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

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.

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

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.