В последние годы выполнен ряд геологических работ по поиску и изучению пород осадочного чехла белорусской части Припятского прогиба, результатами данных работ стало открытие перспективных отложений I-III пачек Речицкого месторождения. В период 2013-2020гг. выполнен широкий комплекс научного изучения и доизучения данных коллекторов, а именно литолого-петрофизические, пиролитические и геомеханические исследования карбонатных отложений I-III пачек. Данные отложения со средней вертикальной глубиной залегания -1880…-2050 метров, вскрыты в пределах месторождения более чем 160 скважинами, изначально считались неперспективными. Коллектора по материалам геофизических исследований первоначально не выделялись. В то же самое время в процессе бурения по ряду скважин наблюдались нефтепроявления в виде переливов нефти. Признаки нефтеносности в виде нефтяного запаха, выпотов и выделений нефтяных пятен и капель отмечались в отобранном керне. При испытаниях в открытом стволе и опробовании в эксплуатационной колонне непосредственно отложений I-III пачек притоков не получали, либо получали притоки бурового раствора с пленкой нефти или нефти с незначительными дебитами.
На основании широко спектра исследований, сделан ряд выводов о генезисе данных отложений, минералогическом составе, а так же о фильтрационно-емкостных свойствах. Так, удалось установить, что средние значения открытой пористости отложений I-III пачки составляют 10,7% (0,4-25,5%), при этом, эффективной – 3,11% (0-15,6%). Тип коллектора нефтеперспективных доломитовых прослоев – поровый. Средние значения проницаемости составляют менее 1 мД. Подобные ФЕС пород-коллекторов, позволяет отнести данные отложения к разряду нетрадиционных («tight oil»).
В период 2014-2015гг начаты работы по пробному вовлечению нетрадиционных коллекторов в активную разработку. С целью оценки перспектив освоения и добычи углеводородов нетрадиционных коллекторов I-III пачки Речицкого месторождения пробурены 2-е разведочные скважины (№№ 310 и 292), законченные горизонтальными стволами протяженностью около 500 метров и обсаженными многопортовыми компоновками с заколонными пакерами, без возможности открытия-закрытия. Активация порта и временное отсечение нижележащего порта производилось шаром (ball-drop компоновка). При проведении МГРП выполнено от 4 до 5 стадий, масса закачиваемого проппанта составляла от 85т до 165т на скважину, в качестве жидкости разрыва использовался сшитый биополимерный гель, при этом, на второй скважине, с целью снижения полимерной нагрузки на ультранизкопроницемый коллектор, снижались концентрации используемого биополимера. После цикла освоения скважины вступили в добычу со средними дебитами 35,4 и 7,8 т/сут. Примечательно, что скважина (№292), где закачана большая масса проппанта, вступила в добычу с меньшим дебитом продукции. Причинами получения более скромных дебитов продукции по скважине №292 могли послужить ряд геолого-технических условий данного объекта и расположение ствола скважины в менее перспективной зоне залежи.
Таким образом, первые фактические результаты освоения и эксплуатации скважин, вскрывших нетрадиционные отложений I-III пачки, показали перспективность дальнейшего освоения данных отложений. В то же самое время, неудовлетворительная динамика показателей эксплуатации скважин требовала дальнейшего изучения данных отложений с точки зрения поиска наиболее перспективных зон («sweet spots»), характеризующихся лучшими свойствами. Анализ применявшейся на данных скважинах технологии «ball-drop» также требовал пересмотра подхода по освоению нетрадиционого коллектора в сторону увеличения площади растрескивания и стимулированного объема коллектора.
На основании выполненных работ нашей компанией принято решение выполнить дальнейшее геологическое изучение отложений петриковского горизонта, а так же поиск и разработку более совершенных и гибких технологий освоения нетрадиционных коллекторов. Наиболее перспективным направлением стала технология «Plug&Perf», позволяющая увеличивать количество стадий ГРП, при этом, имеющая высокий потенциал для использования различных подходов к дизайну ГРП (количество обрабатываемых зон, реология жидкости разрыва и т.д.).
После выполнения ряда подготовительных мероприятий, в т.ч. включавших закупку и дооснащение необходимым геофизическим оборудованием для реализации технологии быстрого отсечения и перфорации, поиска и закупки технологий бурения, позволяющих проводить длинные горизонтальные стволы с высоким уровнем управляемости, разработки технологий качественного крепления горизонтальных стволов, с целью создания благоприятных условий для качественного освоения скважины с возможностью проведения ГРП по обсадной колонне без использования подвески НКТ, посещения североамериканских компаний и получением необходимых данных по проведению технологии Plug&Perf, в 2019г начаты пилотные работы по внедрению данной технологии в Республике Беларусь.
Опытным объектом стала скважина №411, где выполнено 11 стадий ГРП и создано до 30 каналов фильтрации. При проведении ГРП количество одновременно-создаваемых трещин варьировало от 1 до 3х, при максимальном расходе нагнетания до 7 м3/мин. По ряду геолого-технических причин и сопутствующих проведению МГРП осложнений, освоение скважины продолжалось практически в течение 1 года. Однако, несмотря на длительное время освоения скважины, входной дебит составил 35т/сут по нефти.
