Сущность гидравлического разрыва пласта (ГРП) пребывает в расширении и образовании в пласте трещин при создании больших давлений на забое скважин жидкостью, закачиваемой в скважину. В появившиеся трещины нагнетают отсортированный крупнозернистый песок чтобы не разрешить трещине сомкнуться по окончании снятия давления.
Образованные в пласте трещины либо раскрывающиеся и расширившиеся, соединяясь вторыми, становятся проводникагаза и ми нефти, связывающими скважину с удаленными от забоя продуктивными территориями пласта. Протяженность трещин в глубь пласта может быть около нескольких десятков метров. Появившиеся в породе трещины шириной 1—2 мм, заполненные крупнозернистым песком, владеют большой проницаемостью.
Дебиты скважин по окончании гидроразрыва пласта довольно часто увеличиваются многократно. Операция ГРП складывается из следующих последовательно проводимых этапов:
1) закачка в пласт жидкости разрыва для образования трещин;
2) закачка жидкости-песконосителя;
3) закачка жидкости для продавливания песка в трещины.
В большинстве случаев в качестве жидкости разрыва и жидкости-песконосителя используют одну и ту же жидкость. Исходя из этого для упрощения терминологии в большинстве случаев эти жидкости именуются жидкостями разрыва.
Жидкости разрыва по большей части используют двух видов: водные растворы и углеводородные жидкости.
Время от времени применяют водонефтяные и нефтекислотные эмульсии.
Углеводородные жидкости используют в нефтяных скважинах. К ним относятся: сырая нефть повышенной вязкости; мазут либо его смесь с нефтями; ДТ либо сырая нефть, загущенные нефтяными мылами.
Водные растворы используют в нагнетательных скважинах. К ним относятся — вода; водный раствор сульфит-спиртовой барды; растворы соляной кислоты; вода, загущенная разными реагентами; загущенные растворы соляной кислоты.
При выборе жидкости разрыва по большей части учитывают такие параметры, как вязкость, способность и фильтруемость удерживать зерна песка во взвешенном состоянии.
Так как при незначительной вязкости с целью достижения давления разрыва требуется закачка в пласт громадного количества жидкости, нужно применять пара в один момент трудящихся насосов. В случае если вязкость жидкости превышает допустимые значения, для образования трещин нужны большие давления, поскольку с повышением вязкости растут утраты при прокачке жидкости по трубам.
Песок для заполнения трещин при ГРП обязан удовлетворять следующим требованиям: 1) иметь высокую механичес&не;кую прочность, дабы образовывать качественные песчаные подушки в трещинах, и не разрушаться под действием веса пород; 2) сохранять высокую проницаемость. Таким есть крупнозернистый, прекрасно окатанный и однородный по составу кварцевый песок с размерами зерен от 0,5 до 1,0 мм.
Требуемое количество песка для закачки в пласт зависит от степени трещиноватости пород. В доломиты породы (и сильнотрещиноватые известняки) закачивается до нескольких десятков тысячь киллограм песка. Большое количество песка закачивают кроме этого и в рыхлые породы, в большинстве случаев уже дренированные при прошлой эксплуатации и предрасположенные к пробкообразованию. В пласты, сложенные из песчаников и малотрещиноватых известняков, целесообразно закачивать 8 — 10 т песка на скважину. В отдельных случаях это количество уменьшают до 4 — 5 т либо, напротив, увеличивают до 20 т. Концентрация песка в жидкости-песконосителе, в зависимости от ее фильтруемости и удерживающей способности, может колебаться от 100 до 600 кг на 1 м3 жидкости.
Разработка гидроразрыва пласта пребывает в следующем. Сначала забой скважины очищают от глины и песка и отмывают от загрязняющих отложений. Время от времени перед ГРП целесообразно проводить солянокислотную обработку либо дополнительную перфорацию. В таких случаях понижается давление разрыва и увеличивается его эффективность.
В промытую и очищенную скважину спускают трубы диаметром 89 мм, по которым жидкость разрыва направляется к забою. Трубы меньшего диаметра при ГРП использовать нецелесообразно, поскольку при прокачке жидкости в них возникают тяжелые потери давления.
Для предохранения обсадной колонны от действия высокого давления над разрываемым пластом устанавливается пакер. Он всецело разобщает фильтровую территорию скважины от ее вышележащей части, наряду с этим давление, создаваемое насосами, действует лишь на нижнюю поверхность и фильтровую зону пакера. Так, в ходе гидроразрыва пласта на пакер снизу вверх действуют громадные упрочнения. Если не принимать соответствующие меры, пакер вместе с насосно-компрессорными трубами будет подниматься вверх, что недопустимо. Для предотвращения этого на трубах устанавливают гидравлический якорь.
При нагнетании в трубы жидкости давление действует на поршни гидравлического якоря, благодаря чего они выходят из собственных гнезд и прижимаются к обсадной колонне. Чем выше давление, тем с большей силой поршни прижимаются к колонне. Кольцевые грани на торце поршней врезаются в колонну и мешают перемещению насосно-компрессорных труб [9].
Устье скважины оборудуется особой головкой, к которой подключаются агрегаты для нагнетания в скважину жидкостей разрыва.
К главному оборудованию относятся: мобильные насосные агрегаты, большое давление которых образовывает 70 МПа при подаче 6 л/с. Для смешивания жидкости-песконосителя с песком используют пескосмесительные установки, смонтированные на высокопроходимых машинах. Процесс смешивания песка с жидкостью и подачи смеси на приме насосных агрегатов механизирован. Пескосмесительный агрегат имеет грузоподъемность 9ти производительность 50 т/ч. Он оборудован загрузочным шнеком. Посредством таких агрегатов готовится смесь песка с жидкостью любой заданной концентрации.
Так как в ходе гидравлического разрыва пласта в большинстве случаев применяют пара насосных агрегатов, для упрощения их обвязки между собой и с арматурой устья при нагнетании жидкости в скважину используют самоходный блок манифоль-да. Данный блок складывается из напорного и приемно-раздаточного коллекторов, набора труб с шарнирными соединениями и подъемной стрелы. Все оборудование смонтировано на шасси автомобиля. Насосные агрегаты посредством быстросъемных эластичных соединений из труб подключаются к блоку манифольда, что, со своей стороны, соединяется с арматурой устья.
Видеопрезентация гидравлического разрыва пласта
