За последние десятилетия прогресс в сфере нефтедобычи существенно усовершенствовал технологические процессы, что способствовало росту эффективности извлечения углеводородов из пластов с низкой проницаемостью. Одним из наиболее востребованных и результативных методов повышения нефтеотдачи в подобных условиях считается гидравлический разрыв пласта (ГРП). Данная технология обеспечивает значительное повышение продуктивности скважин за счёт создания и расширения трещин в породе, что улучшает фильтрационные характеристики коллектора и увеличивает зону дренирования.

Ключевые слова: гидравлический разрыв пласта, ГРП, низкопроницаемые коллекторы, пласт, объект, проницаемость.

Разработка месторождений с низкопроницаемыми коллекторами, включая Тевлинско-Русскинское месторождение, представляет собой сложную задачу из-за ограниченной способности пород пропускать нефть и газ. В таких условиях гидравлический разрыв пласта (ГРП) становится одним из наиболее значимых методов повышения нефтеотдачи и рациональной эксплуатации залежей.

Тевлинско-Русскинское месторождение имеет ключевое значение для анализа эффективности ГРП в сложных геологических условиях. Настоящее исследование направлено на изучение существующих методов данной технологии, их результативность в контексте специфики месторождения, а также разработку рекомендаций по оптимизации процессов. В ходе анализа будут исследованы различные параметры, влияющие на итоговую эффективность операций ГРП, проработаны способы улучшения коллекторских свойств и предложены методы усовершенствования процедуры разрыва.

В течение длительного времени крупнейшим месторождением, на котором отбирались кандидаты для применения ГРП в ТПП «Когалымнефтегаз», остаётся Тевлинско-Русскинское. Однако динамика разработки показывает постепенное ухудшение фонда скважин. На 1 января 2021 года уровень обводнённости в среднем достиг 92,1 %, а добыча от начальных извлекаемых запасов (категории АВ1) составила 74 %. Для объекта БС102+3 эти показатели составляют 95,9 % и 83,9 % соответственно. Учитывая активное применение ГРП, возрастает частота повторных операций: с 2017 по 2020 годы в 72 % скважин процедура проводилась неоднократно. В 55 % случаев выполнялся второй ГРП, в 14 % — третий, а в 3 % случаев — четвёртый.

В последние годы наблюдается тенденция к сокращению количества таких обработок, что объясняется высокой степенью выработки запасов, значительным обводнением скважин и увеличением доли повторных операций. При первичном проведении ГРП на Тевлинско-Русскинском месторождении целесообразно использовать стандартные технологии, если отсутствуют риски проникновения трещин в водонасыщенные зоны. При последующих операциях следует подбирать методику индивидуально, с учётом геологического строения, режима работы скважины, истории гидродинамических мероприятий (ГТМ) и состояния запасов в зоне ранее созданных трещин [1].

Для участка БС ₁₀ ²⁺³ , где обводнённость значительна, а геологический разрез характеризуется высокой неоднородностью, наиболее перспективным вариантом является селективное проведение ГРП, включающее комбинированные технологии. Наибольшую эффективность продемонстрировал метод большеобъемного ГРП, при котором используется более 90 тонн проппанта, а нагрузка превышает 9 тонн на метр эффективной мощности пласта. Однако такая технология целесообразна только при отсутствии угрозы проникновения трещин в зону влияния скважин ППД, что делает её перспективной для дальнейшего внедрения в пределах месторождения.

В условиях пластов ачимовской толщи оптимальным вариантом считается технология MixFrac, включающая три стадии с использованием смешанных размеров проппанта. На первых двух этапах закачивается смесь частиц разных фракций (30/50, 20/40, 16/20), а на третьей — однородный проппант 16/20. Такая методика способствует созданию барьера из мелких частиц, который регулирует фильтрацию жидкости при финальной закачке, что повышает степень охвата верхней части пласта. Длительность технологического отстоя составляет 1 час и корректируется в зависимости от скорости осаждения проппанта и времени закрытия трещины. После ввода скважины в эксплуатацию, сформированный градиент проницаемости увеличивает приток нефти из кровли пласта [2].

Для наклонно-направленных скважин в зоне воздействия нагнетательных скважин ППД рекомендуется двухстадийный ГРП с применением проппанта в объёме 80 тонн и более, если отсутствует риск проникновения трещин в соседние объекты.

Горизонтальные скважины, оборудованные шаровыми компоновками для многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП), могут быть перспективными для тестирования технологии «слепого» повторного МГРП [3]. Данный метод основан на управлении напряжениями горных пород: после первой закачки жидкости и проппанта происходит замыкание образовавшейся трещины, создавая условия для инициации новой разрывной зоны с меньшими напряжениями. Это повышает эффективность разработки менее выработанных участков. Для реализации данной технологии требуется предварительное разбуривание шаровых компоновок с привлечением флота ГНКТ или бригад КРС в необходимых случаях.

Метод гидравлического разрыва пласта на Тевлинско-Русскинском месторождении начали применять в 1993 г. По состоянию на 01.01.2021 на месторождении выполнено 3396 ГРП на добывающем фонде, после которых скважины запущены в добычу (рисунок 1; рисунок 2).

Рис. 1. Распределение объемов ГРП по годам по объекту воздействия

По объектам разработки объем операций ГРП распределяется следующим образом:

– на объект БС ₁₀ ²⁺³ выполнено 1841 ГРП (в т. ч. 1525 обработок — на эксплуатационном фонде, 57 ГРП — при переводе с другого объекта, 1 ГРП — при приобщении с ГРП и 19 ГРП — при приобщении с последующим спуском установки ОРЭ, 157 ГРП — на наклонно-направленных скважинах (ННС) из бурения, 30 ГРП — при бурении второго ствола с горизонтальным окончанием (БВГС), 45 ГРП — при бурении второго ствола (БВС) и 7 ГРП — на горизонтальных скважинах (ГС) из бурения);

– на объект БС ₁₁ выполнено 312 ГРП (в т. ч. 49 обработок — на эксплуатационном фонде, 6 ГРП — при переводе с другого объекта, 14 ГРП — при приобщении с последующим спуском установки ОРЭ, 226 ГРП — на ННС из бурения, 12 ГРП — при БВС, 1 ГРП — при БВГС и 4 ГРП — на ГС из бурения);

– на объект БС ₁₂ выполнено 371 ГРП (в т. ч. 193 ГРП — на эксплуатационном фонде, 34 ГРП — при переводе с другого объекта, 14 ГРП — при приобщении с последующим спуском установки ОРЭ, 105 ГРП — на ННС из бурения, 15 ГРП — при БВС, 6 ГРП — при БВГС и 4 ГРП — на ГС из бурения);

– на объект БС _16–22 выполнено 93 ГРП (в т. ч. 14 ГРП — на эксплуатационном фонде, 10 ГРП — при переводе с другого объекта, 2 ГРП — при приобщении с ГРП и 3 ГРП — при приобщении с последующей установкой ОРЭ, 41 ГРП — на ННС из бурения, по 2 ГРП — при БВС и БВГС и 19 ГРП — на ГС из бурения);

– на объект ЮС ₁ выполнено 599 ГРП (в т. ч. 175 ГРП — на эксплуатационном фонде, 8 ГРП — при переводе с другого объекта, 1 ГРП — при приобщении с ГРП и 2 ГРП — при приобщении с последующей установкой ОРЭ, 298 ГРП — на ННС из бурения, 29 ГРП — при БВС, 12 ГРП — при БВГС и 74 ГРП — на ГС из бурения);

– на объект ЮС ₂ выполнено 180 ГРП (в т. ч. 26 ГРП — на эксплуатационном фонде, 2 ГРП — при переводе с другого объекта, 1 ГРП — при приобщении с ГРП, 112 ГРП — на ННС из бурения, по 1 ГРП — при БВС и БВГС и 37 ГРП — на ГС из бурения).

Рис. 2. Распределение объемов ГРП по годам по категориям скважин

Основным объектом воздействия на Тевлинско-Русскинском месторождении является объект БС ₁₀ ^2+3– 54 % обработок (или 1841 ГРП) от общего числа операций, 18 % обработок (или 599 ГРП) выполнено на объект ЮС ₁ , на объект БС ₁₂ приходится 11 % операций (или 371 ГРП), на объект БС _11– 9 % операций (или 312 ГРП), на объект ЮС _2– 5 % операций (или 180 ГРП) и 3 % (93 ГРП) на объект БС _16–22.

Литература:

1. Ихсанова, Ф. А. Гидравлический разрыв пласта [Текст] / Ф. А. Ихсанова, И. И. Салимов, М. В. Тихонов, А. Р. Сунгатуллин, Ю. И. Резванов, Е. Р. Евсеев // Материалы 46-й Всероссийской научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов с международным участием. — 2019. — С. 92–95.
2. Батыргареев, Р. М.Совершенствование технологии гидроразрыва пласта с применением сверхлёгкого проппанта [Текст] / Р. М. Батыргареев // Проблемы разработки нефтяных и газовых месторождений с трудноизвлекаемыми запасами: сборник трудов конференции. — 2020. — С. 96–100.
3. Миловзоров, А. Г. Технология и оборудование для проведения многостадийного гидравлического разрыва пласта (МГРП) в горизонтальном стволе скважины [Текст] / А. Г. Миловзоров, А. В. Султанаев // Приоритеты стратегии научно-технологического развития России и обеспечение воспроизводства инновационного потенциала высшей школы: сборник трудов конференции. — 2019. — С. 100–103.