Анализ и выбор скважинного оборудования для многостадийного гидравлического разрыва пласта
ВВЕДЕНИЕ
В связи с тем, что метод МГРП за последние десятилетия приобретает большую значимость по всему миру, сервисные компании ведут интенсивные работы по совершенствованию технологий МГРП с целью увеличения выработки подземных запасов и рентабельности их эксплуатации. Одним из самых эффективных методов разработки месторождений является бурение горизонтальных скважин с применением многоступенчатого или мультистадийного гидроразрыва пласта (МГРП или МСГРП). Он применяется на месторождениях со сложным геологическим строением, ухудшенными фильтрационно-емкостными свойствами, а также наличием подошвенной воды. На сегодняшний день многостадийный гидроразрыв пласта – одна из самых передовых технологий в нефтяной отрасли. Для проведения МГРП есть серьезное экономическое обоснование – эффект достигается за счет бурения одной горизонтальной скважины вместо нескольких наклоннонаправленных и проведения в них стандартного ГРП.
Цель работы – анализ достоинств и недостатков скважинного оборудования для МГРП.
Для достижения данной цели были выделены следующие задачи:
- Провести обзор сортамента компоновок для МГРП на мировом и Российском рынках;
- провести анализ преимуществ и недостатков компоновок для МГРП;
- разработать рекомендации к выбору муфт МГРП.
В процессе анализа были рассмотрены производители отечественные и иностранные по производству компоновок для МГРП. Изучены достоинства и недостатки компоновок для МГРП. Проанализированы и разработаны рекомендации по выбору компоновок (муфт) для МГРП.
Оглавление
Аннотация 4
Обозначения и сокращения 7
ВВЕДЕНИЕ 8
1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ 9
1.1 Обзор и анализ технологических процессов МГРП 9
1.2 Обзор, анализ и характеристика оборудования для технологического процесса ГРП 11
1.3 Обзор, анализ и описание технологических схем размещения оборудования для технологического процесса ГРП 15
1.4 Определение и постановка проблемы исследования 17
2. Научно-исследовательский раздел 19
2.1 Анализ существующих конструкций 19
2.1.1 МГРП с использованием установки, содержащей два пакера 20
2.1.2 МГРП с использованием одного пакера и мостовой пробки 21
2.1.3 МГРП с применением раздвижных муфт 23
2.1.4 Муфты, активируемые металлическими шарами 24
2.1.5 Муфты, комплектуемые растворимыми компонентами 27
2.1.6 Муфты, управляемые с помощью ключа 27
2.1.7 Муфты с гидравлической активацией 28
2.1.8 Муфты с комбинированными способами активации 29
2.1.9 МГРП с применением разрывных муфт BPS 31
2.1.10 МГРП с применением гидропескоструйной перфорации 33
2.2 Патентный поиск 36
3. Расчетный раздел 43
3.1 Расчeт объeма дополнительной добычи нефти 45
3.2 Затраты на аренду спецтехники 46
3.3 Затраты на материалы и реагенты 49
3.4 Затраты на оплату труда 50
3.5 Страховые взносы 51
3.7. Экономическая эффективность от внедрения метода 53
4. Монтаж и эксплуатация оборудования 56
5. Цифровые технологии 57
6. Промышленная безопасность, охрана труда и окружающей среды 59
6.1 Промышленная безопасность при проведении работ (эксплуатации оборудования) 59
6.2 Охрана окружающей среды 61
Заключение 65
Список использованных источников 66
Список использованных источников
1. Мирзаджанзаде А. Х., Кузнецов О. Л., Басниев К. С., Алиев З. С. Основы технологии добычи газа. М.: Недра, 2003. 880 с.
2. Министерство энергетики Российской Федерации Проект энергетической стратеги России на период до 2035 года. Москва 2014.
3. Доклад Шматко С.И. Генеральная схема развития нефтяной отрасли России до 2020 года.
4. Веселов С. Интенсификация добычи нефти // Промышленные ведомости. - 2007. - № 1.
5. Хасанов Д.Р. Технология проведения МГРП на объекте ЮС1 Тевлинско-Русскинского месторождения // Проблемы науки. 2018. №8 (32).
6. Циу Пин, В.С. Якушев Обоснование применимости технологий гидроразрыва пласта для разработки газосланцевых толщ бассейна Сычуань (по аналогии со сланцевыми толщами США) / Актуальные проблемы добычи газа. – 2016. – №2 (26). – с. 39–46.
7. Васильев Владимир Андреевич, Верисокин Александр Евгеньевич Гидроразрыв пласта в горизонтальных скважинах // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2013. – №6.
8. https://www.zenith.ru/pressroom/company-news/219-uspeshnoe-primenenie-spetsialistami-ao-okb-zenit-instrumenta~
9. Васильев Владимир Андреевич, Верисокин Александр Евгеньевич Гидроразрыв пласта в горизонтальных скважинах // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2013. – №5.
10. Каунов А.С. Обзор опыта применения технологии МГРП в России и за рубежом / А.С. Каунов, А.А. Хайруллин // Научная электронная библиотека: Академический журнал Западной Сибири. – 2016. – №5 (66). – Том 12.
11. Вячистaя А.А., Кокуринa В.В., Кременецкий М.И., Гришинa Е.И., Морозовский Н.А. Диагностика сложных трещин в коллекторах низкой проницаемости по результатам гидродинамических исследований скважин / А.А. Вячистaя, В.В. Кокуринa, М.И. Кременецкий, Е.И. Гришинa, Н.А. Морозовский // НТВ Каротажник. – 2017. – №273. – стр.39-61.
12. Васильев Владимир Андреевич, Верисокин Александр Евгеньевич Гидроразрыв пласта в горизонтальных скважинах // Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2013. – №6.
13. Каунов А.С. Обзор опыта применения технологии МГРП в России и за рубежом / А.С. Каунов, А.А. Хайруллин // Научная электронная библиотека: Академический журнал Западной Сибири. – 2016. – №5 (66). – Том 12.
14. Власенко, Е. В. Классификация гидроразрывов пласта. Проектирование операций ГРП / Е. В. Власенко // Молодой ученый. – 2019. – № 2 (240). – С. 16–18
15. Казанцев П.Ю. Исследование технологий воздействия гидроразрывом пласт на поздней стадии разработки месторождений: дис. ... кандидата технических наук : 25.00.17 / Казанцев Павел Юрьевич. – Тюмень, 2004. – 115 с.
16. Агзамов Ф.А., Акбулатов Т.О., Исмаков Р.А., Комлева С.Ф., Конесев Г.В., Левинсон Л.М., Попов А.Н., Сакаев Р.М., Санников Р.Х., Соловьев А.Я., Трушкин Б.Н., Чуктуров Г.К., Янгиров Ф.Н. Нефтегазовое дело: В 6 Т. Бурение нефтяных и газовых скважин. СПб.: Недра, 2012. Т. 2. 428 с.
17. Liu Y., Gadde P.B., Sharma M.M. Proppant Placement Using Reverse-Hybrid Fracs // Materials of SPE Gas Technology Symposium. Calgary, Alberta, Canada. 2006. SPE-99580-MS. DOI: 10.2118/99580-MS
18. https://tagras.ru/company/projects/tsifrovizatsiya/tsifrovye-resheniya-dlya-grp/
19. Гидроразрыв пласта [Электронный ресурс] // Нефтегазотехнология: информационный сайт. Режим доступа: http://n-gt.ru/services/technology/hydraulic-fracturing/
20. ГОСТ 12.2.049-80 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Оборудование производственное. Общие эргономические требования
21. СНиП 23-05-2010 Естественное и искусственное освещение.
22. ГОСТ 12.1.003–2014 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.
23. ГОСТ 12.1.007–76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
24. ГОСТ 12.1.019-2017 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность.
25. ГОСТ 12.1.010–76 ССБТ. Взрывобезопасность. Общие требования.
26. ТК РФ Статья 301. Режимы труда и отдыха при работе вахтовым методом.
27. 27. Самойлов М.И. Практика многостадийных ГРП в ТНК-ВР – Москва – 2013г. – 31с.
28. Кричевский В.М., Морозовский Н.А., Гуляев Д.Н., Биккулов М.М. Оптимизация работы горизонтальных скважин с многостадийными ГРП по данным скважинных исследований// SPE Conference Paper, 138049-RU, 2015. – стр. 1-8.
29. Барышников А.В., Сидоренко В.В., Кокурина В.В., Кременецкий М.И., Мельников С.И., Ридель А.А. Решение проблемы интерпретации результатов гидродинамических исследований низкопроницаемых коллекторов с гидроразрывом на основе анализа снижения дебита скважин// Нефтяное хозяйство. – 2010. – №12. – стр.42-45.
30. Батлер Р.М. Горизонтальные скважины для добычи нефти, газа и битумов. - М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2010 – 536 с.
31. Могучев А.И. Оборудование для эксплуатации и подземного ремонта скважин: Учеб. пособие /А.И. Могучев. - Уфа: Изд-во УГНТУ, 2005. - 74 с.
32. Мищенко И.Т. Сборник задач по технологии и технике нефтедобычи: Учеб. пособие для вузов /И.Т. Мищенко, В.А. Сахаров, В.Г. Грон, Г.И. Богомольный. - М.: Недра, 1984. - 272 с.
33. Федеральный закон от 02.07.2013 г. № 185 – ФЗ «О пожарной безопасности».
34. Усачев П.М. Гидравлический разрыв пласта: Учебное пособие /П.М. Усачев. - М.: Недра, 1986. - 165 с.
35. Экономидес М., Олини Р., Валько П. Унифицированный дизайн гидроразрыва пласта: от теории к практике/Пер. с англ. А.Корнилов, И.Вафин. М. : Институт компьютерных исследований, 2007. - стр. 236. 77 73
36. Индрупский И.М. Новые подходы к исследованию нефтяных скважин и интерпретации получаемых данных // Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук. - Москва: 2004. – 142с.
37. Александров С.И., Мишин В.А., Никонов Е.О., Буров Д.И., Шуфлинский Д.В. Успешный опыт микросейсмического мониторинга гидроразрыва пласта на нефтегазоконденсатных месторождениях Западной Сибири// НТВ Каротажник. – 2017. – №281. – стр.7-16.
38. Некрасов А.С. К вопросу об использовании доминирующих направлений напряженного состояния горных пород для решения задач гидроразрыва пластов месторождений пермского прикамья// Геофизика. – 2015. – №5. – С.50.
39. Геофизические исследования скважин. Справочник мастера по промысловой геофизике / Под ред. В. Г. Мартынова, Н. Е. Лазуткиной, М. С. Хохловой. – М.: Инфра-инженерия, 2009. – стр.960.
40. Ипатов А.И., Кременецкий М.И. Геофизический и гидродинамический контроль разработки месторождений углеводородов. - М.- Ижевск: Институт компьютерных исследований, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2005. – 780с.
41. Леонтьев Е.И., Кузнецов Г.С. Интерпретация результатов геофизических исследований скважин при контроле разработки нефтяных и газовых месторождений и технического состояния скважин// Интерпретация результатов геофизических исследований нефтяных и газовых скважин: Справочник / ред. В.М. Добрынин. – М.: Недра, 1988. – 476 с.
42. Вячистaя А.А., Кокуринa В.В., Кременецкий М.И., Гришинa Е.И., Морозовский Н.А. Диагностика сложных трещин в коллекторах низкой проницаемости по результатам гидродинамических исследований скважин / А.А. Вячистaя, В.В. Кокуринa, М.И. Кременецкий, Е.И. Гришинa, Н.А. Морозовский // НТВ Каротажник. – 2017. – №273. – стр.39-61.
Работы по проведению МГРП проводятся лицами, работающими вахтовым методом. Данный вид работ регулируется Трудовым Кодексом РФ. Вахтовый метод – особая форма осуществления трудового процесса вне места постоянного проживания работников, когда не может быть обеспечено ежедневное их возвращение к месту постоянного проживания. К работам, выполняемым вахтовым методом, не могут привлекаться работники в возрасте до восемнадцати лет, беременные женщины и женщины, имеющие детей в возрасте до трех лет, а также лица, имеющие противопоказания к выполнению работ вахтовым методом в соответствии с медицинским заключением, выданным в порядке, установленном федеральными законами и иными нормативными правовыми актами Российской Федерации. Вахтой считается общий период, включающий время выполнения работ на объекте и время междусменного отдыха. Продолжительность вахты не должна превышать одного месяца. Рабочее время и время отдыха в пределах 77 учетного периода регламентируются графиком работы на вахте, который утверждается работодателем. Работникам, выполняющим работы вахтовым методом, предоставляются надбавки и коэффициенты к заработной плате, а также социальные пакеты (пенсионный фонд, медицинская страховка, оплата санаторного лечения, оплата путевок в детские лагеря и др.).