45. Пропанты для закрепления трещин. Состав и основные характеристики пропантов различных марок.
Многочисленные лабораторные исследования и промысловый опыт применения ГРП свидетельствуют об удовлетворительном качестве закрепления трещин песком в пластах, где напряжение сжатия на закрепитель в трещине не превышает 28 МПа. При больших напряжениях сжатия песка его зерна раздрабливаются и уменьшается проницаемость слоя песка в трещине, вследствие чего снижается проводимость трещины. Предельное напряжение сжатия, при котором еще допустимо применять песок, зависит от прочности и формы зерен и ширины трещины. Для качественного песка, характеристики которого приведены в табл. 4, предельным напряжением сжатия можно считать 42 МПа.
Необходимо обратить внимание на факторы, которые влияют на снижение проводимости трещины, являющейся интегральным параметром для ее характеристики с точки зрения увеличения притока углеводородов в скважину. Это такие факторы, как разрушение зерен, неравномерное их распределение по трещине, вдавливание песка в породу на стенках трещины, малая ширина трещины, вынесение песка из трещины во время эксплуатации с большим дебитом и т.п.
Для уменьшения влияния перечисленных факторов и увеличения допустимого напряжения сжатия на закрепитель разработаны искусственные закрепители трещин – пропанты. В нефтегазовой промышленности применяют пропант фирмы «Norton Alcoa Proppants» марки Interprop 16/30 (IPP16/30). Характеристики различных пропантов приведены в табл. 7.
Продукт IPP 16/30 – это керамический пропант средней прочности, химический состав которого следующий: 73 % оксида алюминия, 16,5 % оксида кремния, 5,5 % оксида железа, 3,7 % оксида титана, остальное – другие оксиды. Зерна пропанта IPP 16/30 плотностью 3200 кг/м3 тяжелее песка вдвое, т.е. для его применения во время гидроразрыва необходимо использовать жидкость с более высокими реологическими свойствами. При среднем напряжении 35-85 МПа зерна такого пропанта слегка деформируются, но не раскалываются. Пропант целесообразно использовать при напряжениях сжатия от 34 до 85 МПа, т.е. применение его по сравнению с песком расширяет возможности эффективного закрепления трещин в глубоких скважинах.
Характеристики пропантов Interprop и Borprop приведены на рис. 5. Как видно из приведенных графиков, пропанты Interprop имеют более высокую проницаемость, особенно при больших сжимающих напряжениях.
47. Мощный гидроразрыв пласта. Влияние гидроразрыва пласта на продуктивность скважины.
Процесс МГРП проводится в два этапа, сначала малый (мини) гидроразрыв (мини-ГРП) для диагностики параметров следующего, главного гидроразрыва (ГГРП), во время которого трещины закрепляют высокой концентрацией пропанта или песка, дает возможность развивать в пластах широкие высокопроводные трещины, закрепляемые пропантом с концентрациями его в жидкости до 500 кг/м3 и более.
Для оценки продуктивности скважин после ГРП введено понятие псевдоскин-эффекта Sf, описывающего состояние призабойной зоны скважины с трещиной.
После гидроразрыва к скважине с трещиной по пласту осуществляется стабильный приток жидкости а Sf-скин-эффект скважины с трещиной уменьшается вплоть до отрицательных значений.
Прирост продуктивности гидродинамически совершенной скважины ΔJ легко оценить, определив безразмерные коэффициенты продуктивности скважины после гидроразрыва как их разность:
