Каротаж с помощью меченых атомов

Для получения информации, касающейся распространения «подушки», размещения проппанта и т.д. в жидкость разрыва может быть добавлено небольшое количество радиоактивных изотопов (скандий, иридий и сурьма). Меченые атомы добавляются в жидкость разрыва в малых концентрациях для снижения риска для здоровья и влияния на окружающую среду. Так как меченые атомы регистрируются в течение нескольких дней после проведения ГРП, не обязательно проведение гамма-каротажа сразу после завершения операции, это снижает влияние выноса жидкости и очистки скважины и т.д. на результат. Пример радиоактивного каротажа изображен на рис.63.

 

 

 

Рис.63. Пример радиоактивного каротажа, показывающего рост высоты трещины над интервалом перфорации

 

Хотя, радиоактивный каротаж с использованием меченых атомов обеспечивает большее количество информации, касающейся распространения трещины, его интерпретация требует допущения величин некоторых факторов, которые он не измеряет. Например, если плоскость трещины проходит через перфорационные отверстия, а затем развивается под углом, радиоактивный каротаж может не зарегистрировать изменение направления трещины. Также существует еще одно допущение: призабойная концентрация показывает наличие большого объема жидкости или меченого проппанта за стенками обсадных труб.

Оценка характеристики скважины после ГРП

 

Характеристика работы скважины после ГРП должна быть проанализирована и сравнена с другими скважинами. При разрыве нескольких интервалов необходимо провести ГИС для измерения добычи и распределения притока по зонам.

 

Остановка скважины, работающей на режиме постоянного дебита, дает кривую восстановления давления (КВД), с помощью которой можно получить информацию об эффективности проведенного ГРП. Например, скважина с эффективной системой трещин должна иметь скин-фактор от -3 до -5. Так как стандартный анализ КВД не дает единого решения относительно длины и проводимости трещины, существуют определенные соотношения между этими величинами - так большие значения проводимости дают короткие трещины, а длинные трещины дают низкие значения проводимости. Действительные величины находятся в интервале между граничными. Анализ КВД является эффективным инструментом для сравнения характеристик работы скважин на месторождении (для каждой скважины делают необходимые допущения).

 

Перерасчет дизайна ГРП с использованием программного моделирования и данных, полученных в реальном времени может быть полезным при оценке эффективности ГРП. Данные расчеты также применимы при модификации методов для их применимости к пластовым условиям (по отношению к объему подушки, графика добавления проппанта и т.д.).

 

Глава 16. Полевые работы

 

Как было упомянуто, воздействие на пласт с помощью гидравлического разрыва пласта включает множество аспектов в процессах выбора скважин-кандидатов, сбора всей имеющейся информации, проектирования работ и осуществления операций. В данной главе мы рассмотрим контроль качества и представим перечень процедур и полевых операций. 

 

Контроль качества

 

Контроль качества требует большого опыта и знания нюансов процесса ГРП, а также используемых материалов и оборудования. Хороший контроль качества всегда требует участия как представителей сервисной компании, так и добывающей.

 

Операции по ГРП должны быть разработаны со здравым смыслом с учетом рекомендаций по его проведению. Пожелания добывающей компании относительно качества и желаемых результатов помогают сервисной компании в установлении взаимной заинтересованности в контроле качества.

 

Сервисная компания должна мотивировать свой персонал для необходимости осуществления контроля качества жидкости и проппанта на месте проведения работ. Так как добывающая компания (например, ExxonMobil) на самом деле покупает операцию по ГРП (с жидкостью и проппантом), любые требования, касающиеся контроля качества, обоснованы.

 

Мероприятия по контролю качества в действительности должны осуществляться на всем протяжении процесса ГРП. Контроль качества важен:

 

· До ГРП

· Во время ГРП

· После ГРП

До ГРП

После разработки плана проведения ГРП необходимо достичь взаимного согласия с сервисной компанией о процедуре проведения операции. Аспекты, касающиеся фактического качества операции, возникают после подготовки площадки для проведения работ и доставки на него оборудования. Хотя можно бесконечно рассказывать о подробностях процесса контроля качества, нашей целью является обеспечить обзор основных из них.

 

· Емкости для жидкостей

o Они очищены?

o Находятся ли клапаны в рабочем состоянии?

o Оптимально ли расстановлены емкости для их эффективного дренирования и доступа во время проведения операции?

o Если некоторые емкости содержат кислоту или углеводороды, должным ли образом они обозначены?

o Имеет ли персонал прямой доступ к емкостям для измерения в них уровней жидкости?

o Не содержит ли жидкость в емкостях твердые частицы или примеси?

o Добавлен ли бактерицид?

