is the only drilling specific event where regional drilling heads and experts can meet and interact with local and international suppliers of drilling rigs, equipment and services. Organized by TMG Worldwide in direct partnership with JSC NC KazMunayGas, the KDR is a one day conference split into two technology halls.