Полученный результат по скважине №411 позволил планировать проведение работ по МГРП с использованием технологии Plug&Perf и в дальнейшем. После детального анализа возможных причин, приведших к низкой технологической эффективности работ на скважине 411 (получение давлений СТОП), доукомплектации флота ГРП с целью увеличения расхода нагнетания до 15м3/мин и возможностью одновременной обработки до 5 кластеров, дополнительной закупки перфосистем с повышенной пробивной способностью, в 2021 году выполнены 3 объекта по технологии Plug&Perf МГРП (скважины 41602, 418 и 424). Сводные данные по выполненным работам приведены в таблице 1.
Параллельно с технической доукомплектацией с целью увеличения зоны растрескивания, снижения полимерной нагрузки на пласт и повышения остаточной проводимости системы трещин, собственными силами начата разработка более «чистой» жидкости разрыва с использованием сополимеров акриламидов (ПАА). К моменту освоения 1ой скважины в 2021г (скважины №41602) начато точечное внедрение данных жидкостей, приготовленных на основании жидких форм ПАА. Далее, на 2ой скважине (418g), внедрялись «сухие» формы ПАА. На данных объектах жидкости разрыва с ПАА использовались совместно с биополимерными жидкостями, стадии с ПАА чередовались со стадиями на гуаровом гелеобразователе. С целью анализа эффективности используемых жидкостей, в конце 2021г, при освоении скважины 424, мы полностью перешли на использование синтетических систем при проведении МГРП на ультранизкопроницаемые коллектора.
В течение 2021г, от скважины к скважине, наращивалась агрессивность дизайнов (увеличивались массы и концентрации закачиваемых проппантов, увеличение расхода нагнетания), опробовались различные дизайны ГРП, постепенно снижались концентрации гелеобразователя в жидкости ГРП, опробовались различные перфорационные системы для качественного вторичного вскрытия интервалов. Дополнительно, учитывая невысокие напряжения в пласте-коллекторе, в качестве расклинивающего материала, опробовалось использование фрак-песка, вместо керамического проппанта.
Принимаемые технико-технологические решения при проведении работ позволили достичь 100% уровня технологической успешности (работы выполнялись без преждевременных остановок закачки).
При постепенном изменении подходов к проведению ГРП от скважины к скважине, получены положительные результаты и по входному дебиту. К сожалению, на скважине 424, которая полностью проводилась с использованием синтетической жидкости разрыва, и где закачивались максимальные массы проппанта, получен прорыв тела трещин в нижележащие традиционные обводненные коллектора, с получением высокообводненной продукции, что не позволяет выполнить оценку эффективности принятых решений. Корреляционная зависимость дебита нефти и жидкости от массы закачиваемого проппанта на метр эффективной мощности представлен на рисунке 2.
С целью определения влияния технологических параметров дизайна ГРП на эффективнось в 2022г планируется проведения комплекса промыслово-гидроданимических исследований на скважинах 424, 418 и 41602. После анализа плученной инфрмации будут приняты соответствующие решения по возможным корректировкам стратегии проведения работ с целью увеличения эффективности.
Таким образом, в период с 2019-2022гг, технология Plug&Perf МГРП внедрена на 4 объектах. При этом, достигнуты рекордные для Республики Беларусь параметры при проведении ГРП: расход нагнетания до 15 м3/мин, за одну стадию ГРП закачано максимальное количество жидкости (2344м3) и проппанта (300т), показатель технологической эффективности составил 100%. Дополнительно разработаны жидкости разрыва с использованием сополимеров акриламидов и жидкости разрыва с использованием пресных холодных источников, что позволило не только ускорить процесс проведения работ, но и повысить экономическую эффективность. Опробовано использование фрак-песков для закрепления трещин ГРП. Разработка и внедрение технологических решений при проведении ГРП, непосредственное проведение операций по ГРП, работы по отсечению и ПВР, выполнялись без привлечения сторонних организаций, в процесс бурения и освоения скважины вовлечены собственные мощности РУП «Производственное объединение «Белоруснефть».
Выполненные работы показывают, что технология Plug&Perf МГРП, доказывая свою состоятельность, продолжает активно развиваться, при этом опробованные технологические и технолого-химические решения позволяют демонстрировать высокую гибкость и адаптивность под конкретные задачи и условия. Получаемые дебиты по скважинам позволяют позитивно взглянуть на разработку нетрадиционных коллекторов в будущем.
В 2022г, планируется освоение 7 объектов, вскрывающих нетрадиционные коллектора I-IIIп. На основании выполненных работ в 2021г, на следующих объектах с Plug&Perf МГРП планируется опробование новых решений:
-
увеличение массы закачиваемого проппанта и жидкости на кластер;
-
увеличение количества одновременно-обрабатываемых кластеров;
-
оптимизация жидкости разрыва на основе ПАА, как с точки зрения снижения загрузок используемого ПАА, так и с точки зрения использования более эффективных ингибиторов глин и деструкторов, опробование данных жидкостей на традиционных коллекторах Республики Беларусь;
-
увеличение расхода нагнетания до 18-20м3/мин;
-
опробование фрак-песка в качестве расклинивающего агента в полном объеме;
-
поиск и использование фрак-песков с карьеров Республики Беларусь.
После проведения и анализа вышеописанных работ будут намечены следующие шаги направленные на оптимизацию и усовершенствование технологии освоения нетрадиционных коллекторов белоруской части Припятского прогиба.
