№ 10 (October 2006)
Технологии разработаны в рамках программы компании по повышению эффективности проведения операций ГРП.
By Сальвадор Аяла
Технологии разработаны в рамках программы компании по повышению эффективности проведения операций ГРП. К ним относятся:
• Волоконные технологии для оптимизации распределения проппанта по высоте и длине трещины.
• Система специальных жидкостей ГРП на водной основе без присутствия углеводородов, с пониженным содержанием гуаровой смолы (полимерного геля) и наличием сшивателя.
• Установка непрерывного смешивания и приготовления полимерной жидкости «на лету».
Появление этих технологий в большой степени продиктовано необходимостью решения задач, характерных для российского рынка. Сами технологии были разработаны в России при непосредственном участии технологических центров компании, специализирующихся на освоении российского рынка, специалистов по промысловым услугам и российских заказчиков.
Когда вязкость жидкости падает ниже критического значения, необходимого для удержания проппанта в жидкости гидроразрыва во время операции ГРП, осаждение расклинивающего агента и уменьшение габаритов трещины может оказать негативное влияние на снижение дебита скважины.
Жидкостная технология ГРП FiberFRAC* позволяет разобщить зависимость транспортировки проппанта от вязкости жидкости. Благодаря этой новой разработке, в жидкости ГРП образуется волоконная сетка с механическими свойствами, необходимыми для транспортировки, удержания и размещения проппанта. Так как транспортировка проппанта, в этом случае, уже не зависит от вязкости жидкости ГРП, ее можно адаптировать к условиям данного пласта для оптимизации геометрии трещины.
При необходимости, высоту трещины можно контролировать с помощью жидкости пониженной вязкости (даже при высокой температуре), при этом обеспечивая надлежащую транспортировку проппанта. Более того, при обработке сшитыми полимерами, есть возможность значительно повысить остаточную проницаемость пачки расклинивающего агента (проппанта), т.к. требуется меньшая концентрация полимера. Лабораторные испытания показали, что снижение концентрации полимера на 40% может увеличить остаточную проницаемость трещины на 24%. Кроме этого, в ходе лабораторных и полевых испытаний установлено, что наличие волокна незначительно воздействует на остаточную проницаемость проппантной пачки или проводимость трещины.
Широкое использование данной технологии на месторождениях продемонстрировало значительный прирост добычи, в некоторых случаях – до 60%, по сравнению с дебитом соседних скважин, где операция ГРП проводилась традиционными методами.
При анализе недавнего примера использования волоконной технологии ГРП в Северной Америке было проведено сравнение работы скважины, обработанной по новой методике, с работой соседней скважины, в которой ГРП провели, используя обычные технологии. Разница по времени проведения операций составляла всего четыре дня, после чего вели непрерывный мониторинг работы скважин для оптимизации прямого сравнительного анализа.
При обработке скважины обычными технологиями было использовано около 250 тыс. фунтов (113 т) проппанта при подаче 35 баррелей в минуту (5,56 м3/мин.). Полимерную жидкость закачивали в составе 30 фунтов на 1 000 галлонов (2,4 кг/м3) без добавления волокна. Дебит скважины после ГРП составил 0,3 млн куб. футов газа в сутки (8,5 тыс. м3 газа в сутки) и 360 баррелей (57 м3) воды в сутки при давлении на устье фонтанирующей скважины в 750 psi (50 атм). Существенное падение давления на заключительном этапе обработки говорило в пользу избыточного роста высоты трещины в зонах с повышенной водонасыщенностью.
При обработке скважины с применением волоконной технологии было использовано около 250 тыс. фунтов (113 т) проппанта при подаче 35 баррелей (5,56 м3) в минуту. Дебит скважины после ГРП составил 2,2 млн куб. футов (62,3 тыс. м3) газа в сутки и 30 баррелей (4,8 м3) воды в сутки при давлении на устье фонтанирующей скважины в 5 000 psi (340 атм). По сравнению с соседней скважиной, добыча газа возросла более чем в семь раз при значительном снижении обводненности продукции. Во время операции не отмечено падение давления, что дает заказчику и исполнителю основание предположить, что обработка проведена в пределах проектного интервала, благодаря волоконной технологии.
