Способ определения эффективности гидравлического разрыва пласта скважины Российский патент 2018 года по МПК E21B43/267 E21B47/10 

Изобретение относится к разработке нефтяных залежей и может быть применено для проведения гидравлического разрыва пласта (ГРП) с различной проницаемостью пород.

Известен способ разработки нефтяных залежей, включающий бурение скважин (патент RU №2513895, МПК Е21В 49/00, G01V 11/00, опубл. 20.04.2014, Бюл. №11), проведение геолого-промысловых и геофизических исследований скважин (ГИС), лабораторные исследования свойств пород, интерпретацию ГИС, расчленение залежи на участки с характерными геологическими и фильтрационными характеристиками и построение карты с выделением зон пород-коллекторов с повышенной проницаемостью. Из поисково-разведочных и эксплуатационных скважин извлекают образцы керна, по которым дополнительно измеряют водородосодержание твердой фазы керна, определяют относительную амплитуду естественных электрических потенциалов, определяют значения отношения водородосодержания твердой фазы к относительной амплитуде естественных электрических потенциалов, то есть литофациальный параметр. Затем строят карту изменения литофациального параметра в пределах территории распространения залежи углеводородов. На карте проводят изолинии граничных значений лито-фациального параметра, по которым выделяют зоны пород с высоким и низким фильтрационным потенциалом. Причем в зонах пород с высоким фильтрационным потенциалом осуществляют горизонтальное бурение скважин с последующим созданием равномерного фронта вытеснения нефти, а в зонах пород с низким фильтрационным потенциалом осуществляют углубленную кумулятивную перфорацию, ориентированную в соответствии с направлением вектора напряженности породы с последующим ГРП, обеспечивающим разветвленную систему трещин заданной длины.

Также известен способ контроля геометрических параметров и гидродинамических параметров ГРП (патент RU 2390805, МПК G01V 5/12, опубл. 27.05.2010, Бюл. №15), включающий поверхностную радоновую съемку, радоновые индикаторные исследования, замер гамма-активности скважинным гамма-дефектомером-толщиномером (СГДТ), при этом поверхностную радоновую съемку проводят до ГРП в квадрате 400×400 м, с шагом 50 м. Выполняют радоновые индикаторные исследования для получения таких гидродинамических характеристик пласта, как проницаемость и профиль приемистости. Проводят замер гамма-активности прибором СГДТ. Осуществляют ГРП. Повторяют радоновую съемку, радоновые индикаторные исследования, замер гамма-активности прибором СГДТ, полученные данные сопоставляют и устанавливают азимутальное расположение трещин гидроразрыва, а также проницаемость и профиль приемистости пласта.

Недостатками обоих аналогов являются:

- сложный технологический процесс исследования скважины;

- высокая трудоемкость работ при реализации способа;

- низкая точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения эффективности ГРП скважины (патент RU №2604247, МПК Е21В 43/267, Е21В 47/12, опубл. 10.12.2016, Бюл. №34), заключающийся в том, что до осуществления ГРП проводят предварительные комплексные ГИС. Производят закачку в интервалы перфорации поочередно жидкости разной минерализации с выполнением ГИС после каждой закачки. Затем осуществляют ГРП с проппантом и повторно производят закачку жидкости разной минерализации с выполнением ГИС после каждой закачки. Далее производят сравнительный анализ ГИС до и после ГРП, основываясь на показаниях импульсного нейтронного каротажа.

Недостатками способа являются:

- сложная технология определения эффективности проведения ГРП, связанная с проведением комплексных ГИС до и после проведения ГРП;

- высокая трудоемкость работ и большие затраты на проведение исследований, связанные с привлечением геофизической партии;

- низкая точность исследований эффективности проведенного ГРП закачкой жидкости разной минерализации с выполнением ГИС после каждой закачки;

- низкая оценка эффективности проведения ГРП в пласте с различной проницаемостью пород. Это обусловлено тем, что, если пласт имеет различную проницаемость, то при проведении ГРП трещина будет образовываться, развиваться, а затем и крепиться через тот перфорированный интервал эксплуатационной колонны, выполненный напротив пласта, где проницаемость породы выше, т.е. в зонах с высокопроницаемыми породами, при этом другие перфорированные интервалы пласта, имеющие меньшую проницаемость, не будут подвергаться ГРП;

- низкий дебит продукции после проведения ГРП в пласте с различной проницаемостью пород, обусловленный неравномерным притоком продукции скважины.

Техническими задачами изобретения являются упрощение технологии определения эффективности проведения ГРП, снижение трудоемкости работ и затрат на проведение исследований и повышение точности исследований эффективности проведенного ГРП, а также повышение оценки эффективности проведения ГРП в пласте с различной проницаемостью пород и увеличение дебита продукции после проведения ГРП в пласте с различной проницаемостью пород.

