Особенности проведения многостадийного гидроразрыва пласта в трещиноватых коллекторах

Как известно, емкость карбочнатмных продуктивных коллекторов и промышленные запасы нефти и газа в них определяются преимущественно емкостью трещиноватого коллектора, объемом трещин. Параметры трещиноватых пород определяются по результатам изучения кернов и по данным исследований скважин на приток.
Анализ работ, посвященных изучению трещиноватости в карбонатных коллекторах [1 – 7], позволяет выделить четыре основных инструмента работы с трещинами:
– имиджеры (типа FMI) – очень хороши для определения направления трещин, их размеров (качественно), открытые или закрытые, кавернозности;
– керн – открытые или закрытые, tension или shear и т.д.;
– outcrops (обнажения) – размер трещин, их плотность и т.д.;
– гидродинамические исследования (ГДИ).
Трещиноватый коллектор на месторождениях Западной Сибири, в основном, приурочен к коре выветривания палеозойского фундамента, которая подвергалась каолинизации, представленной в большинстве случаев кварцевыми порфиритами, порфирами, андезитами, ортогнейсами.

Трещиноватость пород месторождений Восточной Сибири связана с известняками, доломитами, сланцами и песчаниками, с межсолевыми и подсолевыми формациями.
В табл. 1 приведена литолого-стратиграфическая характеристика разреза Хандинского участка Ковыктинского месторождения в Иркутской области, принадлежащего ПАО «Газпром» [8]. Как видно, продуктивные газоносные пласты сложены трещиноватыми коллекторами: доломитами, переслаиванием каменных солей и известняков [9 – 10]. В связи с низкими фильтрационно-емкостными свойствами (ФЕС), но большими выявленными запасами газа недропользователем было принято решение о разбуривании значительного участка месторождения более чем 200 скважинами с проведением многостадийного гидроразрыва пластов (МГРП).
Сложности проектирования технологии вскрытия и освоения трещиноватых коллекторов продуктивных пластов требуют от инженеров правильного проведения всех расчетов и учет всех ФЕС. Расчет технологического процесса МГРП на этапе закачивания жидкости разрыва выполняется на стадии проектирования в соответствии с требованиями нормативной документации. Все расчеты для каждой стадии ГРП проводятся по специализированной программе [11 – 13], результаты которых позволяют разработать наиболее точный и качественный дизайн МГРП любого месторождения.
В трещиноватых коллекторах большой мощности применяют направленный МГРП из расчета: одна трещина на 25 – 35 м мощности пласта. В пластах, представленных переслаивающимися породами, имеющими небольшую мощность – менее 20 м, рекомендуется проводить однократный направленный разрыв или многостадийный ненаправленный.
Все вышеперечисленные особенности трещиноватых коллекторов обусловили применение на месторождениях Восточной Сибири МГРП, а запроектированная конструкция компоновки в составе хвостовика 114 мм обеспечивает проведение селективного МГРП и эксплуатацию скважины через проволочные фильтры с узлом закрытия/открытия [8].
Компоновка гидроразрыва пласта интервальная применяется для создания необходимого количества зон стимулирования, что обеспечивает высокий дебит на максимально возможной протяженности. Технология данной системы [11, 12, 14] заключается в спуске нецементируемого хвостовика с установленными набухающими пакерами и управляемыми портами в заданных интервалах, а также регуляторами притока с фильтр-
элементом, благодаря чему после приведения в действие соответствующих устройств создаются контролируемые зоны изоляции для проведения стимуляции.

Все работы: подготовительные к спуску хвостовика; монтаж компоновки хвостовика под 5-стадийный МГРП и регуляторов притока с фильтр-элементом; спуск компоновки в составе хвостовика 114 мм осуществляются при сопровождении сервисной компании.
Дизайн МГРП должен включать следующие технико-технологические и научные решения:
– систематизацию геолого-технических условий месторождения;
– разработку требований к проведению работ по интенсификации методом МГРП;
– проведение расчетов и выбора насосно-компрессорных труб (колтюбинга) и подвесного патрубка для проведения МГРП;
– определение количества стадий МГРП;
– выбор и обоснование элементов компоновки подземного оборудования (КПО), в том числе для скважин, включающих хвостовик-фильтр с компоновкой для МГРП с управляемыми портами и устройствами регулятора потока;
– выбор и обоснование жидкости разрыва, расклинивающего материала;
– разработку технологии проведения МГРП для интенсификации притока пластового флюида, в т.ч. этапов проведения селективного МГРП и эксплуатации скважины через регуляторы притока с фильтр-элементом; обоснование создания необходимого количества зон стимулирования для обеспечения высокого дебита на максимально возможной протяженности, спуска нецементируемого хвостовика с установленными набухающими пакерами и управляемыми портами в заданных интервалах, а также регуляторами притока с фильтр-элементом;
– разработку схемы обвязки устья скважины при МГРП (с устьевым протектором), принципиальной схемы КПО и компоновки хвостовика для МГРП, типовой схемы расстановки оборудования и техники на кустовой площадке при производстве МГРП;
– проведение расчета технологического процесса МГРП на этапе закачивания жидкости разрыва;
– разработку отчета или раздела проектной документации.