Жидкость ГРП CleanGEL YF 100-RGD* на водной основе была впервые применена в Сибири. Ее параметры легко поддаются адаптации для специальных проектных требований и предназначены для использования при низких температурах окружающей среды.
Поскольку эта жидкость не содержит углеводородов, отпадает необходимость решения проблем, связанных с защитой окружающей среды и применением в холодный зимний период, характерных для растворов ГРП, содержащих дизельное топливо. Поверхностно-активное вещество, присутствующее в жидкости, также безвредно для окружающей среды. Замедленное сшивание полимеров облегчает задачу размещения жидкости, которая быстро гидратируется и позволяет увеличивать использование сухих добавок. Уменьшение содержания полимеров, специальный состав гуаровой смолы и добавок способствуют созданию трещин с повышенной проводимостью и чистотой, облегчают работу с раствором ГРП и требуют меньше времени на очистку скважины. Также сведены к минимуму подготовительные работы – приготовление смеси, добавка химреагентов, сшивателей. Совокупность особенностей данной технологии приводит к сокращению времени и затрат на проведение ГРП.
Не так давно доля преждевременных остановок закачки и оставлений проппанта в НКТ при операциях ГРП на месторождениях Западной Сибири составляла 25%. После внедрения новой жидкости, этот показатель снизился до 10% , вследствие чего сокращено число работ по очистке скважин с применением ГНКТ, достигается значительная экономия средств и ввод скважин в эксплуатацию ранее планируемых сроков.
Разработанная в России установка
для непрерывного приготовления раствора ГРП на скважине по требуемой рецептуре
Установка GelSTREAK* для непрерывного смешивания и гидратации геля имеет малые габариты и позволяет использовать жидкости, безвредные для окружающей среды. Необходимость использования при ГРП больших объемов и широкого ассортимента материалов требует создания установки, производящей смешивание непрерывно и в соответствии с установленной рецептурой. Эта дистанционно управляемая установка позволяет добавлять сухие полимеры в процессе работы, обеспечивая точный уровень гидратации с возможностью регулирования концентрации геля в соответствии с проектными требованиями. Установка пригодна для замешивания самых современных жидкостных гелевых систем на основе сухих гелей (гуаровая смола), что позволяет снижать объем запасов реагентов в полевых условиях. Использование этой установки, как правило, сокращает время проведения операции ГРП на сутки, и не требует предварительного затворения, заправки емкостей раствором и последующей перекачки. При этом удается минимизировать неизбежные потери реагентов при приготовлении гелевой системы. Установка разработана и производится только в России, смонтирована на базе модифицированного российского вездехода с полным приводом на три оси, и обеспечивает надежную мобильность в сложных дорожных условиях.
Требования высокой проходимости и мобильности также применяются и в отношении оборудования мониторинга и контроля приготовления смеси на скважине и управления всем процессом ГРП. Установка PodSTREAK* является уменьшенной версией самоходного смесителя «Шлюмберже» высокой проходимости (Schlumberger POD*) с функцией оптимизации плотности раствора. Малые габариты установки предусмотрены с учетом технических и экономических нюансов, особенно характерных для месторождений Западной Сибири, Западного Техаса, и провинции Альберта в Канаде. Недавно для российского рынка была разработана версия такого смесителя по формуле 6х6. В целом, благодаря всем инновациям от применения полимерных сшивателей, новых жидкостей ГРП, технико-технологических разработок, описанных выше, в Западной Сибири за последние восемь месяцев ускорен цикл проведения ГРП на 250%, при значительном сокращении заказов, выполнение которых затруднялось зимними погодными условиями. Кроме этого, отмечено снижение себестоимости операции на 10% и среднее снижение на 10 часов времени проведения каждого этапа операции ГРП. Вместе взятые, эти достижения трансформируются в рост продуктивных и экономических показателей эффективности заказчика.