Поставленные технические задачи решаются способом определения эффективности гидравлического разрыва пласта - ГРП скважины, включающим проведение исследований до и после проведения ГРП с проппантом, проведение ГРП, определение эффективности ГРП на основе показаний, полученных в результате исследований.

Новым является то, что ежемесячно в течение трех месяцев до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП проводят исследования, при которых определяют пластовое и забойное давления, дебит, причем перед проведением ГРП с проппантом определяют профиль притока продукции в скважине по высоте пласта и выявляют интервалы пласта с высокопроницаемыми породами с притоком выше среднего по пласту, затем в скважину по технологической колонне труб, низ которой размещают ниже перфорационных отверстий эксплуатационной колонны, закачивают технологическую жидкость с изолирующим материалом из расчета 0,2 м³ на 1 м высоты пласта, выполненным в виде шариков плотностью, равной плотности технологической жидкости, изолирующим перфорационные отверстия эксплуатационной колонны напротив высокопроницаемых пород пласта по внутреннему диаметру скважины, не проникая в призабойную зону пласта, при этом перфорационные отверстия эксплуатационной колонны напротив низкопроницаемых пород пласта остаются неизолированными, причем диаметр шариков в 1,2 раза больше диаметра перфорационных отверстий в эксплуатационной колонне, при этом после проведения ГРП с проппантом в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно определяют пластовое и забойное давления, дебит, их средние значения до и после проведения ГРП, затем определяют кратность увеличения депрессии и дебита, строят на графике линию кратности депрессии к кратности дебита относительно исходной линии кратности депрессии и дебита, причем линия, расположенная на графике выше исходной линии кратности депрессии и дебита, свидетельствует об эффективном проведении ГРП, а линия, расположенная на графике ниже исходной линии кратности депрессии и дебита, свидетельствует о неэффективном проведении ГРП.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом.

В работающей скважине за три месяца до проведения ГРП ежемесячно и непосредственно перед проведением ГРП определяют пластовое и забойное давления, а также дебит скважины по жидкости.

В межтрубное пространство работающей добывающей скважины на кабеле в интервал пласта спускают глубинный манометр и измеряют пластовое давление до проведения ГРП Р_{пл. до ГРП}. После проведения измерений глубинный манометр с кабелем извлекают из скважины. Измерения производят за 3 месяца до проведения ГРП с получением значения давления Р_{пл 1 до ГРП}; за 2 месяца до проведения ГРП с получением значения давления Р_{пл 2 до ГРП}; за 1 месяц до проведения ГРП с получением значения давления Р_{пл 3 до ГРП}; непосредственно перед проведением ГРП с получением значения давления Р_{пл 4 до ГРП}.

Далее определяют среднее значение пластовых давлений до проведения ГРП Р_{пл.ср. до ГРП} по формуле (1):

где ^_ сумма всех измеренных пластовых давлений до проведения ГРП, МПа;

n - количество измерений, шт.

Ежемесячно за три месяца до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП с помощью эхолота ГЕОСТАР-111 производства ООО «СТК ГЕОСТАР», в котором информация представлена в цифровом виде и значения уровней выводятся с учетом поправочных коэффициентов, в работающей скважине отбивают уровни жидкости h_{дин 1 до ГРП}; h_{дин 2 до ГРП}; h_{дин 3 до ГРП}; h_{дин 4 до ГРП}.

Определяют забойное давление до проведения ГРП для каждого уровня жидкости h_{дин 1 до ГРП}; h_{дин 2 до ГРП}; h_{дин 3 до ГРП}; h_{дин 4 до ГРП} по формуле (2):

где h_{дин i} - динамический уровень жидкости в скважине (определяется методом эхолотирования), м;

ρ_ж - плотность жидкости, кг/м³;

g - ускорение свободного падения, м²/с;

Н - глубина скважины, м.

Получают значения забойных давлений за три месяца до проведения ГРП - Р_{заб 1 до ГРП}; за 2 месяца до проведения ГРП - P_{заб 2 до ГРП}; за 1 месяц до проведения ГРП - Р_{заб 3 до ГРП}; непосредственно перед проведением ГРП - Р_{заб 4 до ГРП}.

Определяют среднее значение забойных давлений до проведения ГРП Р_{заб. ср. до ГРП} по формуле (3):

где - сумма всех забойных давлений до проведения ГРП, МПа;

n - количество измерений, шт.

