Новый подход к расчету продуктивности горизонтальных скважин с многостадийным гидроразрывом пласта, учитывающий траекторию трещин в условиях сверхуплотнения

UDK: 622.276.66сг

DOI: 10.24887/0028-2448-2026-3-42-49

Ключевые слова: геомеханическое моделирование, продуктивность скважины, месторождение на завершающей стадии разработки, трещины гидроразрыва пласта (ГРП), многостадийный ГРП (МГРП), траектория трещины, взаимовлияние трещин, напряженное состояние пласта, градиент давления

Авт.: А.И. Федоров, к.ф.-м.н. (Филиал ООО «РН-ГИР» в г. Уфе – БашНИПИнефть); Н.Р. Кондратьева, к.ф.-м.н. (Филиал ООО «РН-ГИР» в г. Уфе – БашНИПИнефть); М.Р. Минибаев (Филиал ООО «РН-ГИР» в г. Уфе – БашНИПИнефть); В.П. Мирошниченко (ООО «РН-Юганскнефтегаз»); Г.А. Щутский (ООО «РН-Юганскнефтегаз»); А.В. Сергейчев (ПАО «НК «Роснефть»)

В условиях уплотнения системы разработки важно оценивать взаимовлияние новых и уже существующих скважин. В работе рассмотрен новый подход к оценке продуктивности горизонтальных скважин с учетом траекторий трещин многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) в условиях сверхуплотнения. При высокой плотности сетки скважин в условиях длительной разработки траектории трещин МГРП становятся чувствительными как к градиенту давления в зоне бурения, так и к уже существующим закрепленным трещинам, в том числе полученным на предыдущих стадиях. Учет этих факторов позволяет выполнить более достоверную оценку продуктивности, а также выявить риски прорывов трещин МГРП в соседние скважины. В ряде случаев это позволяет скорректировать параметры МГРП для достижения требуемого дизайна в условиях неравномерного локального распределения давления и напряжений. Расчеты траектории трещин выполнены в модуле, разработанном в рамках инновационного проекта ПАО «НК «Роснефть». Оценка продуктивности скважин проведена с учетом прогноза направления трещин ГРП при применении двух технологий заканчивания скважин: открытым стволом и зацементированным перфорированным стволом (Plug-n-Perf). Применение обеих технологий допустимо в условиях как низкого, так и высокого контраста регионального напряжения. Показано, что основным риском при применении технологий в условиях низкого контраста является прорыв трещин в соседние скважины, тогда как в условиях высокого контраста таким риском является недостижение проектной геометрии дизайна ГРП.

Список литературы

1. Опыт реализации систем разработки на основе горизонтальных скважин с множественным гидроразрывом пласта на Приобском лицензионном участке ООО «РН-Юганскнефтегаз» / П.А. Осоргин, А.А. Кашапов, Е.Л. Егоров [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2023. – № 6. – С. 38-43. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2023-6-38-43. – EDN: AJLJBO

2. Исследование развития трещин многостадийного гидроразрыва пласта на горизонтальных скважинах уплотняющего бурения / С.А. Ерастов, А.М. Садыков, И.Ф. Галлямов [и др.] // Экспозиция Нефть Газ. – 2024. – № 5. – С. 44–49. – https://doi.org/10.24412/2076-6785-2024-5-44-59. – EDN: TNLBPS

3. Системный подход к оценке эффективности уплотняющего бурения на месторождениях ПАО «НК «Роснефть» / А.А. Кашапов, Е.Л. Егоров, М.М. Кулушев [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2024. – № 4. – С. 64–69. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2024-4-64-69. – EDN: JEUYLR

4. Выбор оптимальной системы разработки низкопроницаемых пластов с применением горизонтальных скважин с множественными трещинами гидроразрыва / Р.Р. Галеев, А.М. Зорин, А.В. Колонских [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2013. – № 10. – С. 62–65. – EDN: RPUKHZ

5. Оптимизация проектных решений и систем заканчивания скважин при разработке сверхнизкопроницаемых и неоднородных пластов / И.И. Родионова, М.А. Шабалин, А.А. Мироненко [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 10. – С. 72–76. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2019-10-72-76. – EDN: CIEYJB

6. Multivariate Optimization of the Development Systems for Low–Permeability Reservoirs of Oil Fields of the Achimov Formation / A.E. Fedorov, I.R. Dilmuhametov, A.A. Povalyaev [et al.] // SPE-201811-MS. – 2020. – https://doi.org/10.2118/201811-MS. – EDN: YCCCTA

7. Обоснование необходимости учета изменения напряженного состояния пласта при разработке низкопроницаемых коллекторов / А.И. Федоров,

А.Р. Давлетова, А.В. Колонских, К.В. Торопов // Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть». – 2013. – № 2. – С. 25–29. – EDN: RVWTJB

8. Berchenko I., Detournay E. Deviation of hydraulic fractures through poroelastic stress changes induced by fluid injection and pumping // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 1997. – V. 34. – Issue 6. – P. 1009–1019. – https://doi.org/10.1016/S1365-1609(97)80010-X. – EDN: ETBXTL

9. Roussel N.P., Sharma M.M. Optimizing fracture spacing and sequencing in horizontal-well fracturing // SPE-127986-PA. – 2011. – https://doi.org/10.2118/127986-PA

10. Федоров А.И., Давлетова А.Р. Симулятор напряженного состояния пласта для определения направления развития трещин // Геофизические исследования – 2014. – Т. 15. – № 1. – С. 15–26. – EDN: RXQWXN

11. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023667682 Российская Федерация. Программный комплекс геологического моделирования «РН-ГЕОСИМ» 2.0 (ПК «РН-ГЕОСИМ» 2.0)»: № 2023666624: заявл. 08.08.2023: опубл. 17.08.2023 / К.Е. Закревский, Г Р. Ахметшина,

А.В. Безруков [и др.]; заявитель ПАО «Нефтяная компания «Роснефть».

12. К вопросу о перспективах создания корпоративного программного обеспечения геологического моделирования / М.И. Саакян, К.Е. Закревский,

Р.К. Газизов [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 11. – С. 50–54. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2019-11-50-54. – EDN: SEZUHO

13. Бадыков И.Х., Байков В.А., Борщук О.С. Программный комплекс «РН-КИМ» как инструмент гидродинамического моделирования залежей углеводородов // Недропользование XXI век. – 2015. – № 4. – С. 96–103. – EDN: UMSNBP

14. Геомеханическое моделирование направления и траектории развития трещин гидроразрыва пласта при разработке низкопроницаемых коллекторов / А.Р. Давлетова, Г.Р. Бикбулатова, А.И. Федоров, А.Я. Давлетбаев // Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть». – 2014. – № 1. – С. 40–43. –

EDN: RZSVCV

15. Переориентация азимута трещины повторного гидроразрыва пласта на месторождениях ООО «РН-Юганскнефтегаз» / И.Д. Латыпов, Г.А. Борисов,

А.М. Хайдар [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2011. – № 6. – С. 34–38. – EDN: NVASRP

16. Уплотняющее бурение на Приобском нефтяном месторождении, ретроспективный анализ и перспективы дальнейшего использования / Д.С. Мицукова, А.А. Гильмиянова, Ф.Т. Эюбов [и др.] // Нефтегазовое дело. – 2022. – № 3. – С. 17–37. – https://doi.org/10.17122/ngdelo-2022-3-17-37. – EDN: CIQADQ

17. Крауч С., Старфилд А. Методы граничных элементов в механике твердого тела. – М.: Мир, 1987. – 328 с.