Спосіб кислотного гідророзриву пласта

1. Спосіб кислотного гідророзриву пласта, що передбачає моделювання процесу гідророзриву пласта за комп'ютерними програмами, помпування у свердловину кислотного розчину і протискуючої рідини під тиском, більшим за тиск розкриття тріщин, закриття свердловини після завершення помпування протискуючої рідини, який відрізняється тим, що об'єм і витрату кислотного розчину визначають шляхом моделювання за комп'ютер U 1 3 18091 4 №2151864, МПК7 Е21В43/26, Е21В43/27, більшими від об'єму і витрати кислотного розчину, опубл.2000.06.27], за яким у свердловину запома свердловину закривають для змикання тріщини повують при тиску більшому за тиск розриву пласна зерна кварцу, які відшарувалися від стінки тріта розчин глинокислоти з поступовим зниженням щини і перемістились по ній, як кислотний розчин тиску нагнітання. Перед глинокислотою для попезастосовують соляну кислоту, суміш соляної і плареднього розкриття тріщин помпують великі об'єми викової кислоти, яка називається глинокислотою, прісної води при тиску більшому за тиск розриву чи інші кислоти або їх комбінації, як протискуючу пласта, після цього помпують глинокислоту, а за рідину застосовують пластову воду, водні розчини нею прісну воду в об'ємі глинокислоти. Всі рідини солей, спиртів, ПАР або їх комбінації. помпують з поступовим зниженням тиску нагнітанУ низькопроникний слабокарбонатний териня. Після цього свердловину закривають для очігенний пласт з невеликою витратою, при тиску кування спадання тиску і реагування кислоти. більшому за тиск розкриття тріщини, запомповуПомпування прісної води перед глинокислотою ють кислотний розчин, здатний розчиняти глинисзабезпечує попереднє розкриття тріщин, в які посто-карбонатний цемент породи. Наявність великих тупає кислотний розчин, забезпечує реакцію глифільтраційних втрат забезпечує те, що переважанокислоти безпосередньо в тріщині. Поступове юча, більша за 90%, частина кислотного розчину, зниження тиску нагнітання кислоти сприяє рівнопроникає в пласт навколо тріщини. Глинистомірнішому заповненню тріщини і зменшенню поскарбонатний цемент на стінках тріщини і в породі туплення кислоти у небажані зони. Нагнітання піснавколо тріщини розчиняється, внаслідок чого ля кислоти прісної води сприяє просуванню зростає проникність пласта навколо тріщини і зеркислоти в пласт. на кварцу, що складають скелет породи, відшароНедоліками відомого способу щодо дії на нивуються від стінки тріщини. Помпування протискузькопроникні слабо карбонатні пласти є помпуванючої рідини, наприклад, пластової води з ПАР, з ня великих об'ємів прісної води перед глинокисловитратою і об'ємом не менше ніж у 1,5 рази більтою, що викликає насичення привибійної зони і шими об'єму і витрати кислотного розчину, забеззони навколо тріщини водою і призводить до знипечує збільшення ширини тріщини і переміщення ження фазової проникності для вуглеводнів. Це по ній відшарованих зерен кварцу. Після завертакож викликає набухання глини, яка є у складі шення помпування рідин і зниження тиску, до ветеригенних колекторів, і знижує проникність пороличини меншої від тиску змикання тріщини на зерди. Широке розкриття тріщини не сприяє збільна кварцу, тріщина самозакріплюється. Внаслідок шенню розчинення її стінок за короткий час руху кислотного гідророзриву в пласті створюється сапо тріщині. Плановане зниження тиску нагнітання мозакріплена тріщина і зона високої проникності води перед нагнітанням кислоти викликає переднавколо неї, що забезпечує збільшення припливу часне змикання тріщини, а зниження тиску під час пластових флюїдів до свердловини. нагнітання глинокислоти, якщо вона розчиняє поСуттєві відмінні ознаки корисної моделі такі: роду і кольматуючі тріщини залишки бурового