РЕФЕРАТ
по теме: «Виды ГРП»
Исполнитель,
стулент группы РЭНГМ-21 ________________ П.Г. Кольцов
Руководитель стажировки ________________ А.И. Павловский
доцент
Гомель 2022
Содержание
Введение…………………………………………………………………………...3
1. Описание ГРП…………………………………………………………………5
2. Многоканатный разрыв………...…………………………………………........6
3. Кислотный гидроразрыв…………………………………...…………………..7
4. Экологическая безопасность ГРП………………………………………….….8
Заключение……………………………………………………………………….9
Список литеры…………………………………………………..…………….....10
Введение
Первые попытки интенсификации добычи нефти из нефтяных скважин были предприняты еще в 1890-х годах. В США, где добыча нефти в это время развивалась стремительными темпами, был успешно испытан метод стимулирования добычи из плотных пород с помощью нитроглицерина. Идея состояла в том, чтобы взрывом нитроглицерина раздробить плотные породы в призабойной зоне скважины и обеспечить увеличение притока нефти к забою. Метод успешно применялся некоторое время, несмотря на свою очевидную опасность.
Примерно в это же время был разработан метод интенсификации добычи нефти посредством обработки призабойной зоны скважины кислотой. Первые кислотные обработки, по некоторым данным, были выполнены в 1895 году. Авторство в изобретении метода приписывается Герману Фрешу, главному химику на нефтеперерабатывающем заводе Solar компании Стандарт Ойл. Патент по кислотной обработке Фреш получил 17 марта 1896 г. Он касался химического агента (хлористоводородной кислоты), который способен реагировать с известняком, в результате чего образуются растворимые продукты. Эти продукты в дальнейшем выносятся из пласта вместе со скважинными флюидами.
|
|
Как и для всех инноваций, потребовалось некоторое время, чтобы это новшество прижилось. На то, чтобы осознать все преимущества кислотных обработок ушло 30 лет. Применение метода в промышленных масштабах началось только в 30-х годах 20-го века.
В процессе этих первых интенсифицирующих кислотных обработок было выяснено, что под действием давления возможен разрыв пласта. Так зародилась идея гидравлического разрыва пласта, первая зафиксированная попытка которого была предпринята в 1947 году. Попытка оказалась неуспешной, но она вдохновила на дальнейшие изыскания в этой области.
Первый коммерчески успешный гидроразрыв пласта был осуществлен в 1949 году в США, после чего их количество стало резко возрастать. К середине 50-х годов количество проводимых ГРП достигло 3000 в год. В 1988 году общее количество проведенных ГРП перевалило за 1 млн. операций. И это только в США.
В отечественной практике метод ГРП начали применять с 1952 года. Пик применения метода был достигнут в 1959 году, после чего количество операций снизилось, а затем и вовсе прекратилось. С начала 1970-х и до конца 1980-х ГРП в отечественной нефтедобыче в промышленных масштабах не проводились. В связи с вводом в разработку крупных нефтяных месторождений Западной Сибири потребность в интенсификации добычи попросту отпала. Возрождение практики применения ГРП в России началось только в конце 1980-х.
В настоящее время лидирующие позиции по количеству проводимых ГРП занимают США и Канада. За ними следует Россия, в которой применение технологии ГРП производят в основном на нефтяных месторождениях Западной Сибири. Россия – практически единственная страна (не считая Аргентины) за пределами США и Канады, где ГРП является привычной практикой и воспринимается вполне адекватно. В других странах применение технологии гидроразрыва затруднено из-за местных предубеждений и недопонимания технологии. В некоторых странах действуют существенные ограничения по использованию технологии ГРП вплоть до прямого запрета на ее применение.
|
|
Описание ГРП
Гидравлический разрыв пласта – один из методов интенсификации работы нефтяных и газовых скважин и увеличения приёмистости нагнетательных скважин. Метод заключается в создании высокопроводимой трещины в целевом пласте для обеспечения притока добываемого флюида (газ, вода, конденсат, нефть либо их смесь) к забою скважины.
После проведения ГРП дебит скважины, как правило, резко возрастает. Метод позволяет «оживить» простаивающие скважины, на которых добыча нефти или газа традиционными способами уже невозможна или малорентабельна. Кроме того, в настоящее время метод применяется для разработки новых нефтяных пластов, извлечение нефти из которых традиционными способами нерентабельно ввиду низких получаемых дебитов. Также применяется для добычи сланцевого газа и газа уплотнённых песчаников.
Обычно на проведении ГРП и других методов интенсификации нефтедобычи специализируются сервисные нефтяные компании.