· Насосные установки

o В хорошем ли они техническом состоянии?

o Хорошо ли запускается каждая установка?

o Есть ли какие-либо утечки?

o В хорошем ли состоянии находятся сальники и уплотнения?

o Достаточна ли мощность имеющегося оборудования?

o Нужно ли будет дополнительное топливо или оборудование?

· Блендер

o В чистом состоянии?

o Есть ли какие-либо утечки?

o В хорошем ли состоянии шланги на приеме и выходе блендера?

o Имеет ли блендер достаточную мощность для транспортировки жидкости к насосам на запланированной скорости?

o Будет ли необходим запасной блендер? Если да, необходима стратегия замены блендера.

· Манифольд

o Соответствует ли манифольд необходимому режиму транспортировки жидкости во время проведения ГРП?

o Позволяет ли эффективное переключение емкостей (или достаточного перепада давления для дренирования нескольких емкостей)?

· Манифольд высокого давления

o Каковы характеристики по давлению?

o Был ли манифольд опрессован?

o Сколько операций по закачке боксита или среднепрочного проппанта было произведено через этот манифольд после последней его проверки?

o Соответствует ли проектным скоростям закачки?

· Рабочие линии

o Хорошо ли смонтированы?

o Достаточное ли количество линий смонтировано для обеспечения проектных скоростей закачки?

o Соответствующим ли способом установлены предохранительные клапана и датчики? В хорошем ли они техническом состоянии?

· Станция управления

o Располагается ли на достаточном расстоянии от устья скважины (минимум 100 футов) и имеет ли достаточный обзор линий высокого давления?

o Каков план действий на случай нарушения электроснабжения станции управления?

o Каков план действий на случай неисправности компьютерной системы во время проведения ГРП?

o Действительно ли только необходимый персонал находится в станции управления во время проведения операции?

o Осуществляется ли желаемый контроль данных (например, скорости, объемов закачки, давления, чистого давления, и др.) мастером сервисной компании?

· Личная безопасность персонала

o Все ли основные моменты освещены во время проведения собрания по технике безопасности?

o Есть ли ответственный за ведомость по технике безопасности?

o Все ли оборудование находится в рабочем состоянии и должным ли образом оно расположено?

o Если производится закачка кислоты, имеются ли в наличии защитная одежда у каждого работника, принимающего участие в данном процессе?

o Если скважина дает H₂S, учтены ли все аспекты безопасности? Есть ли кислородная маска? Доступны ли всем работникам устройства контроля содержания H₂S при проведении работ в зоне устья (например, при установке предохранительного оборудования устья)?

o Намечено ли место для аварийной эвакуации?

o Есть ли в наличии анемометр для контроля направления ветра?

Во время ГРП

Во время проведения ГРП осуществляются все запланированные мероприятия. Успешность ГРП зависит от нескольких мероприятий, осуществленных во время операции:

 

· Выполнение норм

o Насколько хорошо осуществляется взаимодействие мастера и команды?

o Гладко ли проходит работа?

o Случались ли незапланированные события? (например увеличение / падение давления, значительное снижение скорости закачки и т.д.).

o Насколько осуществляемая операция соответствует запланированной?

o Отбираются ли образцы жидкости и проппанта?

o Производится ли контроль объемов жидкости и проппанта?

o Производится ли контроль «чистого» давления?

· Материалы

o Соответствуют ли свойства жидкости проектным?

o Все ли необходимые химические реагенты добавляются в положенных концентрация в соответствии с планом работ?

o Добавлены ли меченые атомы? Если да, соответствующие ли порции жидкости были помечены?

· Людские ресурсы

o Производилась ли проверка личного состава и экипировки?

o Действительно ли работники представляют собой команду?

o Все ли опасные операции были проведены соответствующим образом?

o Выполняются ли все требования безопасности?

 

После ГРП

Как и контроль качества, являющийся ключевым для эффективности ГРП, сбор и обработка информации и демонтаж оборудования также играют важную роль в процессе ГРП.

 

· Данные

o Все ли необходимые данные были сохранены?

o Был ли сервисной компанией предоставлен отчет о проведенном ГРП (графики давлений и таблицы с действительными объемами использованного материала)?

· Операции

o Было ли стравлено давление в линиях?

o Большое ли количество жидкости и проппанта осталось в емкостях?

o Была ли должным образом проведена продавка жидкости-песконосителя?

o Действительно ли необходимо проведение температурного и радиоактивного каротажа?

o Удовлетворительно ли был произведен демонтаж предохранительного оборудования устья (если оно было использовано)?

o Не изменился ли план проведения очистки скважины (размеры штуцеров, ожидаемые давления, план действий в случае выноса проппанта [если необходимо], и т.д.)?

o Предприняты ли все меры по защите окружающей среды при очистке скважины и в случае выноса проппанта?

o Была ли выражена благодарность команде за вклад в успех операции?