Ежемесячно за три месяца до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП с помощью автоматизированной групповой установки типа «Спутник» измеряют в т/сут дебит добывающей скважины по жидкости Q_{1 до ГРП}; Q_{2 до ГРП}; Q_{3 до ГРП}; Q_{4 до ГРП}. Затем определяют среднее значение дебита до проведения ГРП Q _{ср. до ГРП} по формуле (4):

где - сумма всех измеренных дебитов до проведения ГРП, МПа;

n - количество измерений, шт.

Перед проведением ГРП с проппантом определяют профиль притока продукции в скважине по высоте пласта и выявляют интервалы пласта с высокопроницаемыми породами с притоком выше среднего по пласту.

Например, вскрытый продуктивный пласт в скважине имеет высоту 8 м в интервале 1365-1373 м. По результатам исследований термодебитометрией пласта определили, что в интервале 1368-1370 м имеются высокопроницаемые породы, из которых приток продукции выше среднего по пласту. Например, средний дебит (приток) продукции по пласту 20 т/сут, а в интервале 1368-1370 м с высокопроницаемыми породами он составляет 18 т/сут.

Затем перед проведнием ГРП с проппантом в скважину по технологической колонне труб 1 (см. фиг. 1), низ которой размещают ниже перфорационных отверстий 2 и 3 эксплуатационной колонны (ЭК) 4, закачивают технологическую жидкость с изолирующим материалом 5 из расчета 0,2 м³ на 1 м высоты пласта, выполненным в виде шариков с плотностью, равной плотности технологической жидкости, позволяющим изолировать интервалы перфорационных отверстий 2 ЭК 4 напротив высокопроницаемых пород 6 пласта 7 по внутреннему диаметру скважины, не проникая в призабойную зону пласта 7, при этом перфорационные отверстия 3 напротив низкопроницаемых пород 8 пласта 7 остаются неизолированными.

При этом соблюдается условие:

d_п>1,2⋅d_ш,

где d_п - диаметры перфорационных отверстий 2 и 3 в пласте 7, мм;

d_ш - диаметры изолирующих шариков 5, мм.

Диаметр шариков 5 в 1,2 раза больше диаметра перфорационных отверстий 2 и 3 в пласте 7, что позволяет надежно загерметизировать их в процессе проведения ГРП. В качестве технологической жидкости используют, например, техническую воду с плотностью, равной плотности скважинной жидкости.

Шарики могут быть выполнены из любого изолирующего материала, имеющего плотность, равную плотности технологической жидкости, например пластмассы.

Далее проводят ГРП с проппантом по любой известной технологии.

Улучшается оценка эффективности проведения ГРП в пласте с различной проницаемостью пород. Это обусловлено тем, что если интервал пласта с высокой проницаемостью будет изолирован от интервалов пласта с меньшей проницаемостью, то при проведении ГРП трещина будет образовываться, развиваться, а затем и крепиться в интервалах пласта с меньшей проницаемостью, что будет способствовать равномерному притоку нефти по высоте пласта, а это в свою очередь увеличит дебит продукции скважины.

После проведения ГРП с проппантом в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно в межтрубное пространство работающей добывающей скважины на кабеле в интервал пласта спускают глубинный манометр и измеряют пластовое давление после проведения ГРП Р_{пл после ГРП}.

После проведения измерений глубинный манометр с кабелем извлекают из скважины. Также измерения производят сразу после проведения ГРП с получением значения пластового давления Р_{пл 1 после ГРП}; спустя 1 месяц после проведения ГРП с получением значения пластового давления Р_{пл 2 после ГРП}; спустя 2 месяца после проведения ГРП с получением значения пластового давления P_{пл 3 после ГРП}; спустя 3 месяца после проведения ГРП с получением значения пластового давления Р_{пл 4 после ГРП}.

Определяют среднее значение пластовых давлений после проведения ГРП Р_{пл ср после ГРП} по формуле (5):

где - сумма всех измеренных пластовых давлений после проведения ГРП, МПа;

n - количество измерений, шт.

После проведения ГРП в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно с помощью эхолота ГЕОСТАР-111, в котором информация представлена в цифровом виде и значения уровней выводятся с учетом поправочных коэффициентов, в работающей скважине отбивают уровни жидкости h_{дин 1 после ГРП}; h_{дин 2 после ГРП}; h_{дин 3 после ГРП}; h_{дин 4 после ГРП}.

Определяют забойное давление после проведения ГРП для каждого уровня жидкости h_{дин 1 после ГРП}; h_{дин 2 после ГРП}; h_{дин 3 после ГРП}; h_{дин 4 после ГРП} по формуле (6):

где h_{дин i} - динамический уровень жидкости в скважине (определяется методом эхолотирования);

ρ_ж - плотность жидкости, кг/м³;

g - ускорение свободного падения, м²/с;

H - глубина скважины, м.

