ИСТОРИЧЕСКИЙ ПЛАСТ

Попытки интенсификации отдачи пласта предпринимались еще в конце XIX века в США. Тогда породы в призабойной зоне скважины разрушали при помощи нитроглицерина. Подход был опасным, но довольно эффективным. Новым этапом в истории нефтедобычи стал метод гидроразрыва пласта. ГРП
с использованием пропанта начал применяться в конце 1940-х в США, а в начале 1950-х — в СССР. О его рентабельности говорят сухие цифры: уже
к середине 1950-х во всем мире проводилось около 3000 таких операций. В конце 1990-х «Сибнефть» (позже ее активы составили основу ПАО «Газпром нефть») стала лидером среди частных нефтегазовых компаний России в использовании ГРП. Первая такая операция была проведена на Карамовском месторождении Ямало-Ненецкого АО.

Метод ГРП остается актуальным до сих пор и постоянно совершенствуется. Если раньше в основном искали пути по устранению скин-фактора в призабойной зоне, возникавшего в процессе бурения или эксплуатации скважины, то сегодня главная цель — улучшить общую проницаемость породы. Это позволяет вывести на рентабельный уровень даже те скважины, разработка которых стала неэффективной.

Компании-акционеры СПД давно и успешно совершенствуют технологию ГРП. ПАО «Газпром нефть» уже около десяти лет создает высокотехнологичные скважины с многостадийным ГРП. Сейчас эта технология применяется примерно на 60% горизонтальных скважин на месторождениях компании.
В 2016 году компания «Газпромнефть-Хантос» впервые в России успешно провела 30-стадийный гидроразрыв пласта на Южно-Приобском месторождении
в Ханты-Мансийском автономном округе — Югре. Концерн «Шелл» также успешно совершенствует метод многостадийного ГРП на скважинах в Мексиканском заливе.

ВНУТРИ ТРЕЩИНЫ

При стимуляции разных типов коллекторов важны разные параметры. Для высокопроницаемых коллекторов это в первую очередь ширина и проводимость, а для среднепроницаемых – длина трещины, а потом уже проводимость. Чтобы при разработке таких пластов добиться предельно возможной ширины трещины в приствольной зоне, в нее закачивают крупный пропант в максимальной концентрации. Часто его покрывают смолой, чтобы предотвратить его вынос потоком пластового флюида. Особое внимание уделялось закреплению приствольной части трещины с максимальной концентрацией пропанта. «Парадигма» заключалась в том, что перепродавка пропанта в пласт нежелательна, так как ведет к смыканию трещины в приствольной зоне.

Tilda Publishing

Схема многостадийного гидроразрыва пласта с перепродавкой

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) – обработка пласта, при которой в горной породе создают трещины для повышения ее проницаемости.

ВЗГЛЯНУТЬ ПО-НОВОМУ

Многостадийный ГРП придал очевидный импульс разработке низкопроницаемых коллекторов. От гидроразрыва начала века современный ГРП отличается главным образом тем, что при переходе к следующему интервалу нужно изолировать предыдущий обработанный интервал скважины пробкой (песчаной, разбуриваемой или растворимой). Пробка удаляется после проведения работ. Такая конструкция скважины позволяет создать необходимую сеть трещин заданной длины.

Но даже простые компоновки многозонного закачивания расклинивающего трещины пропанта в пласт требуют совершенствования технологии. Пропант, который остается в горизонтальном стволе, может усложнить последующие операции. Удаление (вымывание) пропанта после каждой стадии увеличивают стоимость и время обработки скважины. Простая альтернатива, упрощающая технологический процесс — перепродавка пропанта в пласт, но в отрасли всегда существовала «парадигма ГРП»: перепродавка снижает продуктивность скважины. «Но это не точно», как говорится. Сейчас становится ясно, что такая парадигма препятствовала использованию новых технологий МГРП: на метод нужно было взглянуть шире. Работы, проведенные СПД, позволяют снять неопределенности, связанные с методом перепродавки пропанта.

Через месяц на экспериментальной скважине провели гидродинамические исследования. Показатели сравнили с данными аналогичных исследований на соседних скважинах, где проводились ГРП с недопродавкой. Анализ результатов показал, что скважина с перепродавкой работает не хуже соседних.

Для подтверждения результата ГРП с перепродавкой провели еще на одной скважине. Ее успешно вывели на режим, дебит составил
90 кубометров с обводненностью 30%. Это хороший результат для данных геологических условий. Затем в той же зоне пробурили две горизонтальные скважины с одинаковыми азимутами и такой же длиной горизонтального участка. Специалисты СПД учли положительный опыт предыдущих испытаний. На этот раз они решили провести сравнительные МГРПс недопродавкой пропанта в пласт на первой горизонтальной скважине и с перепродавкой на второй.

