СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ МНОГОЭТАПНОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА БЕЗ ПОДЪЕМА ВНУТРИСКВАЖИННОЙ КОМПОНОВКИ Российский патент 2009 года по МПК E21B43/26 

Изобретение относится к скважинной разработке и эксплуатации многопластовых месторождений углеводородов, в частности к технологии и технике одновременно раздельной эксплуатации нескольких эксплуатационных объектов одной скважиной, и может быть использовано при добыче углеводородов из скважины для проведения гидравлического разрыва пластов (ГРП), эксплуатируемых одной скважиной.

Известен способ многоэтапного ГРП, заключающийся в спуске пакера на колонне труб выше верхних перфорационных отверстий нижнего пласта, его опрессовке, выполнении операции ГРП, срыве пакера и последующем подъеме пакера выше следующего вышележащего перфорированного интервала. Далее производится отсечение уже обработанного пласта отсыпкой твердым агентом (пропантом или кварцевым песком). Затем производится повторная посадка пакера и его опрессовка. После этого выполняется операция ГРП, после чего пакер срывается и поднимается выше следующего вышележащего пласта. После этого повторяется последовательность операций, выполненных ранее, и подвергается воздействию следующий вышележащий пласт [1].

Недостатком данного способа является невозможность выполнения операции ГРП, если нижний интервал перфорации вышележащего пласта перекрыт относительно верхнего интервала перфорации нижележащего пласта менее чем на 20 м. Данное ограничение обусловлено проницаемостью слоя песка (пропанта), заполняющего эксплуатационную колонну и препятствующего проникновению технологической жидкости гидроразрыва или песконосителя в нижний, уже подвергшийся обработке пласт. Гидравлическое сопротивление заполненного песком интервала перфорации может быть увеличено за счет использования песка с частицами меньших размеров, что приведет к сложности удаления его после выполнения серии ГРП на все пласты.

Цель изобретения - обеспечить возможность за одну операцию по установке скважинной многопакерной компоновки произвести операции многоэтапного ГРП в скважине, эксплуатирующей несколько пластов при их взаимном расположении менее 5 м и исключении влияния наличия нижележащих пластов на режим обработки текущего пласта.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в расширении области применения ГРП в многопластовых скважинах и повышении эффективности воздействия на отдельные пласты за счет обеспечения независимого режима обработки каждого пласта. Помимо этого облегчается промывка искусственно созданной пробки, поскольку фракции песка малых размеров размываются струей жидкости, истекающей из гидромониторной насадки быстрее, а так же полностью выносятся вверх по кольцевому пространству.

Поставленная задача достигается за счет того, что намытый на песок крупного размера песок с малыми размерами песчинок создает относительно тонкий слой с низкой проницаемостью (высоким гидравлическим сопротивлением) потоку технологической жидкости, направляемому в вышележащий пласт при проведении ГРП. При этом потери технологической жидкости за счет фильтрации в ниже расположенный пласт многократно сокращаются и не оказывают вредного влияния на режим выполнения операции. Удаление слоя песка с малым размером частиц не вызывает технологических трудностей, поскольку он легче разрушается и эффективней выносится на поверхность.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Скважина произвольного профиля (вертикальная, наклонная, горизонтальная) имеет перфорационные отверстия, связывающие полость эксплуатационной колонны с несколькими гидравлически не связанными пластами. В скважину спускается внутрискважинная компоновка, включающая в себя пакер и установленный ниже его удлинительный патрубок с промывочным клапаном и промывочной насадкой на нижнем конце. В исходном положении промывочный клапан закрыт. Открытие клапана осуществляется посредством шара, запускаемого в колонну НКТ с устья скважины. Пакер опускается на колонне НКТ выше перфорационных отверстий нижнего обрабатываемого пласта, устанавливается и опрессовывается по НКТ или по затрубному пространству. Затем выполняется полный цикл операций ГРП, включая разрыв пласта, закачку пропанта и его продавку в пласт. После технологической паузы производится срыв пакера и замена с последующей заменой технологической жидкости, заполняющей полость скважины, на жидкость глушениия. Пакер на колонне НКТ поднимается выше следующего перфорированного участка эксплуатационной колонны. Затем выполняется временная изоляция нижнего обработанного пласта от верхнего, подлежащего воздействию ГРП. Временная изоляция осуществляется посредством намывки твердого агента (пропант, кварцевый песок) в полость эксплуатационной колонны в два этапа.

На первом этапе выполняется заполнение полости эксплуатационной скважины пропантом (песком) с характерным размером частиц, равным размеру частиц, использованному в предыдущей технологической операции (например, 0,4-0,6 мм), при этом производится заполнение соответствующего интервала на 90-95% до нижних перфорационных отверстий по длине ствола скважины.

На втором этапе выполняется закачка пропанта (песка) с минимально возможным размером частиц (например, 0,1-0,15 мм) и при этом выполняется заполнение до полной высоты засыпки (100%). Слой мелкодисперсного пропанта (песка) обладает высоким гидравлическим сопротивлением и будучи расположенным над изолирующим слоем крупной фракции пропанта играет роль непроницаемого слоя, обеспечивая высокий перепад давления при фильтрации жидкости через него.

Транспортирование первой порции крупного пропанта осуществляется при расходе жидкости, соответствующей расходу, определенному для выполнения предыдущей технологической операции, а транспортирование второй - при минимально возможной подаче жидкости, составляющей порядка 0,1-0,2 от расхода на первой операции.