Получают значения забойных давлений через 3 месяца после проведения ГРП - Р_{заб 1 после ГРП}; через 2 месяца после проведения ГРП - Р_{заб 2 после ГРП}; через 1 месяц после проведения ГРП - Р_{заб 3 после ГРП}; непосредственно после проведения ГРП - Р_{заб 4 после ГРП}.

Определяют среднее значение забойных давлений после проведения ГРП Р_{заб.ср. после ГРП} по формуле (7):

где - сумма всех забойных давлений после проведения ГРП, МПа;

n - количество измерений, шт.

После проведения ГРП в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно с помощью автоматизированной групповой установки типа «Спутник» измеряют в т/сут дебит добывающей скважины по жидкости Q_{1 после ГРП}; Q_{2 после ГРП}; Q_{3 после ГРП}; Q_{4 после ГРП}.

Затем определяют среднее значение дебита после проведения ГРП Q_ср. _{после ГРП} по формуле (8):

где - сумма всех измеренных пластовых давлений после проведения ГРП, МПа;

n - количество измерений, шт.

Далее определяют кратность увеличения депрессии и дебита.

Рассчитывают кратность увеличения (уменьшения) депрессии по формуле (9):

где Р_{пл ср после ГРП} - среднее значение пластовых давлений после проведения ГРП, МПа;

Р_{заб ср после ГРП} - среднее значение забойных давлений после проведения ГРП, МПа;

Р_{пл ср до ГРП} ^_ среднее значение пластовых давлений до проведения ГРП, МПа;

Р_{заб ср до ГРП} ^_ среднее значение забойных давлений до проведения ГРП, МПа.

Кратность увеличения (уменьшения) дебита подсчитывают по формуле (10):

где Q_{ср после ГРП} - среднее значение дебита после проведения ГРП, т/сут;

Q_{ср до ГРП} ^_ среднее значение дебита до проведения ГРП, т/сут.

Строят на графике сравнительную линию кратности депрессии к кратности дебита относительно исходной депрессии и дебита, причем линия, расположенная на графике выше исходной линии кратности депрессии и дебита, свидетельствует об эффективном проведении ГРП, а линия, расположенная на графике ниже исходной линии кратности депрессии и дебита, свидетельствует о неэффективном проведении ГРП.

При реализации данного способа для оценки эффективности проведенного ГРП исключается проведение комплексных ГИС до и после проведения ГРП, а это позволяет упростить технологию реализации способа.

Снижаются трудоемкость работ и затраты, так как исключаются работы по закачке жидкости в скважину с проведением ГИС с привлечением геофизической партии.

Повышается точность исследований эффективности проведенного ГРП, так как измерения производятся ежемесячно за три месяца до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП, а также после проведения ГРП в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно, а это позволяет проконтролировать работу скважины в динамике.

Предлагаемый способ позволяет:

- упростить технологию определения эффективности проведения ГРП;

- снизить трудоемкость работ и затраты на проведение исследований;

- повысить точность исследований эффективности проведенного ГРП;

- улучшить оценку эффективности проведения ГРП в пласте с различной проницаемостью пород;

- увеличить дебит продукции после проведения ГРП в пласте с различной проницаемостью пород.

Пример 1

Исходные данные:

глубина скважины Н=1600 м;

плотность скважинной жидкости ρ_ж=1000 кг/м³;

высота продуктивного пласта в интервале 1255-1263 м = 8 м.

1) Ежемесячно за три месяца до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП в межтрубное пространство работающей добывающей скважины спускали глубинный манометр на кабеле в интервал пласта и измеряли пластовое давление Р_{пл.i до ГРП}. В результате получили:

- за 3 месяца до проведения ГРП: P_{пл 1 до ГРП}=15,0 МПа;

- за 2 месяца до проведения ГРП: P_{пл 2 до ГРП}=11,0 МПа;

- за 1 месяц до проведения ГРП: P_{пл 3 до ГРП}=14,0 МПа;

- непосредственно перед проведением ГРП: P_{пл 4 до ГРП}=16,0 МПа.

2) Определили среднее значение пластовых давлений до проведения ГРП P_{пл.ср. до ГРП} по формуле (1):

Р_{пл ср до ГРП}=(15,0 МПа + 11,0 МПа + 14,0 МПа + 16,0 МПа)/4=14,0 МПа.

3) Ежемесячно за три месяца до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП отбили уровни жидкости в скважине и получили следующие значения:

h_{дин 1 до ГРП}=400 м; h_{дин 3 до ГРП}=500 м;

h_{дин 2 до ГРП}=700 м; h_{дин 4 до ГРП}=300 м.