Методы ГРП различаются по типу образования трещин, объему закачиваемой жидкости и проппантов, а также по другим характеристикам. К основным видам гидравлического разрыва пласта относят следующие:
|
|
· По области воздействия на пласт: локальный (длина трещин до 20 м) – имеет наибольшее распространение; глубокопроникающий (длина трещин 80-120 м); массированный (1000 м и больше);
· По охвату пластов: однократный (воздействие на все пласты и пропластки); многократный (для скважин, которые вскрыли 2 и более пластов); интервальный (для определенного пласта);
· Специальные методы: кислотный гидроразрыв; технология TSO – формирование коротких трещин для предупреждения их распространения к водонефтяному контакту и снижения объема закачки проппанта (данный способ показывает высокую эффективность в песчаных коллекторах); импульсный (создание в средне- и высокопроницаемых породах нескольких радиально расходящихся трещин для снижения скин-эффекта – ухудшения проницаемости пор из-за их загрязнения частицами, содержащимися в фильтрующемся пластовом флюиде.
Многоканатный разрыв
Многократный гидроразрыв производится несколькими методами:
Вначале проводится создание трещины по обычной технологии. Затем она временно закупоривается путем нагнетания веществ (зернистый нафталин, пластмассовые шарики и другие), закрывающих перфорационные отверстия. После этого делают гидравлический разрыв пласта в другом месте.
Разобщение зон производят с помощью пакеров или гидравлических затворов. Для каждого из интервалов проводится ГРП по традиционной схеме.
Поэтапный гидроразрыв пластов с изоляцией каждой нижележащей зоны песчаной пробкой.
В глинистых разрезах наиболее эффективным является создание вертикальных трещин, так как они соединяют продуктивные нефтегазоносные пропластки. Такие трещины получают воздействием нефильтрующихся жидкостей или быстрым повышением скорости закачки.
Подготовка к проведению ГРП
Технология гидравлического пласта состоит из нескольких этапов. Подготовительные работы заключаются в следующем:
Исследование скважины на приток пластового флюида, способность к поглощению рабочей жидкости и определение давления, необходимого для ГРП.
Очистка забоя от песчаной или глинистой корки (промывка водой под давлением, обработка соляной кислотой, гидропескоструйная перфорация и другие способы).
Проверка скважины специальным шаблоном.
Спуск в ствол скважины труб для подачи рабочей жидкости.
Установка герметизирующего пакера и гидравлических якорей для защиты обсадной колонны.
Монтаж устьевого оборудования (манифольд, лубрикатор и другие устройства) для подключения насосных агрегатов к нагнетательным трубопроводам и герметизации скважины.
Принципиальная схема обвязки технологического оборудования при ГРП показана на рисунке ниже.
Кислотный гидроразрыв
Сущность кислотного гидравлического разрыва пласта состоит в том, что на первом этапе искусственно создается трещина (так же, как и при обычной технологии ГРП), а затем в нее закачивается кислота. Последняя реагирует с горной породой, возникают длинные каналы, которые увеличивают проницаемость коллектора в призабойной зоне. В результате возрастает коэффициент извлечения нефти из скважины.
Данный вид процесса гидравлического разрыва пласта является особенно эффективным для карбонатных пород. По данным исследователей, с таким типом коллекторов связано более 40% запасов нефти в мире. Техника и технология гидроразрыва в этом случае незначительно отличается от вышеописанной. Оборудование изготавливается в кислотостойком исполнении. Для защиты машин от коррозии применяют также ингибиторы (формалин, уникол, уротропин и другие).
Разновидностями кислотного ГРП являются двухстадийные обработки с использованием таких материалов, как:
1. полимерные соединения (ПАА, ПВВ, гипан и другие);
2. латексные составы (СКМС-30, АРК);
3. стирол;
4. смолы (БНИ-5, ТСД-9, ТС-10).
В качестве кислотных растворителей применяют 15% раствор соляной кислоты, а также специальные композиции (СНПХ-9010, СНПХ-9633 и другие).
Экологическая безопасность
Широкомасштабное применение ГРП в течение длительного периода времени (уже более 50 лет) подтверждает экологическую безопасность метода. Работы по проведению ГРП проводятся под контролем государственных регулирующих органов и супервайзеров самих нефтяных компаний. Поскольку нефтяные пласты залегают на больших глубинах (1000-3000 м) влияние процесса на поверхностные и грунтовые воды исключено. Сама конструкция нефтяных скважин с использованием нескольких колонн призвана обеспечить экологическую безопасность процесса нефтедобычи и работ, проводимых в скважинах.
Заключение
Технология ГРП прошла большой путь – от единичных операций до самого мощного инструмента увеличения продуктивности скважин и управления разработкой пласта. В настоящее время многие нефтяные месторождения своей разработкой обязаны методам гидроразрыва пласта. Например в США, где технология ГРП применяется чрезвычайно широко, примерно 25-30% всех запасов стали промышленно доступными именно благодаря этой технологии. По оценкам экспертов, гидроразрыв способствовал увеличению извлекаемых запасов нефти в Северной Америке на 8 млрд. баррелей.
Список литературы
1. https://fb-ru.turbopages.org/fb.ru/s/article/459390/gidravlicheskiy-razryiv-plasta-vidyi-raschet-i-tehnologicheskiy-protsess;
2. https://neftegaz.ru/tech-library/tekhnologii/141812-gidravlicheskiy-razryv-plasta-grp/;
3. https://ru.wikipedia.org/wiki/Гидравлический_разрыв_пласта;