Гидравлический разрыв пласта (ГРП)


технология гидроразрыва пластаАббревиатурой ГРП обозначается технология гидроразрыва пласта, применяемая в нефтедобывающей отрасли. Первые попытки разработки скважин такой методикой были предприняты американской транснациональной корпорацией Halliburton в 1947 году. Опыт был неудачным, но изыскания были продолжены. Первый официально зафиксированный гидроразрыв пласта произведён в 1949 году на территории США. Специалисты СССР начали применять ГРП с 1952 года: на территории угольного бассейна Донбасса гидроразрыв пласта был использован для добычи метана. В настоящее время, эта методика широко применяется нефтедобывающими компаниями США, Канады и России.

Принцип проведения гидроразрыва пласта

Суть ГРП заключается в том, что в разрабатываемую скважину нагнетается жидкость разрыва, которая создаёт разницу в давлении, что провоцирует разрыв пласта. Чтобы трещина не сходилась, подаётся расклинивающий реагент – проппант. Это гранулообразное вещество, которое удерживает нефтеносный пласт в раскрытом состоянии, повышая отдачу скважины.


В качестве жидкости разрыва могут применяться следующие составы:

  • Нефть: дегазированная или загущённая;
  • Водонефтяные или нефтекислотные эмульсии;
  • Чистая вода либо водные растворы;
  • Специализированные гели;
  • Смеси песка и воды;
  • Смеси концентрированной соляной кислоты.

Давление разрыва пласта не является постоянной величиной, поэтому жидкость разрыва подбирается в зависимости от разрабатываемого месторождения: нефть, сланцевый газ, газ из песчаников. Кроме этого, учитываются и другие сопутствующие факторы.

Учитывая сложности технологического процесса, ГРП применяется только после математического моделирования формирования трещины и её дальнейшего развития. Для этого используется специальное программное обеспечение – симуляторы гидроразрыва.

На основании построенной модели, к основному составу жидкости разрыва подбираются дополнительные реагенты. Например, ингибиторы коррозии, разжижители, стабилизаторы глиняного пласта, загустители, биоциды и понизители трения.

При правильном применении ГРП создаётся высокопроводимый разлом, который заметно увеличивает приток добываемого флюида к забою скважины. Кроме этого, гидроразрыв пласта становится незаменим для оживления простаивающих нефтяных и газовых скважин, где разработка другими методами технически невозможна либо нерентабельна.

Технология ГРП

Проведение гидроразрыва пласта включает 3 основных этапа:

  • Подготовка. Проводится исследование притока и приемистости нефтеносного пласта. На основании сделанного анализа определяется давление, необходимое для образования трещины, объём жидкости разрыва и другие обязательные характеристики.
  • Промывка. Выполняется предварительная обработка скважины промывочными жидкостями с добавлением специальных реагентов. При необходимости используется кислотное воздействие или декомпрессионная обработка. Для выполнения этих операций обычно используются трубы, диаметром 3-4 дюйма.
  • Закачка. Насосными установками в скважину нагнетается жидкость разрыва. Состав и объём определяется на основании проведённого математического моделирования.

Важным моментом проводимой операции является определение момента формирования трещины. Это определяется соотношением объёма закачиваемой жидкости и давлением. Явным признаком раскрытия трещины является возрастание приемистости скважины.

Требования к используемым реагентам для ГРП

Применяемые при проведении ГРП рабочие жидкости обязательно должны удовлетворять следующим требованиям:

  • Обеспечивать рентабельность производства: используются только доступные и недорогие реагенты;
  • Жидкости разрыва не должны снижать проницаемость призабойной зоны скважины;
  • При контакте химических реагентов с нефтеносным пластом не должны возникать физико-химические реакции, исключение: применение составов направленного действия, где возникающие реакции ожидаемы и контролируемые;
  • Минимальное содержание в составе сторонних компонентов: допустимое количество примесей жёстко регламентируется для каждой разновидности жидкости разрыва.

Кроме этого, применяемые смеси должны растворяться, не создавая в породе нефтеносного пласта побочных продуктов.