4) Определили забойное давление до проведения ГРП для каждого уровня жидкости h_{дин 1 до ГРП}; h_{дин 2 до ГРП}; h_{дин 3 до ГРП}; h_{дин 4 до ГРП} по формуле (2).

Подставили числовые значения в формулу (2) и получили значения забойных давлений до проведения ГРП:

- за 3 месяца до проведения ГРП: Р_{заб 1 до ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1600 м - 400 м) = 12,0 МПа;

- за 2 месяца до проведения ГРП: Р_{заб 2 до ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1600 м - 700 м) = 9,0 МПа;

- за 1 месяц до проведения ГРП: Р_{заб 3 до ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1600 м - 500 м) = 11,0 МПа;

- непосредственно перед проведением ГРП: Р_{заб 4 до ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1600 м - 300 м) = 13,0 МПа.

5) Определили среднее значение забойных давлений до проведения ГРП Р_{заб.ср. до ГРП} по формуле (3):

Р_{заб ср до ГРП}=(12,0 МПа + 9 МПа + 11,0 МПа + 13,0 МПа)/4=11,25 МПа

6) Ежемесячно за три месяца до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП с помощью автоматизированной групповой установки типа «Спутник» измерили в т/сут дебит добывающей скважины по жидкости:

Q_{1 до ГРП}=20 т/сут; Q_{3 до ГРП}=18 т/сут;

Q_{2 до ГРП}=15 т/сут; Q_{4 до ГРП}=17 т/сут.

Затем определили среднее значение дебита до проведения ГРП Q_{ср. до ГРП} по формуле (4):

Q_{ср до ГРП}=(20 т/сут + 15 т/сут + 18 т/сут + 17 т/сут)/4=17,5 т/сут.

7) По результатам исследований термодебитометрией определили, что в интервале 1258-1260 м (2 м) приток продукции составляет 13 т/сут (высокопроницаемые породы), при этом средний приток продукции по пласту в интервале 1255-1263 м составляет 15 т/сут. Таким образом, слабововлеченными (интервалы пласта с низкопроницаемыми породами) в нефтеотдачу остаются интервалы 1255-1258 м и 1260-1263 м.

В скважину по технологической колонне труб 1 (см. фиг. 1) в интервал перфорационных отверстий 2 и 3 (диаметром 10 мм) пласта 7 закачали техническую воду плотностью 1000 кг/м³ в объеме 4 м³ с пластмассовыми шариками 5 (диаметром 12 мм), плотностью 1000 кг/м³ в объеме 0,2 м³ ⋅ 2 = 0,4 м³.

В интервале пласта 7 шарики 5 изолировали перфорационные отверстия 2 напротив высокопроницаемых пород 6 по внутреннему диаметру скважины, не проникая в призабойную зону пласта 7, при этом перфорационные отверстия 3 напротив низкопроницаемых пород 8 остались неизолированными. Провели ГРП с проппантом по любой известной технологии.

8) После проведения ГРП в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно в межтрубное пространство работающей добывающей скважины на кабеле в интервал пласта спускали глубинный манометр и измеряли пластовое давление после проведения ГРП Р_{пл.i после ГРП}. В результате получили:

- через 3 месяца после проведения ГРП: Р_{пл 1 после ГРП}=18,0 МПа;

- через 2 месяца после проведения ГРП: Р_{пл 2 после ГРП}=20,0 МПа;

- через 1 месяц после проведения ГРП: Р_{пл 3 после ГРП}=17,0 МПа;

- после проведения ГРП: Р_{пл 4 после ГРП}=19,0 МПа.

9) Определили среднее значение пластовых давлений после проведения ГРП Р_{пл.ср. после ГРП} по формуле (1):

Р_{пл ср после ГРП}=(18,0 МПа + 20,0 МПа + 17,0 МПа + 19,0 МПа)/4=18,5 МПа

10) Ежемесячно через три месяца после проведения ГРП отбили уровни жидкости в скважине и получили следующие значения:

h_{дин 1 после ГРП}=400 м; h_{дин 3 после ГРП}=500 м;

h_{дин 2 после ГРП}=200 м; h_{дин 4 после ГРП}=300 м.

11) Определили забойное давление после проведения ГРП для каждого уровня жидкости h_{дин 1 после ГРП}; h_{дин 2 после ГРП}; h_{дин 3 после ГРП}; h_{дин 4 после ГРП} по формуле (6).