роз- помпування кислотного розчину, який добре чину, є природним і не потребує зміни режиму фільтрується в низькопроникний пласт проводитьпомпування. ся з невеликою витратою, яка спричиняє збільВ основу корисної моделі поставлено завданшення тиску, достатнього для розкриття тонкої ня створити спосіб кислотного гідророзриву пласвертикальної тріщини; та, який дозволяє за рахунок зміни режимів пом- розкриття тонкої тріщини, наприклад ширипування кислотного розчину і протискуючої рідини ною від 0,3 до 0,5мм, що достатньо для перемізабезпечити розкриття, розвиток і самозакріпленщення кислотного розчину по тріщині; ня тріщини зернами кварцу, що відшарувалися від - помпування в пласт кислотних розчинів, здаскелету породи і перемістились протискуючою тних розчиняти глинисто-карбонатний цемент сларідиною, внаслідок чого покращуються фільтрабокарбонатної породи, а саме: соляної кислоти, ційні характеристики привибійної зони і збільшусуміші соляної і плавикової кислоти, яка називається приплив нафти і газу до свердловини, а це ється глинокислотою чи інших кислот або їх комбізабезпечує підвищення ефективності гідрорознацій, таких об'ємів і витрат, які, за час руху в тріриву. щині, достатні для розчинення глинистоСуть корисної моделі полягає у тому, що у карбонатного цементу на стінках тріщини, і відшаспособі кислотного гідророзриву пласта, що перування зерен кварцу з поверхні тріщини; редбачає моделювання процесу гідророзриву - розчинення глинисто-карбонатного цементу пласта за комп'ютерними програмами, помпування навколо тріщини малов'язким кислотним розчиу свердловину кислотного розчину і протискуючої ном, який за час проведення кислотного гідророзрідини під тиском, більшим за тиск розкриття тріриву пласта (КГРП) майже повністю фільтрується щин, закриття свердловини після завершення з тріщини, внаслідок чого в слабокарбонатній тепомпування протискуючої рідини, об'єм і витрату ригенній породі навколо тріщини утворюється зона кислотного розчину визначають шляхом моделюпідвищеної проникності; вання за комп'ютерними програмами гідророзриву - протискування кислотного розчину в пласт пласта, помпуванням кислотного розчину і протисрідиною, яка не здатна розчиняти глинистокуючої рідини забезпечують розвиток тонкої веркарбонатний цемент і незначно впливає на фільттикальної тріщини, достатньої для переміщення і раційні властивості породи, об'ємом і витратою не дії кислотного розчину в тріщині і навколо неї, применше ніж у 1,5 рази більшими об'єму і витрати чому об'єм і витрату під час помпування протискукислотного розчину забезпечує розширення тріючої рідини приймають не менше як у 1,5 рази щини і переміщення зерен кварцу; 5 18091 6 - закриття свердловини після протискування 1678м, пористістю 8%, проникністю 2.4*10-3мкм2. кислотного розчину для зниження тиску до велиПластовий тиск 11,2МПа, температура 48°С, Дебіт чини, меншої за тиск змикання тріщини, що забезданого необводненого пласта 0,22т/д нафти. печує змикання тріщини на переміщені по ній зерКислотний гідророзрив пласта ML2 провели з на кварцу, які само закріплюють тріщину. поетапним збільшенням витрати і тиску. В пласт Спосіб кислотного гідророзриву пласта виконагнітали послідовно кислотні розчини 15% НС1 нують наступним чином. Визначають фільтрацій(CKP) (5,5м3) і 15% HСl+3% HF(ГКР)(5,5м3), а потім но–ємнісні і механічні властивості пласта та літо18,5м3 пластової води з ПАР. Помпування кислотлогічний склад порід. Вибирають рецептуру ного розчину здійснювали з витратою 0,37м3/хв., а кислотного розчину, який розчиняє глинистопротискування пластовою водою з ПАР для розкарбонатний цемент пласта, і протискуючої рідини, ширення, промивання і самозакріплення тріщини, яка не розчиняє його. Моделюють розкриття тріоб'ємом