В общей сложности на скважинах было проведено по шесть стадий ГРП с закачкой по 60 тонн пропанта. На первой скважине закачивали
по 0,5 кубометров жидкости на каждой стадии с недопродавкой, на второй — с перепродавкой. На скважине с недопродавкой провели очистку ствола от пропанта и вызов притока через гибкие насосно-компрессорные трубы (ГНКТ). Только после этого в скважину спустили ЭЦН
и запустили добычу. На второй скважине ГНКТ не потребовались — ЭЦН можно было спускать сразу.
В итоге дебиты и коэффициенты продуктивностей скважин оказались сопоставимыми, причем на скважине с перепродавкой они были даже чуть выше!
Смелый проект, участники которого не побоялись по-новому взглянуть на хорошо известную технологию ГРП, был представлен на конкурс «Амбиция СПД», где его участники одержали заслуженную победу в номинации «Рост добычи: производственная эффективность и устойчивое развитие».

Алексей Чернышов,
эксперт по интенсификации нефтеотдачи пласта:

«Перепродавки пропанта при гидравлическом разрыве пласта в средне - и высокопроницаемых пластах всегда старались избежать любой ценой. Считалось аксиомой, что перепродавка уменьшает проводимость в призабойной зоне и снижает дебит скважины. Действительно, есть фактические данные, которые это подтверждают. Однако наши испытания по перепродавкам на среднепроницаемых пластах салымской группы месторождений показывают, что негативный эффект появляется не всегда. Благодаря этим опытам нам стало ясно, что существуют определенные критерии. Если характеристики пласта им удовлетворяют, то перепродавка не окажет негативного эффекта при ГРП. Напротив, при соответствии критериям она заметно ускоряет ввод скважины в эксплуатацию. Кроме того, экономится время, поскольку не нужно применять ГНКТ или КРС для очистки ствола скважины от пропанта и вызова притока флюида».

БЫСТРЕЕ, ЧИЩЕ, БЕЗОПАСНЕЕ

Перепродавка при наличии нужных критериев не только ускоряет ввод скважин в эксплуатацию и повышает их рентабельность. Она также сокращает расстояние между обрабатываемыми интервалами МГРП и оставляет ствол чистым. Это можно использовать, например, для закачки пробок при обработках «Plug&Perf». Кроме того, значительно уменьшается риск при использовании двухпакерных систем для про — ведения МГРП. Все эти преимущества показал эксперимент СПД на двух соседних скважинах с одинаковыми геологическими условиями. В результате была оспорена одна из основополагающих парадигм мировой нефтедобычи.

«Чтобы бросить вызов устоявшимся аксиомам, требуется мужество и лидерство. Салымская команда — надежный партнер, который помог нам испытать новый подход. Все работы были проведены на отлично, мы получили ценные данные. Результаты однозначно показывают, что умеренная перепродавка не сказывается на продуктивности скважины, — говорит Санджей Витал. — Благодаря команде СПД у нас появился один
из наиболее качественных массивов данных по перепродавке».

«Компания „Салым Петролеум" как совместное предприятие получила серьезное преимущество и обязательство: брать только самое лучшее
у обоих наших акционеров — ПАО „Газпром нефть" и концерна „Шелл". В рамках нашей амбициозной стратегии на будущее мы стремимся извлекать максимальную пользу из интеграции наших компаний-акционеров. Благодаря успешному эксперименту, который стал возможным
в силу этой интеграции, мы сможем делиться передовой практикой и открывать новые горизонты для всей отрасли», — подчеркивает Майкл Коллинс, генеральный директор СПД.

Санджей Витал
(Sanjay Vitthal),
главный технический эксперт по проектированию
и анализу гидравлического разрыва пласта, концерн «Шелл»:

«Я хочу поблагодарить команду «Салым Петролеум», которая помогла концерну «Шелл» опровергнуть устоявшийся стереотип. Результаты ее работы показывают, что мы можем умень - шить затраты и риски при ГРП без потерь эффективности. Всех нас учили, что перепродавка приводит к значительному снижению продуктивности скважин. Теперь мы знаем, что это далеко не аксиома. Перепродавка может сократить затраты и упростить операции. В прошлом году мы решали вопрос о ее применении на одной из наших неглубоких морских скважин. Результаты экспериментов СПД говорят о том, что это помог - ло бы нам удешевить работы на несколько миллионов долла - ров. Если мы сможем реализовать на других активах «Шелл» те преимущества, которые продемонстрировала компания «Салым Петролеум», то получим значительную экономию и снизим риски. Салымская группа месторождений в силу множества причин,
в особенности благодаря своему техниче - скому потенциалу, стала идеальным местом, чтобы подтвердить эффективность нового подхода».