Подставили числовые значения в формулу (6) и получили значения забойных давлений после проведения ГРП:

- через 3 месяца после проведения ГРП: Р_{заб 1 после ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1600-400 м)=12,0 МПа

- через 2 месяца после проведения ГРП: Р_{заб 2 после ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1600-200 м)=14,0 МПа

- через 1 месяц после проведения ГРП: Р_{заб 3 после ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1600-500 м)=11,0 МПа

- после проведения ГРП: Р_{заб 4 после ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1600 м - 300 м)=13,0 МПа

12) Определили среднее значение забойных давлений после проведения ГРП Р_{заб.ср. после ГРП} по формуле (7):

Р_{заб ср после ГРП}=(12,0 МПа + 14,0 МПа + 11,0 МПа + 13,0 МПа)/4=12,5 МПа

13) После проведения ГРП в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно с помощью автоматизированной групповой установки типа «Спутник» измерили в т/сут дебит добывающей скважины по жидкости:

Q_{1 после ГРП}=60 т/сут; Q_{3 после ГРП}=40 т/сут;

Q_{2 после ГРП}=50 т/сут; Q_{4 после ГРП}=45 т /сут.

Затем определили среднее значение дебита после проведения ГРП Q_{ср. после ГРП} по формуле (8):

Q_{ср после ГРП}=(60 т/сут + 50 т/сут + 40 т/сут + 45 т/сут)/4=48,75 т/сут.

14) Рассчитали кратность увеличения (уменьшения) депрессии по формуле (9):

К_депр=(18,5 МПа - 12,5 МПа)/(14,0 МПа - 11,25 МПа)=2,2.

15) Кратность увеличения (уменьшения) дебита подсчитывают по формуле (10):

К_деб=Q_{ср после ГРП}/Q_{ср до ГРП}=48,75 т/сут / 17,5 т/сут=2,8.

16) Построили график (см. фиг. 2) сравнительную линию кратности депрессии к кратности дебита 1 относительно исходной линии кратности депрессии и дебита 2.

Как видно, линия кратности депрессии к кратности дебита 1 расположена на графике выше исходной линии кратности депрессии и дебита 2, что свидетельствует об эффективном проведении ГРП.

Пример 2

Исходные данные:

глубина скважины Н=1800 м;

плотность скважинной жидкости ρ_ж=1000 кг/м³;

высота продуктивного пласта в интервале 1196-1202 м = 6 м.

1) Ежемесячно за три месяца до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП в межтрубное пространство работающей добывающей скважины на кабеле в интервал пласта спускали глубинный манометр и измеряли пластовое давление до проведения ГРП P_{пл.i до ГРП}. В результате получили:

- за 3 месяца до проведения ГРП: Р_{пл 1 до ГРП}=14,0 МПа;

- за 2 месяца до проведения ГРП: Р_{пл 2 до ГРП}=12,0 МПа;

- за 1 месяц до проведения ГРП: Р_{пл 3 до ГРП}=13,0 МПа;

- непосредственно перед проведением ГРП: Р_{пл 4 до ГРП}=15,0 МПа.

2) Определили среднее значение пластовых давлений до проведения ГРП Р_{пл ср до ГРП} по формуле (1):

Р_{пл ср до ГРП}=(14,0 МПа + 12,0 МПа + 13,0 МПа + 15,0 МПа)/4=13,5 МПа

3) Ежемесячно за три месяца до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП отбили уровни жидкости в скважине и получили следующие значения:

h_{дин 1 до ГРП}=500 м; h_{дин 3 до ГРП}=600 м;

h_{дин 2 до ГРП}=800 м; h_{дин 4 до ГРП}=700 м.

4) Определили забойное давление до проведения ГРП для каждого уровня жидкости h_{дин 1 до ГРП}; h_{дин 2 до ГРП}; h_{дин 3 до ГРП}; h_{дин 4 до ГРП} по формуле (2).

Подставили числовые значения в формулу (2) и получили значения забойных давлений до проведения ГРП:

- за 3 месяца до проведения ГРП: Р_{заб 1 до ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1800 м - 500 м)=13,0 МПа;

- за 2 месяца до проведения ГРП: Р_{заб 2 до ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1800 м - 800 м)=10,0 МПа;

- за 1 месяц до проведения ГРП: Р_{заб 3 до ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1800 м - 600 м)=12,0 МПа;

- непосредственно перед проведением ГРП: Р_{заб 4 до ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1800 м - 700 м)=11,0 МПа.

5) Определили среднее значение забойных давлений до проведения ГРП Р_{заб.ср. до ГРП} по формуле (3):

Р_{заб ср до ГРП}=(13,0 МПа + 10,0 МПа + 12,0 МПа + 11,0 МПа)/4=11,5 МПа.

6) Ежемесячно за три месяца до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП с помощью автоматизированной групповой установки типа «Спутник» измерили в т/сут дебит добывающей скважины по жидкости:

Q_{1 до ГРП}=20 т/сут; Q_{3 до ГРП}=22 т/сут;

Q_{2 до ГРП}=18 т/сут; Q_{4 до ГРП}=19 т/сут.