в 1,6 рази більшим від об'єму кислотного щин в залежності від об'ємів, витрати і тиску нагнірозчину, і витратою 1,0м3/хв., тобто у 2,7 рази бітання кислотного розчину і протискуючої рідини в льшою, ніж витрата кислотного розчину. Під час пласт. Об'єм і витрату помпування кислотного ронагнітання кислотних розчинів тиск на гирлі зросзчину в пласт вибирають так, щоб забезпечити тав до 26МПа, а під час протискування, незважаюзростання тиску для створення тонкої вертикальчи на значне збільшення витрати, тиск на гирлі був ної тріщини, яка проникає через три - п'яти метроменшим - 21МПа, що свідчить про покращання ву зону кольматації пласта навколо свердловини. фільтраційних властивостей пласта навколо сверОб'єм і витрату помпування протискуючої рідини дловини з тріщиною. приймають не менше ніж у 1,5 рази більшими, Аналіз результатів випробування запропонооб'єму і витрати помпування кислотного розчину, ваного способу кислотного гідророзриву пласта щоб забезпечити розширення тріщини і збільшити показав що: лінійну швидкість потоку рідини в ній для перемі- максимальний вибійний тиск 42,5МПа (при щення зерен кварцу, що відшарувалися з поверхні 26МПа на гирлі) під час нагнітання кислотного ростінок тріщини. Після завершення помпування зчину відповідає градієнту тиску на вибої протискуючої рідини свердловину закривають, 0,025МПа/м. Такий градієнт тиску, як відомо з досконтролюють зниження тиску до величини, меншої віду проведення ГРП, є значно більший градієнту за тиск змикання тріщини, щоб защемити перемітиску розкриття тріщин 0,016-0,019МПа/м в таких щені зерна кварцу. Після чого починають освоєння пластах, тобто під час КГРП тріщина розкрилась; свердловини. - початковий коефіцієнт приймальності свердСвердловину готують до кислотного гідророзловини 17,0м3/(д МПа) при витраті 0,37м3/хв, а 3 3 риву пласта в наступній послідовності. Спускають кінцевий, при витраті 1,0м /хв-46,0м /(д МПа), збінасосно-компресорні труби (НКТ) з пакером, вище льшився у 2,7 рази. З досвіду проведення ГРП на пластів на які здійснюють дію, або з двома пакеБитківському родовищі після такого збільшення рами, так, щоб оброблювані пласти знаходилися коефіцієнта приймальності у пласти успішно запопоміж пакерами. Гирло свердловини обладнують мповували пісок, що також свідчить про розкриття арматурою високого тиску. В пласт запомповують тріщини; розрахований об'єм кислотного розчину при прое- кислотний розчин активно розчинив матеріал ктних режимах нагнітання. Безпосередньо за ним пласта, оскільки тиск на гирлі під час його нагнізапомповують протискуючу рідину, наприклад тання в пласт і протискування з зростаючою випластову воду з поверхнево-активними речовинатратою самовільно знизився - на 10МПа. Це підтми, в об'ємі і з витратою не менше ніж у 1,5 рази верджує, що розчинність низь-копроникних більшими за об'єм і витрату кислотного розчину. слабокарбонатних порід є достатньою для застоСвердловину закривають, контролюють зниження сування в них КГРП. тиску, до величини меншої за тиск змикання трі- дебіт свердловини після КГРП збільшився від щини для забезпечення защемлення переміщених 1,1т/д до 2,5т/д нафти, за рахунок збільшення її зерен кварцу між стінками тріщини. Знижують тиск припливу до обробленого пласта. Дебіт пласта в на гирлі свердловини до атмосферного, піднімаякому проведено КГРП зріс приблизно від 0,2т/д ють НКТ з пакером (чи пакерами), спускають глидо 1,6т/д, тобто у вісім разів, що можливе тільки бинне обладнання для експлуатації і освоюють внаслідок створення тріщини і збільшення прониксвердловину. ності породи навколо тріщини під дією кислоти. Приклад виконання способу. Для моделювання розвитку і закріплення тріДля виконання способу кислотного гідророзщин у свердловині 