МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ПРОВЕДЕНИЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА НА ОБЪЕКТЕ ЮН2-4 МЕСТОРОЖДЕНИИ Х

MODELING AND ANALYSIS OF HYDRAULIC FRACTURING AT YUN2-4 FACILITY FIELD X

Victoria Gula

master's student, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

Valeria Okhotnikova

master's student, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

Vladimir Romanchuk

master's student, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

Shiyu Yang

master's student, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

Anna Lykova

master's student, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

Alexey Kabirov

master's student, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

С целью уточнения геомеханической модели объекта ЮН_2-4, перспектив использования технологии ГРП, а также сравнения фактических и теоретических параметров трещин ГРП в данной статье был произведен анализ пилотной работы на расконсервированной разведочной скважине 10‑Р. На основании данного исследования были получены результаты, дающие основания для рассмотрения смены метода повышения нефтеоотдачи пласта.

ABSTRACT

In order to clarify the geomechanical model of the YuN_2-4 object, the prospects for the use of hydraulic fracturing technology, as well as to compare the actual and theoretical parameters of hydraulic fractures, this article analyzed the pilot work on the reactivated exploration well 10 R. Based on this study, results were obtained that give grounds for consideration of changing the method of enhanced oil recovery.

Ключевые слова: гидравлический разрыв пласта, интенсификация притока, гидродинамические исследования скважины, кривая восстановления давления.

Keywords: hydraulic fracturing, stimulation, well testing, pressure recovery curve.

Введение

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) является одним из наиболее эффективных методов повышения углеводородоотдачи и интенсификации текущей добычи УВ. ГРП позволяет не только интенсифицировать отработку области дренирования скважины за счёт снижения потерь пластовой энергии в призабойной зоне, но и существенно расширить эту область, связав трещинами слабодренируемые пропластки в тонкослоистых заглинизированных пластах.

В период с 2020 по 2023 год было выполнено 102 операции ГРП на 27 скважинах, в том числе 3 на наклонно-направленных скважинах, 24 на горизонтальных скважинах с компоновками для многостадийного ГРП.

В качестве оценки перспектив проведения ГРП на вышеуказанный пласт были выполнены работы по моделированию ГРП, а также пилотные работы на расконсервированной разведочной скважине 10-Р. Процесс моделирования в себя включает:

1. Сбор и обобщение всей имеющейся геолого-геофизической информации по существующим скважинам.
2. Построение одномерной геомеханической модели группы пластов ЮН_2-4 и вмещающих перемычек.
3. Анализ результатов испытания керна по определению упругих свойств.

Поскольку на скважине №10-Р был запланирован первый опытный ГРП в 2022 году, он должен был решить следующие поставленные задачи:

1. Определить критерии применимости технологии ГРП в высокопроницаемом коллекторе;
2. Откалибровать 1D геомеханическую модель залежи по скважине №10-Р для определения точности моделирования ГРП;
3. Оценить продуктивность скважины, сравнивая данные ГДИС до и после проведения ГРП.

Моделирование и анализ проведения гидроразрыва пласта

Для решения первой поставленной задачи требуется определить тип применяемых материалов при производстве ГРП в условиях ожидаемых повышенных значений утечек жидкости разрыва в высокопроницаемом коллекторе, тип проппанта, подобрать оптимальный график закачки. Для этого были выполнены работы по подбору рецептуры жидкости разрыва, выбору проппанта совместно с сервисной компанией, осуществляющей свои услуги в области ГРП.

Для решения второй задачи были выполнены исследования геометрии созданной трещины, в частности, закрепленной высоты с помощью закачки меченного проппанта Carbo NRT (рисунок 1) специальных геофизических методов (запись до и после ГРП прибором ИННГК, а также ранее выполненные исследования широкополосной акустикой). Полученная закрепленная высота трещины позволила скорректировать геомеханическую модель, определить зависимость изменения модуля Юнга.

Компания CarboCeramics производит специальный проппант Carbo NRT, влияющий на показания импульсного нейтронного каротажа, типа ИННГК. Требование к скважине – зенитный угол входа в пласт не должен превышать 10⁰.

1. Записывается фоновый ИННГК

2. Проводится ГРП с проппантом CarboNRT

3. Записывается повторный ИННГК

4. Сравниваются показания ИННГК с фоновым.

Рисунок 1. Сопоставление закрепленной высоты трещины ГРП с результатами исследования высоты трещины методом Carbo NRT

Основным риском проведения ГРП явился близкорасположенный водонефтяной контакт. В связи с этим максимально возможный тоннаж проппанта без прорыва трещины в зону ВНК в дизайне ГРП был предусмотрен 15т. Точность построения модели ГРП, согласно калибровке по результатам Carbo NRT составила порядка 90%, что является достаточно высоким результатом корректности выбранных входных данных для дизайна ГРП. Результаты ГРП не показывают прорыва трещины в ВНК, что подтвердилось также результатами отработки скважины после ГРП (обводненность практически отсутствовала).