Затем определили среднее значение дебита до проведения ГРП Q_{ср. до ГРП} по формуле (4):

Q_{ср до ГРП}=(20 т/сут + 18 т/сут + 22 т/сут + 19 т/сут)/4=19,75 т/сут.

7) По результатам исследований термодебитометрией определили, что в интервале 1202-1201 м (2 м) приток продукции составляет 10 т/сут, при этом средний приток продукции по пласту в интервале 1196-1202 м (высокопроницаемые породы) составляет 12 т/сут. Таким образом, слабововлеченным (интервал пласта с низкопроницаемыми породами) в нефтеотдачу остается интервал 1196-1201 м.

В скважину по технологической колонне труб 1 (см. фиг. 1) в интервал перфорационных отверстий 2 и 3 (диаметром 10 мм) пласта 7 закачали техническую воду плотностью 1000 кг/м³ в объеме 4 м³ с пластмассовыми шариками 5 (диаметром 12 мм), плотностью 1000 кг/м³ в объеме 0,2 м³ ⋅ 1 = 0,2 м³.

В интервале пласта 7 шарики 5 изолировали перфорационные отверстия 2 напротив высокопроницаемых пород 6 по внутреннему диаметру скважины, не проникая в призабойную зону пласта 7, при этом перфорационные отверстия 3 напротив низкопроницаемых пород 8 остались неизолированными. Провели ГРП с проппантом по любой известной технологии.

8) После проведения ГРП в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно в межтрубное пространство работающей добывающей скважины на кабеле в интервал пласта спускали глубинный манометр и измеряли пластовое давление после проведения ГРП P_{пл.i после ГРП}. В результате получили:

- через 3 месяца после проведения ГРП: Р_{пл 1 после ГРП}=19,0 МПа;

- через 2 месяца после проведения ГРП: Р_{пл 2 после ГРП}=17,0 МПа;

- через 1 месяц после проведения ГРП: Р_{пл 3 после ГРП}=18,0 МПа;

- после проведения ГРП: Р_{пл 4 после ГРП}=16,0 МПа.

9) Определили среднее значение пластовых давлений после проведения ГРП Р_{пл.ср. после ГРП} по формуле (5):

Р_{пл ср после ГРП}=(19,0 МПа + 17,0 МПа + 18,0 МПа + 16,0 МПа)/4=17,5 МПа

10) Ежемесячно через три месяца после проведения ГРП отбили уровни жидкости в скважине и получили следующие значения:

h_{дин 1 после ГРП}=200 м; h_{дин 3 после ГРП}=400 м;

h_{дин 2 после ГРП}=300 м; h_{дин 4 после ГРП}=600 м.

11) Определили забойное давление после проведения ГРП для каждого уровня жидкости h_{дин 1 после ГРП}; h_{дин 2 после ГРП}; h_{дин 3 после ГРП}; h_{дин 4 после ГРП} по формуле (6):

Подставили числовые значения в формулу (6) и получили значения забойных давлений после проведения ГРП:

- через 3 месяца после проведения ГРП: Р_{заб 1 после ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1800-200 м)=16,0 МПа;

- через 2 месяца после проведения ГРП: Р_{заб 2 после ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1800-300 м)=15,0 МПа;

- через 1 месяц после проведения ГРП: Р_{заб 3 после ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1800-400 м)=14,0 МПа;

- непосредственно после проведения ГРП: Р_{заб 4 после ГРП}=1000 кг/м³ ⋅ 9,8 м²/с ⋅ (1800-600)м=12,0 МПа.

12) Определили среднее значение забойных давлений после проведения ГРП Р_{заб.ср. после ГРП} по формуле (7):

Р_{заб ср после ГРП}=(16,0 МПа + 15,0 МПа + 14,0 МПа + 12,0 МПа)/4=14,25 МПа.

13) После проведения ГРП в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно с помощью автоматизированной групповой установки типа «Спутник» измерили в т/сут дебит добывающей скважины по жидкости:

Q_{1 после ГРП}=28 т/сут; Q_{3 после ГРП}=18 т/сут;

Q_{2 после ГРП}=25 т/сут; Q_{4 после ГРП}=24 т/сут.

Затем определили среднее значение дебита после проведения ГРП Q_{ср. после ГРП} по формуле (8):

Q_{ср после ГРП}=(28 т/сут + 25 т/сут + 18 т/сут + 24 т/сут)/4=23,75 т/сут.

14) Рассчитали кратность увеличения (уменьшения) депрессии по формуле (9):

К_депр=(17,5-14,25 МПа)/(13,5 МПа - 11,5 МПа)=1,625.