579-Битківська застосовано риву пласта вибрано свердловину 579-Битківська, програму Меєра MFrac-П, яка адекватно описує що експлуатує в інтервалі від 1948 до 1879м, обгідророзрив пласта. Програма враховує фізичні ладнаному фільтром, відклади ML1 і в перфоровавластивості і напружений стан породи, фізичні ному ПК-103 інтервалі від 1768 до 1650м відклади властивості рідин і режими нагнітання в пласт. За ML2. Свердловину обладнано обсадною колоною фактичними даними проведення КГРП виконано діаметром 146мм, спущеною на глибину 1948м. моделювання його перебігу і визначено наступне: Колона обпресована тиском 15МПа. Свердловина - розміри одного крила вертикальної тріщини, експлуатується газліфтним способом. Дебіт всіх яка розкривалася в кінці помпування кислотного пластів свердловини 1,1т/д нафти при обводненорозчину: довжина 30м, висота 12м, ширина 0,5мм, сті 14% і газовому факторі 1900м3/т. Кислотний а після помпування протискуючої рідини: довжина гідророзрив пласта проведено у теригенному пла60м, висота 12м, ширина 0,7мм; сті ML2 товщиною 12м в інтервалі від 1690 до - коефіцієнт втрат рідин з тріщини в породу 7 18091 8 навколо неї такий великий, що з тріщини в поропованого кислотного розчину також закінчується вий простір витікає 10,7м3 кислотного розчину практично під час його помпування. (тобто (10,7/11,0)100=97,2% від запомпованого у Розрахунки розчинення глинисто-карбонатного свердловину) і 17,9м3 (тобто (17,9/18,5)100=96,8% цементу породи, наведені на с.441 Довідника, повід запомпованої у свердловину) протискуючої казали що в 6м3 соляної кислоти розчинність його 3 пластової води з ПАР, тобто майже весь кислотстановить 600кг, а в 6м глинокислоти 400кг. Приний розчин фільтрується у поровий простір навкоблизно така ж кількість глинисто-карбонатного ло тріщини. цементу породи розчинена під час виконання споДля оцінки результатів реакції кислотного розсобу КГРП, що пропонується. чину в поровому просторі низькопроникних слабоПідвищення продуктивності свердловини, яке карбонатних порід і в тріщині використано апрободосягається після КГРП, викликано не тільки змивану методику [Довідник з нафтогазової справи, канням тріщини на переміщені зерна кварцу, але й Івано-франківський ДТУ нафти і газу, М.Львів, створенням зони підвищеної проникності породи 1996, с.436-441] згідно з якою час нейтралізації навколо тріщини. соляної кислоти в поровому просторі становить до Технічний результат від використання способу 30с, а глинокислоти у десять разів більший, але досягається за рахунок зміни режимів помпування все одно дуже малий, до 3хв. Оскільки тривалість кислотного розчину, що розчиняє глинистопомпування кислотних розчинів, 97% яких під час карбонатний цемент породи низькопроникного КГРП фільтрується у поровий простір навколо слабокарбонатного теригенного пласта на стінках тріщини, майже на порядок більша, вони прореатріщини і навколо неї, і протискуючої рідини, яка гували за час помпування, тобто витримувати кисне розчиняє його, забезпечується розкриття, розлоту на реагування нема потреби. Також відомо, виток і самозакріплення тріщини зернами кварцу, що глибина проникнення активної кислоти в каналі що відшарувалися від скелету породи і перемістидіаметром один міліметр становить 20см, а в кались протискуючою рідиною, покращуються фільтналі діаметром один сантиметр - 600см, що значно раційні характеристики привибійної зони і збільшуменше довжини створеної кислотним розчином ється приплив нафти і газу до свердловини, а це тріщини, яка становить 30м. Це означає, що реакзабезпечує підвищення ефективності гідро розриція в тріщині, в якій знаходиться менше 3% запомву пласта. Комп’ютерна верстка М. Мацело 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 – 42, 01601