Геомеханический подход при разработке дизайна/редизайна многостадийного гидроразрыва пласта в горизонтальных скважинах

   В настоящее время одной из наиболее актуальных задач в нефтегазовой отрасли является эффективная добыча углеводородов (УВ) на месторождениях, обладающими низкими значениями фильтрационно-емкостных свойств (ФЕС). Ключевыми технологиями при решении этой задачи становятся строительство горизонтальных скважин (ГС) и проведение гидравлического разрыва пласта (ГРП), в том числе и многостадийного (МГРП). Совместное использование технологий горизонтального бурения и МГРП является успешным решением с точки зрения чистого дисконтированного дохода в разработке как традиционных запасов, так и карбонатизированных коллекторов со сверхнизкой проницаемостью [1].

   Цель. Разработка и апробация подхода, позволяющего реализовать единый алгоритм моделирования трещины ГРП, построение дизайна и редизайна, а также прогноз продуктивности трещины и обеспечение эффективного проведения МГРП еще на этапе планирования.

   Материалы и методы. В основе предлагаемого подхода положено комплексное (геологическое, гидродинамическое, геомеханическое) моделирование, которое проводится с использованием всех
доступных по скважинам месторождения данных, включая данные геофизических исследований скважин (ГИС), результаты керновых исследований, буровую информацию, данные по конструкциям скважин и т. д. Для калибровки упруго-прочностных характеристик горной породы используются результаты керновых исследований, а напряженно-деформированное состояние геологической среды — это результат 1D геомеханицеского моделирования с калибровкой на специальные исследования (стресс-тест, тест на приемистость), нагнетательные тесты, мини-ГРП и буровые события.

   Результаты. Разработанный геомеханический подход опробован при добыче УВ из ачимовских отложений одного из месторождений Западной Сибири. Успешно проведены пяти-, шестистадийные МГРП на ГС. Высокая точность прогнозируемых параметров трещины обеспечила эффективное размещение пропанта в трещине ГРП и успешное проведение основной закачки.

   Заключение. Построенные в рамках геомеханического подхода модели повышают эффективность ретроспективного анализа ГРП и являются незаменимым инструментом при геомеханическом сопровождении ГРП в реальном времени. Они имеют прогнозную силу и являются эффективным инструментом, который после обновления может использоваться как на последующих стадиях при проведении МГРП, так и на других скважинах месторождения.

1. Буденный С.А. Численное моделирование многостадийного гидроразрыва пласта в горизонтальной скважине : дис. … канд. физ.-мат. наук. — МФТИ, 2019.

2. Анкушев Я.Е. Роль механики горных пород при проектировании гидравлического разрыва пласта // Наука, техника и образование. — 2019. — № 5 (58). — С. 34–36.

3. Низаметдинова М., Бурков М., Смирнов Н. Геомеханика: свежий взгляд на дизайн/редизайн и ретроспективу ГРП // Российская отраслевая энергетическая конференция, 3–5 октября 2023 г., Москва, Россия. Сборник материалов конференции. — 2023. — С. 5200.