 

 

 

Ссылки

 

1. Bell, W.T., Sukup, R.A., and Tariq, S.M.: Perforating, SPE Monograph, Vol. 16, 1995.

2. Cinco-Ley, H. and Samaniego-V. F.: “Transient A\Pressure Analysis for Fractured Wells”, JPT (Sept., 1981), 1749-1766.

3. Cleary, M.P., Wright, C.A., and Wright, T.B.: “Experimental and Modeling Evidence for Major Changes in Hydraulic Fracturing Design and Field Procedures, SPE 21494, Proc., SPE Gas Technology Symposium, Houston, Texas (1991), 131-146.

4. Cooke, C.E. Jr.: “Conductivity of Fracture Proppants in Multiple Layers”, JPT (Sept., 1973), 1101-1107.

5. Economides, M.J. and Nolte, K.G.: Reservoir Stimulation, Third Edition, John Wiley & Sons, 2000.

6. Economides, M.J., Oligney, R.E., and Valkó, P.: Unified Fracture Design, Orsa Press, 2002.

7. Ely, J.W.: Stimulation Engineering Handbook, PennWell Books, 1994.

8. Geertsma, J. and de Klerk, F.: “A Rapid Method of Predicting Width and Extent of Hydraulically Induced Fractures”, JPT (Dec. 1969), 1571-1581.

9. Gidley, J.L., Holditch, S.A., Nierode, D.E., and Veatch R.W. Jr.: Recent Advances in Hydraulic Fracturing, SPE Monograph, Volume 12, 1989.

10. Holditch, S.A., Robinson, B.M., and Whitehead, W.S.: "Pre-Fracture and Post-Fracture Formation Evaluation Necessary to Characterize the Three-Dimensional Shape of a Hydraulic Fracture", SPE 14086, presented at SPE 1986 International Meeting on Petroleum Engineering, Beijing, China, March 17-20, 1986.

11. Howard, G.C., and Fast, C.R.: Hydraulic Fracturing, SPE Monograph, Vol. 2, 1970.

12. Hubbert, M.K. and Willis, D.G.: “Mechanics of Hydraulic Fracturing”, Trans. AIME(1957), 210, 153-166.

13. Jennings, A.R. Jr.: “Good Wells Make the Best Candidates for Well Stimulation”, SPEPE (November, 1991), 371-376.

14. Jennings, A.R. Jr.: “Fracturing Fluids – Then and Now”, JPT (July, 1996), 604-611.

15. Khristianovic, S.A. and Zheltov, Y.P.: “Formation of Vertical Fractures by Means of Highly Viscous Liquid”, Proc., Fourth World Pet. Cong., Rome (1955) Sec. 2, 579-586.

16. Martins, J.P., Leung, K.H., Jackson, M.R., Stewart, D.R., and Carr, A.H.: “Tip Screen-Out Fracturing Applied to the Ravenspurn South Gas Field Development, SPEPE (August, 1992), 252-258.

17. McGuire, W.J. and Sikora, V.T.: “The Effect of Vertical Fractures on Well Productivity”, JPT (Oct. 1960), 72-74.

18. Medlin, W.L., and Massé, L.: “Laboratory Investigation of Fracture Initiation Pressure and Orientation”, SPEJ (April, 1979), 129-144.

19. Meyer, B.R.: “Frac Model in 3D – 1: “New Simulator Makes Fracture Design Routine”, Oil & Gas Journal (June 17, 1985).

20. Meyer, B.R.: Meyer Fracturing Simulators: User’s Guide, Meyer & Associates, 2000.

21. Nolte, K.G., and Smith, M.B.: “Interpretation of Fracturing Pressures”, JPT (Sept. 1981), 1767-1775.

22. Nordgren, R.P.: “Propagation of a Vertical Hydraulic Fracture”, SPEJ (Aug. 1972), 306-314.

23. Perkins, T.K. and Kern, L.R.: “Widths of Hydraulic Fractures”, JPT (Sept., 1961), 937-949.

24. Smith, M.B. and Hannah, R.R.: “High Permeability Fracturing: The Evolution of a Technology”, JPT (July, 1996), 628-ff.

25. Valkó, P. and Economides, M.J.: Hydraulic Fracture Mechanics, Chichester, UK, Wiley (1995).

26. Warpinski, N.R., Wright, T.B., Uhl, J.E., Engler, B.P., Drozda, P.M., Peterson, R.E., and Branagan, P.T.: “Microseismic Monitoring of the B-Sand Hydraulic Fracture Experiment at the DOE/GRI Multi-Site Project”, SPE 36450, presented at the SPE ATCE, Denver, Colorado, Oct. 6-9, 1996.

27. Williams, B.B., Gidley, J.L., and Schechter, R.S.: Acidizing Fundamentals, SPE Monograph Vol. 6, 1979.