Ранее в «ЛУКОЙЛ-Коми» данная технология не применялась. Все расчеты по проведению гидроразрыва выполнялись специалистами ТПП «ЛУКОЙЛ-Ухтанефтегаз», а сами работы проводились силами подрядной организации «ФракДжет-Волга».

Идея применения технологии ГРП в горизонтальных скважинах с конструкцией фильтр-хвостовик на месторождениях республики принадлежит инженерам ухтинского ТПП и сотрудникам ООО «Пермский научно-исследовательский и проектный институт нефти» – базового института ПАО «ЛУКОЙЛ» по выполнению научно-исследовательских и проектных работ для предприятий Компании.

Как сообщил ведущий инженер отдела разработки нефтяных и газовых месторождений ТПП «ЛУКОЙЛ-Ухтанефтегаз» Константин Алказ, впервые ГРП на скважине с конструкцией фильтр-хвостовик был осуществлен в прошлом году на скважине № 110-г Кыртаельского месторождения (расположено в 15 км к югу от Печоры, на левом берегу реки). Этот опыт дал хорошие результаты. Если до этого скважина давала 20 кубов нефтесодержащей жидкости, или 14 тонн нефти в сутки, то после гидроразрыва ее дебит составил 170 кубов нефтесодержащей жидкости, или 140 тонн нефти в сутки. Таким образом, добыча увеличилась практически в 10 раз, что несопоставимо даже с бурением новой скважины.

Как выбирают скважину?

Технология эта известна нефтедобытчикам с середины 50-х годов прошлого века. Обычно гидроразрыв пласта применяется на вертикальных скважинах, на это уходит большое количество времени – примерно 20 дней. Работа трудоемкая. Скважину-кандидата для проведения ГРП подбирают тщательно, поскольку метод это дорогостоящий, требует индивидуального подхода. Скажине необходимо соответствовать следующим требованиям: остаточные запасы нефти должны быть достаточно большими (чем больше, тем лучше); обводненность продукции – не более 40 %; пластовое давление – не менее 70 % от первоначального; мощность пласта не менее пяти метров; отсутствие поблизости нагнетательной скважины; достаточное удаление от водонефтяного и газонефтяного контура (чтобы не порвать водоносную и газоносную часть).

Скважины на Кыртаельском месторождении как раз соответствуют этим требованиям. Определившись с выбором, за работу берется бригада капитального ремонта скважины (КРС), которая и проводит основные работы по подготовке к ГРП: подъем глубинно-насосного оборудования (ГНО), промывка забоя, при необходимости выполняется перфорация новых участков залежи либо реперфорация имеющихся интервалов, пробивание отверстий в стенках буровой скважины против заданного участка продуктивного пласта c целью получения или усиления притока воды, нефти, газа в добычную скважину или пласт, подготовка колонны под посадку пакера и далее спуск оборудования ГРП.

Затем бригаду меняет, как его между собой именуют специалисты, «флот» ГРП. Называют так потому, что задействовано в операциях до 30 единиц техники и до 40 человек технического персонала, а в названии технологии присутствует слово «гидро», означающее присутствие в процессе воды.

Рабочие проводят расстановку оборудования вокруг скважины (емкости для воды, насосы высокого давления и т. д.), и начинается подготовка к проведению гидроразрыва пласта. Далее, после выполнения ГРП, за работу принимается бригада КРС: подъем оборудования ГРП, восстановление забоя скважины от проппанта, спуск ГНО.

На заключительном этапе наиболее трудоемкий процесс, занимающий много времени, – восстановление забоя от проппанта (гранулообразный материал, который используется в нефтедобывающей промышленности для повышения эффективности отдачи скважин с применением технологии гидроразрыва пласта).

Гель всему голова

Гидроразрыв осуществляется с помощью специально приготовленного геля. Сначала воду нагревают до 30 градусов, а затем добавляют в нее гуар – муку растительного происхождения. Все это перемешивает специальный агрегат – блендер. Принцип его работы тот же, что и у бытовых аналогов, только производительность в тысячи раз больше.

Гуар делает воду похожей на кисель (его вязкость должна быть не ниже 20 сантипуаз. В приготовленный гель в процессе закачки в скважину добавляется дополнительная химия – «сшиватель», который повышает вязкость геля до 600–700 сантипуаз. Полученная субстанция по вязкости весьма напоминает детскую игрушку «лизун». Кроме этого, используются различные присадки-ингибиторы (вещества, подавляющие или задерживающие течение физико-химических процессов: понизитель трения, коррозии, стабилизатор глин, и деструктор – вещество, которое должно после проведения ГРП разрушить всю составляющую геля для выведения его наружу).

Сам процесс разрыва пласта осуществляется с помощью «сшитого» геля. То есть изначально пласт рвется, созданная трещина заполняется гелем. Для того чтобы удержать данную трещину в открытом состоянии, в гель добавляется проппант, он и является в дальнейшем агентом, не позволяющим созданной трещине «захлопнуться», также он является высокопроводимым агентом для притока нефти с удаленной части пласта в призабойную зону скважины (длина созданной в процессе ГРП трещины в среднем составляет 80 метров). Гель закачивают в скважину с высокой скоростью – от трех до пяти кубометров в минуту, под большим давлением. Каждый пласт рвется по-своему, давление для каждой скважины индивидуальное.

На Кыртаельском месторождении пласт рвется приблизительно при давлении 400–500 атмосфер. Сколько ингредиентов должно уйти на каждую скважину, определяют расчетами. Составляется индивидуальный план, у специалистов он называется «Дизайн проведения ГРП». В среднем для горизонтальных скважин необходимо 250 кубометров геля и 60 тонн проппанта различного размера.

После проведения ГРП проводится демонтаж «флота», и на скважину опять приходит бригада КРС для проведения завершающих работ.

Свои особенности

– На горизонтальных скважинах с конструкцией фильтр-хвостовик мы все делаем несколько иначе, что позволяет сократить время на запуск скважины в работу до 10 дней, – объясняет Константин Викторович.

Разница заключается в том, что после подъема глубинно-насосного оборудования в скважину спускается скрепер для зачистки колонны под посадку пакера, проводится ее очистка. На этом подготовительные работы заканчиваются. Далее спускается оборудование под ГРП, проводится разрыв пласта.

Последующие действия тоже упростили. Оборудование для проведения ГРП поднимается, вместо него сразу спускается насос для добычи нефти.

Почему так? Длина горизонтального ствола составляет 400–500 метров, и поэтому расчеты на остаточное количество проппанта делаются такие, чтобы его как можно меньше оставалось в стволе.

На вертикальных скважинах остается порядка 500 килограммов проппанта, что для горизонтальной, длиной 400–500 метров, – вообще крупицы (мысленно растяните полтонны вещества на всю длину).

Дебит на горизонтальных скважинах по сравнению с вертикальными кратно выше. В 2016 году на Кыртаельском месторождении ГРП проведен на восьми скважинах, в 2017-м – на трех. Получен положительный экономический эффект.

В 2016-м благодаря выполненным ГРП по данной технологии добыча нефти на скважинах Кыртаельского месторождения увеличилась на 420 тонн в сутки, что позволило дополнительно добыть 39 500 тонн.

В перспективе на Кыртаельском месторождении применение ГРП в горизонтальных скважинах с конструкцией фильтр-хвостовик рассматривается еще для трех скважин. Далее, по мере снижения дебита, возможно проведение повторных работ.