Геолого-экономическое обоснование применения ГРП на скважинах с низким давлением Уренгойского месторождения

Geological and economic justification of hydraulic fracturing application on wells with low pressure of Urengoy field

Успешность ГРП, как метода воздействия, неоднозначна. В практике разработки газовых месторождений принятая методика расчёта продуктивности и дебита скважин основывается на двучленном законе фильтрации и не учитывает тот факт, что нарушение закона Дарси происходит не во всей зоне пласта, а только в призабойной зоне пласта. Это приводит к существенным ошибкам при оценке параметров по гидродинамическим исследованиям в скважинах с гидроразрывом, когда в пласте возникает несколько зон с различными видами течений.

Индикаторные кривые в скважинах, где проводился гидроразрыв представлены на рисунке 1.

http://meridian-journal.ru/uploads/2140-2.PNG

1,2 – в скважине с ГРП; 3 – в скважине без ГРП

Рисунок 1 - Индикаторные кривые

Чтобы обеспечить высокую проницаемость, в трещины закачивают закрепляющий агент (проппант, песок). Под действием горного давления закрепленные трещины смыкаются не полностью, в результате этого значительно увеличиваются фильтрационная поверхность скважины, а иногда включаются в работу и зоны с лучшей проницаемостью. Песок, проппант, или любой другой материал, закачиваемый в трещину, служит наполнителем трещины, является каркасом внутри нее и предотвращает закрытие трещины после снижения давления.

Трещина разрыва может быть вертикальной или горизонтальной. Разрыв горной породы происходит в направлении, перпендикулярному наименьшему напряжению. Как правило, на глубине до 500 метров возникают горизонтальные трещины, на глубинах более 500 метров возникают вертикальные трещины. Жидкость - выполняет транспортную по отношению к наполнителю функцию. Основными требованиями к жидкости являются высокая пескоудерживающая способность и низкая фильтруемость.

Графики распределения давления в пласте при работе скважины с гидроразрывом пласта представлены на рисунке 2.

а – зона плоскопаралельного течения, б – переходная зона, с – зона радиального потока

Рисунок 2 - Графики распределения давления в пласте при работе скважины с гидроразрывом пласта

 

Раскрытие существующих трещин или образование новых возможно, если горное давление меньше давления создаваемое в пласте при нагнетании жидкости с поверхности. Трещина разрыва может быть сориентирована в горизонтальном или вертикальном направлении. Тип разрыва, который может произойти в конкретных условиях, зависит от напряжения в пласте. Разрыв происходит в направлении, перпендикулярном наименьшему напряжению.

Образование новых трещин проявляется резким снижением давления на устье скважины на 3—7 МПа.

Раскрытие существующих трещин происходит при постоянном давлении или его небольшом увеличении. В этих случаях возрастает коэффициент приемистости скважины, который после гидроразрыва пласта увеличивается, минимум в 2-3 раза, что считают критерием возможности закрепления трещин.

Схема образования вертикальной трещины представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 - Схема образования вертикальной трещины

 

Проведем экономическое обоснование проведения данного геолого-технического мероприятия.

Согласно данным подрядной организации затраты на проведение ГРП для скважины месторождения и время выполнения работ составляют:

- транспортные расходы (переезд бригады) 46 000 руб.;

- стоимость работы одного часа бригады 4200 руб./час;

- время выполнения работ 264 часа

- стоимость пропанта 2 441 490 руб.

Затраты на производство работ (произведение времени выполнения работ на стоимость бригада*часа):

З=4200∙264=1 108 800 руб.

Перфорация на скважине составит 111 000 руб.

Стоимость работ ГРП:

С=1 108 800+222 228+46 000+111 000+2 441 490 =2 930 919 руб.

Результаты расчетов сведем в таблицу 1.

Таблица 1 – Результаты расчёта экономической эффективности от применения метода гидравлического разрыва пласта

Показатель

2014 г.

2015 г.

2016 г.

2017 г.

Количество ГРП, скважин

7

7

7

7

Дополнительная добыча газа, тыс. м3

19 054,5

32 842

27 916,1

23 762,5

Выручка от реализации дополнительно добытого газа, млн. руб

37,0

63,7

54,2

46,1

Затраты на дополнительную добычу нефти, млн. руб.

9,0

15,6

13,2

11,2

Затраты на ГРП, млн. руб

2,9

2,9

2,9

2,9

Суммарные текущие

затраты на проведение

мероприятия, млн. руб.

29,6

15,6

13,2

11,2

Прирост прибыли от

проводимого мероприятия, млн. руб.

7,4

48,1

41,0

34,9

Налог на дополнительную

прибыль, млн. руб.

1,5

9,6

8,2

7,0

Прирост потока денежной наличности, млн. руб.

5,9

38,5

32,7

27,9

Дисконтированный поток денежной наличности, млн. руб.

5,9

35,0

27,2

20,9

Накопленный

дисконтированный поток денежной наличности (ЧДД), млн. руб.

89,0

Индекс доходности, руб. / руб.

30,4

 

Вывод: Рассчитав экономическую эффективность проведения ГРП за 4 года по семи расчётным скважинам, мы получили, что:

- дополнительная добыча газа по 7 скважинам с 2014 по 2017 составит 103 574 тыс. м3;

- накопленный поток денежной наличности за расчетные 4 года составит 200,1 млн рублей;

- ЧДД от проведения мероприятия составит 89,0 млн рублей;

- бюджетная эффективность проекта (отчисления налога на прибыль) равна 26,3 млн рублей;

- индекс доходности составляет 30,4 руб./руб.

Таким образом, после проведения гидроразрыва пласта дебит скважины возрастает. Этот способ интенсификации позволяет «оживить» простаивающие скважины, на которых добыча традиционными способами уже невозможна или малорентабельна. В настоящее время процесс ГРП применяется для разработки новых газовых пластов, извлечение газа из которых традиционными способами нерентабельно в связи низких получаемых дебитов.

 

Список литературы:

  1. Ермолкин В.П. Геология и геохимия нефти и газа / В.И. Ермолкин, В.Ю. Керимов. - М.: Недра, 2012. - 460 с.
  2. Керимов В.Ю. Геология нефти и газа / В.Ю. Керимов [и др.]. - М.: Академия, 2015. - 288 с.
  3. Покрепин, Б. В. Разработка нефтяных и газовых месторождений / Б.В. Покрепин. - М.: Феникс, 2015. - 320 c.