15) Кратность увеличения (уменьшения) дебита подсчитывают по формуле (10):

К_деб=Q_{ср после ГРП}/Q_{ср до ГРП}=23,75 м³/сут / 19,75 м³/сут=1,2

16) Построили график (см. фиг. 3) - сравнительную линию кратности депрессии к кратности дебита 1 относительно исходной линии кратсноси депрессии и дебита 2.

Как видно, линия кратности депрессии к кратности дебита 1 расположена на графике ниже исходной линии кратности депрессии и дебита 2, что свидетельствует о неэффективности проведения ГРП.

Изобретение относится к разработке нефтяных залежей и может быть применено для проведения гидравлического разрыва пласта (ГРП) с различной проницаемостью пород. Способ включает проведение исследований до и после проведения ГРП с проппантом, проведение ГРП, определение эффективности ГРП на основе показаний, полученных в результате исследований. Ежемесячно в течение трех месяцев до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП проводят исследования, при которых определяют пластовое и забойное давления, дебит, причем перед проведением ГРП с проппантом определяют профиль притока продукции в скважине по высоте пласта и выявляют интервалы пласта с высокопроницаемыми породами с притоком выше среднего по пласту, затем в скважину по технологической колонне труб, низ которой размещают ниже перфорационных отверстий эксплуатационной колонны, закачивают технологическую жидкость с изолирующим материалом из расчета 0,2 м³ на 1 м высоты пласта, выполненным в виде шариков плотностью, равной плотности технологической жидкости, изолирующим перфорационные отверстия эксплуатационной колонны напротив высокопроницаемых пород пласта по внутреннему диаметру скважины, не проникая в призабойную зону пласта, при этом перфорационные отверстия эксплуатационной колонны напротив низкопроницаемых пород пласта остаются неизолированными, причем диаметр шариков в 1,2 раза больше диаметра перфорационных отверстий в эксплуатационной колонне, при этом после проведения ГРП с проппантом в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно определяют пластовое и забойное давления, дебит, их средние значения до и после проведения ГРП, затем определяют кратность увеличения депрессии и дебита, строят на графике линию кратности депрессии к кратности дебита относительно исходной линии кратности депрессии и дебита, причем линия, расположенная на графике выше исходной линии кратности депрессии и дебита, свидетельствует об эффективном проведении ГРП, а линия, расположенная на графике ниже исходной линии кратности депрессии и дебита, свидетельствует о неэффективном проведении ГРП. Технический результат заключается в: упрощении технологии определения эффективности проведения ГРП; снижении трудоемкости работ и затраты на проведение исследований; повышении точности исследований эффективности проведенного ГРП; улучшении оценки эффективности проведения ГРП в пласте с различной проницаемостью пород; увеличении дебита продукции после проведения ГРП в пласте с различной проницаемостью пород. 3 ил.

Способ определения эффективности гидравлического разрыва пласта - ГРП скважины, включающий проведение исследований до и после проведения ГРП с проппантом, проведение ГРП, определение эффективности ГРП на основе показаний, полученных в результате исследований, отличающийся тем, что ежемесячно в течение трех месяцев до проведения ГРП и непосредственно перед проведением ГРП проводят исследования, при которых определяют пластовое и забойное давления, дебит, причем перед проведением ГРП с проппантом определяют профиль притока продукции в скважине по высоте пласта и выявляют интервалы пласта с высокопроницаемыми породами с притоком выше среднего по пласту, затем в скважину по технологической колонне труб, низ которой размещают ниже перфорационных отверстий эксплуатационной колонны, закачивают технологическую жидкость с изолирующим материалом из расчета 0,2 м³ на 1 м высоты пласта, выполненным в виде шариков плотностью, равной плотности технологической жидкости, изолирующим перфорационные отверстия эксплуатационной колонны напротив высокопроницаемых пород пласта по внутреннему диаметру скважины, не проникая в призабойную зону пласта, при этом перфорационные отверстия эксплуатационной колонны напротив низкопроницаемых пород пласта остаются неизолированными, причем диаметр шариков в 1,2 раза больше диаметра перфорационных отверстий в эксплуатационной колонне, при этом после проведения ГРП с проппантом в добывающей скважине сразу после ее запуска в работу и в течение последующих трех месяцев ежемесячно определяют пластовое и забойное давления, дебит, их средние значения до и после проведения ГРП, затем определяют кратность увеличения депрессии и дебита, строят на графике линию кратности депрессии к кратности дебита относительно исходной линии кратности депрессии и дебита, причем линия, расположенная на графике выше исходной линии кратности депрессии и дебита, свидетельствует об эффективном проведении ГРП, а линия, расположенная на графике ниже исходной линии кратности депрессии и дебита, свидетельствует о неэффективном проведении ГРП.