Далее производится повторная посадка пакера, его пакеровка по НКТ или по затрубному пространству. Затем выполняется полный цикл операций ГРП, включая разрыв пласта, закачку пропанта и его продавку в пласт. После этого повторяется полный цикл операций, описанных выше, в том числе срыв пакера, подъем его в следующее верхнее положение, временная изоляция второго обработанного интервала, посредством намывки пропанта или кварцевого песка крупного и мелкого фракционного состава в два этапа, как было описано выше.

Перечисленные циклы операций по проведению ГРП каждого пласта повторяются до тех пор, пока не будет обработан верхний пласт. Далее выполняется срыв пакера, замена технологической жидкости жидкостью глушения. После этого в полость НКТ запускается шар, который при достижении промывочного клапана направляет поток жидкости, подаваемой по НКТ, в промывочную насадку. Затем приступают к промывке внутренней полости эксплуатационной колонны, заполненной слоями песка (пропанта) с различными фракционными составами. Для интенсификации процесса разрушения пробки промывочная насадка может быть дополнена разрушающим породу инструментом, например пикообразным долотом. Т.к. слой мелкодиспертного пропанта (песка) имеет небольшую толщину, то его разрушение и последующее удаление продуктов его удаляющих путем промывки не вызывает технологичесих осложнений.

Вместо мелкодисперсного песка (пропанта) для временной изоляции пластов может быть использована полимерная пленка толщиной 0,1-0,2 мм и размером 0,03×0,03 м.

Помимо выполнения ГРП по предложенной технологии могут выполняться и другие воздействия на пласт и призабойную зону, например кислотная обработка, укрепление призабойной зоны, нефтяные ванны и т.п.

Источники информации

1. «Время колтюбинга» Информационно-аналитический журнал. №3, 2006 г. Б.В.МакДениел. Гидромониторная перфорация при помощи колтюбинга.

Изобретение относится к скважинной разработке и эксплуатации многопластовых месторождений с применением гидравлического разрыва пласта, эксплуатируемого одной скважиной. Обеспечивает повышение эффективности способа за счет возможности осуществления многоэтапного разрыва за одну операцию по установке скважинной многопакерной компоновки в скважине, эксплуатирующей несколько пластов. Сущность изобретения: процесс гидравлического разрыва пласта ведут, начиная с нижнего пласта. Затем перед гидравлическим разрывом пласта, расположенного выше, производят путем подачи смеси технологической жидкости с пропантом изоляцию нижнего пласта путем намывки пропанта в полость эксплуатационной колонны на высоту, превышающую мощность обработанного пласта. После этого приступают к гидравлическому разрыву вышележащего пласта. Так продолжают последовательно воздействовать на расположенные выше пласты, обрабатывая их, идя снизу вверх. Согласно изобретению процесс намывки пропанта в полость эксплуатационной колонны, после выполнения гидроразрыва пласта, выполняют в два этапа. Первым из этих этапов является заполнение эксплуатационной колонны пропантом с размером частиц, равным размеру частиц, использованных в предыдущей технологической операции, например 0,4-0,6 мм. При этом производят заполнение соответствующего интервала на 90-95% по длине ствола скважины. На втором этапе выполняют закачку пропанта с минимально возможным размером частиц, например 0,1-0,15 мм, и при этом выполняют заполнение на полную длину. Транспортирование первой порции крупного пропанта осуществляют при расходе жидкости, соответствующей расходу, определенному для выполнения предыдущей технологической операции, а транспортирование второй - при расходе жидкости, составляющей 0,1-0,2 от расхода на первой операции. После этого начинают выполнять процесс гидравлического разрыва пласта, расположенного на более высоком уровне. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ проведения многоэтапного гидравлического разрыва пласта без подъема внутрискважинной компоновки, заключающийся в том, что процесс гидравлического разрыва пласта ведут, начиная с нижнего пласта, а затем перед гидравлическим разрывом пласта, расположенного выше, производят путем подачи смеси технологической жидкости с проппантом изоляцию нижнего пласта путем намывки проппанта в полость эксплуатационной колонны на высоту, превышающую мощность обработанного пласта, после чего приступают к гидравлическому разрыву вышележащего пласта и так продолжают последовательно воздействовать на расположенные выше пласты, обрабатывая их, идя снизу вверх, отличающийся тем, что процесс намывки проппанта в полость эксплуатационной колонны после выполнения гидроразрыва пласта выполняют в два этапа, первым из которых является заполнение эксплуатационной колонны проппантом с размером частиц, равным размеру частиц, использованных в предыдущей технологической операции, например, 0,4-0,6 мм, при этом производят заполнение соответствующего интервала на 90-95% по длине ствола скважины, а на втором этапе выполняют закачку проппанта с минимально возможным размером частиц, например, 0,1-0,15 мм и при этом выполняют заполнение на полную длину, причем транспортирование первой порции крупного проппанта осуществляют при расходе жидкости, соответствующей расходу, определенному для выполнения предыдущей технологической операции, а транспортирование второй - при расходе жидкости, составляющей 0,1-0,2 от расхода на первой операции, после чего начинают выполнять процесс гидравлического разрыва пласта, расположенного на более высоком уровне зону.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве проппанта применяют песок.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве проппанта используют куски полимерной пленки толщиной 0,1-0,2 мм и размером 0,03×0,03 м.