Спосіб визначення параметрів підземної тріщини під час і після проведення гідророзриву пласта

1. Спосіб визначення параметрів підземної тріщини під час і після проведення гідророзриву пласта, що включає розміщення у свердловині вимірювальних пристроїв для картування тріщин, додавання до рідини для гідророзриву закріплювача тріщин, побудову каротажних діаграм, який відрізняється тим, що до закріплювача тріщин додають опромінену речовину, причому дозою, що забезпечує реєстрацію сигналів радіоактивним каротажним зондом, який опускають у свердловину після проведення гідророзриву, а каротажні діаграми будують з урахуванням даних, одержаних з радіоактивного зонда. 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як опромінену речовину використовують опромінений поліакриламід. Корисна модель відноситься до нафтогазової і вугільної промисловості і може бути використана для визначення параметрів тріщин, які утворюються під час і після гідравлічного розриву нафтового або вугільного пласта, і моделюванні процесу утворення підземних тріщин. Відомий спосіб визначення розмірів тріщин розриву і їх орієнтації в тому чи іншому напрямку, що включає розміщення у свердловині спеціальних вимірювальних пристроїв [1]. Дані, отримані з цих пристроїв під час проведення гідравлічного розриву пласта (ГРП), інтерпретують і використовують у процесі моделювання геометрії тріщини (довжини, відстані від ствола свердловини тощо), оскільки безпосередні вимірювання виконати неможливо. Але спосіб не забезпечує одержання повної інформації про процес утворення тріщин, тому що не враховує змін, які відбуваються після завершення ГРП. Найбільш близьким за технічною суттю до способу, що пропонується, вибраний як найближчий аналог, є відомий спосіб визначення параметрів підземної тріщини [2], що включає розміщення у свердловині вимірювальних пристроїв для картування тріщин, зокрема, вимірювачів нахилу, додавання до рідини для гідророзриву закріплювача тріщин, побудову каротажних діаграм. При цьому інструменти вимірювачів нахилу обладнано магні тними башмаками, які забезпечують притиснення їх до стінки свердловини. У процесі закачування рідини з кожного вимірювача нахилу збирають і обробляють дані про нахил утвореної тріщини, що дозволяє визначити її розміри і орієнтацію в реальному часі. Визначають залежність геометрії тріщини від фактичних параметрів обробки. В результаті отримують вивірену модель тріщини, що дозволяє аналізувати схему технологічного процесу і вносити необхідні корективи. Але разом з тим відомий спосіб має ряд наступних недоліків. 1. Процес утворення тріщин після проведення ГРП носить релаксаційний, повзучий характер, оскільки залежно від пружності та міцності ствола свердловини і породи після зняття тиску тріщина продовжує зростати, хоча тиск, створюваний з поверхні, було знято, а інструменти вимірювачів нахилу піднято на поверхню. 2. У разі появи асфальтеносмолистих, парафінистих, сольватних та інших можливих відкладень - діелектриків, магнітні башмаки можуть втратити силу притиснення до ствола свердловини, що спричинить внесення значної похибки при визначенні орієнтації і розмірів утворених тріщин. Крім того, не встигнувши притиснутися до ствола свердловини, магнітні башмаки можуть зісковзнути зі слизьких поверхонь м'яких відкладень за рахунок "лижного ефекту", що спричинить недостовірність ео ю ю CM о інформації про орієнтацію і довжину (ширину) тріщини. 3. Точність побудованих каротажних діаграм багато в чому залежить від правильної установки вимірювача нахилу на глибині і ступеня притиснення його до стінки свердловини. У разі неправильної установки і недостатньому ступені притиснення похибка може досягати значного ступеня і спотворить дані вимірювача нахилу. 4. При використанні вимірювачів нахилу можуть виникати проблеми з доступом до глибоко розміщених ділянок, що теж є недоліком відомого способу. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу визначення параметрів тріщини під час і після проведення гідравлічного розриву пласта шляхом введення в тріщину опроміненої речовини, що дозволить забезпечити одержання даних про зміну параметрів підземної тріщини після завершення гідророзриву і, тим самим, підвищити точність моделювання процесу утворення підземних тріщин. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення параметрів підземної тріщини під час проведення гідравлічного розриву пласта, що включає розміщення у свердловині до початку обробки вимірювальних пристроїв для картування тріщин, додавання до рідини для гідророзриву закріплювача тріщин, побудову каротажних діаграм, згідно з запропонованою корисною моделлю до закріплювача тріщин додають опромінену речовину, причому дозою, що забезпечує реєстрацію сигналів радіоактивним каротажним зондом, який опускають у свердловину після проведення гідророзриву, а каротажні діаграми будують з урахуванням даних, одержаних з радіоактивного зонда. За рахунок закачування разом із закріплювачем тріщин (проппантом або кварцевим піском) в утворену тріщину опроміненої речовини, наприклад, легкоопроміненого поліакриламіду, з дозою, безпечною (не більше 2 рентген) для операторів ГРП та інших працівників, задіяних у процесі ГРП, можна за допомогою радіоактивного зонда одержати дані про параметри (розміри та орієнтацію у просторі) підземної тріщини з урахуванням тих процесів, що відбуваються після завершення ГРП. Як відомо, радіоактивний зонд здатний реєструва 11525 ти сигнали менше 0,5 рентген. Радіоактивністю гірських порід можна знехтувати, оскільки вона є незначною і не спричинить значної похибки. Після зняття тиску і утворення тріщин в свердловину через НКТ опускають на кабелі малогабаритний радіоактивний зонд для уловлювання в тріщині радіоактивних сигналів. Інтерпретація цих сигналів дозволить безпомилково визначити параметри утвореної підземної тріщини з урахуванням тих змін, що відбулися в ній після завершення гідророзриву. З використанням запропонованого способу можна виконати моделювання параметрів тріщин для конкретного родовища, що дасть змогу оптимізувати технологічні операції гідравлічного розриву пласта. Наведемо приклад, що підтверджує переваги запропонованого способу. Для адекватного порівняння у прикладі використано результати гідравлічного розриву вугільних пластів на родовищі Хелпер, шт. Юта, США, компанія Anadarko [2]. Крива 1 на каротажній діаграмі (Фіг. 1) демонструє, що утворена під час гідророзриву тріщина по висоті перетинає всі вугільні пласти. Верх і низ тріщини був відбитий по відмітках відповідно 1153 і 1208м, довжина тріщини складає 55м. На кривій 2 продемонстровано, що за рахунок генерації енергії при ГРП (закон Гука и Пуассона), після припинення процесу обробки тріщина продовжує «зростати», досягаючи інтервалу на відмітках 1145 і 1208м, тобто реальна довжина її може складати 63м. Таким чином, при використанні способу, що заявляється, одержують більш повну інформацію про параметри підземних тріщин, утворених в результаті гідророзриву пласта, що забезпечує достовірність даних для моделювання підземної тріщини і вибору оптимальних режимів для проведення ГРП на конкретному родовищі. Джерела інформації 1. Schlumberger. PressureXpress. Brochure 04FE-143, www.slb.com/oilfield. September 2004. 2. Картирование и моделирование трещин, оптимизирующее гидроразрыв при добыче метана из угольных пластов /Л. Статс, К. Фишер //Нефтегазовые технологии.- 2005.- № 7, -С.8-10. 11525 Фіг. 1 Комп'ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601