Новые технологии ГРП

На сегодня ГРП считается одной из самых эффективных технологий повышения нефтеотдачи пластов и интенсификации добычи нефти. На территории Пермского края ГРП применяется с 1996 года. Сначала обработки выполнялись в единичных скважинах для очистки призабойной зоны пласта и создания незначительных по объему трещин. Для этого производилась малообъемная закачка с размещением в пласте от 1 до 3 тонн кварцевого песка.

Массовое применение ГРП в Прикамье началось в 2006 году, когда для проведения данных работ были привлечены специалисты зарубежных нефтесервисных предприятий, имеющих большой производственный опыт, в том числе, на российских объектах. После этого объем ГРП увеличивался ежегодно, при этом происходило расширение области применения технологии, усложнялся технологический процесс. В связи с этим возникла необходимость в комплексном научном подходе – от анализа состояния разработки, подбора скважин-кандидатов и лабораторных исследований до сопровождения работ на скважинах и анализа проведенных мероприятий.

Филиал «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПермНИПИнефть» обеспечивает научно-инженерное сопровождение ГРП на месторождениях Пермского края с 2008 года, на месторождениях Республики Коми и Ненецкого автономного округа – с 2017 года. Для успешного применения технологии ГРП созданы совместные рабочие группы, включающие специалистов нефтегазодобывающих организаций, «ПермНИПИнефть» и сервисных предприятий, выполняющих ГРП.

На сегодняшний день на данных территориях накоплен значительный опыт выполнения различных модификаций ГРП – в частности, проведено более 3600 скважино-операций. Значительная дифференциация геолого-физических характеристик продуктивных пластов обуславливает формирование индивидуального подхода при выполнении ГРП для каждого эксплуатационного объекта. Подходы реализации ГРП постоянно совершенствуются. Для эффективной реализации ГРП успешно подобраны модификации технологии, которых на текущий момент опробовано более 40, что позволило обеспечить более 16 млн тонн дополнительной добычи нефти, в том числе, за счет вовлечения в разработку запасов, ранее считавшихся нерентабельными.

На территории Пермского края изначально ГРП выполнялся только в скважинах с терригенным типом коллектора. Начиная с 2006 года, технология стала активно развиваться и применяться в скважинах с карбонатным типом коллектора. С расширением области применения, изменением геологических условий проведения работ, технология претерпела ряд модификаций и оптимизирована индивидуально для каждого объекта разработки. Так, для скважин, находящихся на участках залежи с пониженным пластовым давлением, где стандартные ГРП показывают недостаточную эффективность, сегодня успешно применяется технология азотно-пенного ГРП, для реализации которого, помимо стандартного флота ГРП, требуется привлечение флота азотных агрегатов.

Другой пример – фаменский объект Озерного месторождения (Красновишерский район), характеризующийся значительной мощностью (до 120 м), высокой расчлененностью, низкой проницаемостью и пониженным пластовым давлением. На объекте в 2006-2017 годах испытано 7 различных технологий ГРП, средняя эффективность которых в процессе разработки снижалась с 29 до 5,2 тонн в сутки на фоне увеличения количества повторных ГРП. Для данного объекта на текущий момент подобрана технология высокорасходного кислотно-пропантного ГРП, позволяющая обеспечить рост эффективности мероприятий в среднем до 9,3 тонн в сутки. Для выполнения данных работ задействовано 2 комплекта оборудования флота ГРП для поддержания скорости закачки 8 кубометров в минуту.

Одним из последних успешных и показательных примеров модификации и подбора технологии ГРП является сакмарский пласт Шумовского месторождения (Чайковский район), сложенный карбонатными породами и находящийся на первой стадии разработки. Данный объект весьма сложен для разработки – он характеризуется низкой плотностью геологических запасов, низкой продуктивностью коллектора, высокой вязкостью нефти и высокой расчлененностью разреза. Средний дебит нефти скважин действующего фонда – около 0,7 тонн в сутки.

В соответствии с проектным документом, разработка сакмарской залежи предполагалась с применением теплового воздействия – закачки в нагнетательные скважины пара или горячей воды. Поскольку применение тепловых методов весьма затратно, на объекте были опробованы традиционные методы повышения нефтеотдачи, которые оказались неэффективными: максимальный прирост дебита нефти не превышал 1,7 тонн в сутки. Кроме того, на одной из скважин при стандартном пропантном ГРП произошел прорыв трещины в нижележащие водонасыщенные пропластки, вызвавший резкий – до 97% – рост обводненности продукции.

Технология была значительно доработана – существенно снижены вязкость жидкости разрыва и скорость ее закачки в пласт. Кроме того, был пересмотрен типоразмер и концентрация применяемого для закрепления трещины пропанта, подобран более эффективный вид деструктора жидкости разрыва. Модифицированная технология гибридного ГРП с применением маловязкой жидкости (геля) применена в 2018 году на скважине №21 Шумовского месторождения. Результат превзошел все ожидания – дебит нефти составил 7,2 тонн в сутки. После выполнения ГРП скважина стабильно работает уже более года. Аналогичная технология применена в марте 2019 года на соседней скважине №282, и тоже весьма успешно – скважина запущена в работу с дебитом нефти 6,6 тонн в сутки.

Для дальнейшей оптимизации технологии запланированы лабораторные исследования с использованием керна, а также комплекс промыслово-геофизических исследований в скважинах. Данные исследования позволят более эффективно применять уже реализованные технологические решения и в ближайшей перспективе вовлечь в разработку крупные запасы нефти – порядка 4,6 млн тонн. Для этого на Шумовском месторождения к 2027 году запланировано бурение более 140 скважин малого диаметра. Благодаря успешной реализации гибридных ГРП освоение скважин планируется осуществлять с применением оптимизированной технологии.

Одной из актуальных задач на сегодня является подбор оптимальной технологии освоения новых скважин с ГРП для фаменских карбонатных отложений южной группы месторождений Пермского края. Данные пласты характеризуются низкой проницаемостью, высокой расчлененностью разреза и высокими темпами снижения дебитов в первые месяцы работы. Суммарные запасы нефти в данных отложениях оцениваются более чем в 15,5 млн тонн, в связи с чем подбор эффективной технологии ГРП является крайне важной задачей.