Фракционные пески — новые рычаги оптимизации ГРП

Введение. Для поддержания и наращивания добычи нефти в современном мире требуется все большее вовлечение в разработку трудноизвлекаемых запасов, растут издержки на строительство скважин, а стоимость добываемой продукции находится на достаточно низком уровне. Все это ведет нефтяные компании по пути поиска новых решений и оптимизации затрат. В своей работе авторы показывают одно из направлений оптимизации при выполнении гидроразрыва пласта, где рассматривается потенциал частичной замены доли керамического расклинивающего агента — пропанта, более дешевым вариантом — фракционным песком. Работа показывает весь путь от поиска подходящих материалов и поставщиков, до расчетов в различных симуляторах и выхода на проведение опытных работ.

Материалы и методы. В работе описывается вся цепочка следственных связей, от возникновения идеи до реализации на практике. Приведена базовая оценка выбора решения, основанная на горногеологических условиях залегания объектов разработки, а также оценка свойств расклинивающих агентов, представленных на рынке. Промежуточный результат такой работы позволил выделить граничные критерии для фракционных песков и наметил стратегию по их внедрению. Дополнительным инструментом для выхода на опытные работы стало моделирование в расчетно-аналитическом программном обеспечении и прогноз добычи в гидродинамической модели.

Результаты. Оценка результатов исследований фракционного песка позволила определить критерии его применимости, а также сформировать требования к поставщикам продукции. Был разработан оценочный подход, который позволил производить расчеты потенциала замены доли пропанта на песок для любого геологического объекта. Для снижения рисков недостижения накопленной добычи выбрана стратегия пошагового увеличения доли песка в опытных работах с длительным мониторингом работы скважин и сравнение результатов со скважинами окружения. На части объектов достигнута 30% доля замены керамического расклинивающего агента на фракционный песок без потери накопленной добычи, что стало высоким показателем применимости подхода и состоятельности изначально выдвинутой теории.

Заключение. Направление оптимизации стоимости гидроразрыва пласта с использованием фракционных песков стало эффективным решением для компании. При этом авторы отмечают, что кроме качества продукции важным и основополагающим элементом дальнейшего развития решения является её стоимость. 

1. Feng Liang, Mohammed Sayed, Ghaithan A. Al-Muntasheri, Frank F. Chang, Leiming Li. A comprehensive review on proppant technologies // Petroleum. — March 2016. https://www.sciencedirect.com/journal/petroleum

2. Чураков А.В., Пичугин М.Н., Хасаншин Р.Н., Кушников И.В., Баркалов С.Ю., Файзуллин И.Г. Облегченные пропанты — перспективы и опыт применения в ГРП // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. — 2022. — Т. 7, № 1 (март). — С. 118–125. https://doi.org/10.51890/2587-7399-2022-7-1-118-125

3. Kurz B, Schmidt D., Cortese P. Investigation of Improved Conductivity and Proppant Application in the Bakekn Formation. Paper presented at the SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference in the Woodlands, Texas, USA 4–6 February 2013. SPE-163849-MS. https://doi.org/10.2118/163849-MS

4. Muzzammil Shakeel, Waseem Abdulrazzaq, Osman Abdullatif, Mohammed Benaafi. Detailed Comparison of Processed Sand vs. Unprocessed Sand vs. High-Strength Proppant for Fracturing Applications // SPE-194924-MS. Bahrain, 18–21 March 2019. https://doi.org/10.2118/194924-MS

5. Flowers J.R., Guetta D.R., Stephenson C.J., Jeremie P., d’Arco N. A Statistical Study of Proppant Type vs. Well Performance in the Bakken Central Basin. Paper presented at the SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference, February 4–6, 2014 // SPE168618-MS. https://doi.org/10.2118/168618-MS

6. Hu K., Schmidt A., Barhaug J., Wong J., Tian J., Hall B.E. Sand, Resing-Coated jr Ceramic Proppant? The Eff ect of Diff erent Proppants on the Long-Term Production of Bakken Shale Wells. Energy and Environmental Services // SPE-174816-MS. Texas, USA, 28–30 September 2015. https://doi.org/10.2118/174816-MS

7. Юдин А., Рахматуллин М., Садыкова Д., Оленникова О., Федоров А., Миклин Ю., Берняев М., Ковалевский А. Применение локального кварцевого песка для проведения кластерного гидравлического разрыва. Опыт в Юрских коллекторах Уватского региона // SPE196972-RU. https://doi.org/10.2118/196972-MS