Для решения третьей задачи был выполнен анализ результатов ГДИ во времени (рисунок 2), в частности – ГДИ после бурения скважины с учетом особенностей вторичного вскрытия (перфорации) на момент проведения исследований.

Рисунок 2. Результаты ГДИС до и после проведения ГРП на скважине №10‑Р

Выполненные работы на скважине 10-Р:

1. В 2011г после перфорации 178мм колонны в интервале 1916-1925м, 1930-1957м по данным ГДИС получена продуктивность 3,5 м³/сут/атм (1).
2. Для контроля проведения ГРП был сделан РИР 36 м перфорации 2011г путем установки «потайной» колонны 127мм с последующим цементажем. Перфорирован интервал 1949-1954м, проведен ГРП 15т проппанта без приобщения ВНК и большей части нефтенасыщенного коллектора выше интервала перфорации. Продуктивность снизилась до 2,1 м³/сут/атм. Параметры трещины ГРП представлены в таблице (таблица 1)
3. В 2016г провели дострел перфорационными зарядами в 127 мм колонне в интервале 1916-1925, 1927-1962м, т.е. достигли прежнего уровня вскрытия 2011г. Продуктивность скважины вернулась до 3,5 м³/сут/атм.
4. Kh пласта по данным ГДИ 2014 года – 1090 мД*м (рисунок 3, таблица 2) проводимость трещины ГРП – 693 мД*м.

Таблица 1

Параметры созданной трещины ГРП в скважине 10-Р

Рисунок 3. Форма производных давления КВД до ГРП (фиолетовым цветом) и после ГРП (зеленым и коричневым) по скважине 10-Р

Таблица 2

Результаты интерпретации КВД по скважине 10-Р до и после ГРП

Результаты ГДИ показали, что продуктивность скважины после ГРП снизилась на 40%. Кроме того, положительный скин вызван за счет неполного вскрытия пласта после обсадки «потайной» колонной 127мм, поскольку результаты дострела в 2016г. показали полное восстановление продуктивности на той же протяженности перфорации.

С точки зрения ГРП рассматривалась основная задача применения данного метода  - охват трещиной ГРП по высоте внутри неоднородного коллектора для улучшения дренирования и выработки запасов. Однако, как показали результаты моделирования ГРП (рисунок 4), охватить трещиной ГРП полностью по вертикали разрез пласта невозможно без прорыва трещины в ВНК.

Рисунок 4. Результаты моделирования ГРП 150 тонн проппанта с целью охвата всей продуктивной мощности коллектора ЮН_2-4 в скважине 10-Р

Кроме того, ГДИС на скважине 10-Р показал проводимость пласта по всей его нефтенасыщенной мощности, вне зависимости от интервала перфорации.

Заключение

Результаты анализа проведения ГРП на скважине 10-Р позволили получить следующую информацию:

1. уточнить геомеханическую модель пласта ЮН_2-4;
2. получить фактические геометрические параметры трещины ГРП;
3. выявить влияние глинистых барьеров, способных ограничить рост трещины ГРП и предотвратить прорыв трещины ГРП в газо- и водонасыщенные части пласта.
4. концентрации проппанта, использованной при проведении ГРП скв. 10-Р недостаточно для создания трещины, эффективно устраняющей скин из-за загрязнения была получена.
5. Как показывает результат ГРП скв. 10-Р эффекта от ГРП в данном случае не наблюдается, максимум, что может быть достигнуто – снятие скин-фактора из-за загрязнения. Последнее не оказывает существенного влияния на продуктивность ГС, поскольку механический скин за счёт загрязнения не существенен по сравнению с вертикальной скважиной.

Список литературы:

1. Усачев П.М. Гидравлический разрыв пласта. – М.: Издательства Недра, 2013. – 856 с.
2. Дейк Л. П. Основы разработки нефтяных и газовых месторождений – Москва: "Премиум Инжиниринг", 2014. – 549 с.
3. Fert W. H.: «Evaluation of Fracture Reservoir Rock Using Geophysical Well Logs» paper SPE 8938 present at the 2014 SPE/DOE Unconventional Gas Recovery Symposium, Pittsburgh, PA, May 18-21.
4. Кучумов А.И., Зенкиев М.Я. Диагностирование эффективности ГРП в условиях Западной Сибири. – Мегион: Издательство Мегион Экспресс 2009 г.4. Мешков В.М., Шубенок Д.С. Оценка эффективности гидроразрыва пласта в горизонтальных скважинах на основе термогидродинамических исследований // "Нефтяное хозяйство", № 7, 2008.
5. Черевко М.А., Янин А.Н., Янин К.Е. Разработка нефтяных месторождений Западной Сибири горизонтальными скважинами с многостадийными гидроразрывами пласта. – Тюмень-Курган: Зауралье, 2015.