Способ гидравлического разрыва пласта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК ЯО 1507962 4 Е 21 В 43 26 43 28 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ТЕНИЯ И О ОП Н АРТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Бюл.34кий геолого-разврго Орджоникидземирнов. Е 21 С 45/00,ГИДРАВЛИЧЕСТАтение относитсябыть использовактивных горизонтох гидроразрывов очныи ин 85,(54) СПОСОБ РЫВА ПЛАС (57) Изобре делу и может готовке проду горизонтальнь КОГО РАЗ к горному но при подв с помощьюнапример,б етИзо ретение от мож быть исп продуктивных ризонтальных г и вышелачивани Цель изобретен гидрораз трещины я устойтивностиразвитияповышен изоны. На фиг. 1, 2 ииллюстрирующие праций способа.Продуктивный горинеустойчивыми породаками, вскрывают скваскважинного гидромонкого расширителя вформируют горизонтал 3 представлены схемы, оследовательность опезонт,ми, нажинойиторапороьный вленныи суглино мощью ханичесоризонта бразный редстриме 1. Сили мдахдиско(56) Патенткл, 166 в 2,Авторское1293344, кл носится к горному делу ользовано при подготовгоризонтов с помощью идроразрывов, например, и полезных ископаемых, ия - повышение эффекрыва за счет обеспечения в заданной плоскости и чивости прискважинной при выщелачивании полезных ископаемых. Цель - повышение эффективности гидро- разрыва за счет обеспечения развития трещины в заданной плоскости и повышение устойчивости прискважинной зоны. Продуктивный горизонт вскрывают скважиной, из которой формируют горизонтальный диско- образный гидровруб (ГВ). Нижнюю часть полости последнего до уровня его биссектральной плоскости заполняют твердеющим материалом (ТМ). После отвердения ТМ дозаполняют оставшуюся часть ГВ второй порцией ТМ. После отвердения второй порции ТМ осуществляют нагнетание рабочего флюида для гидроразрыва пород продуктивного горизонта и образования трешины гидроразрыва на уровне биссектральной плоскости ГВ. 3 ил. гидровруб 2. После этого по трубам в нижнюю часть гидровруба 2 подают твердеющий материал, цементную кислотоустойчивую смесь, бетонную смесь и т.д., при этом гидро- вруб 2 заполняют не полностью, а до уровня границы 3 пересечения скважины 1 гори. зонтальной биссектральной плоскостью, про. ходящей через линию забоя 4 гидровруба. При необходимости, например, при недостаточной подвижности твердеюшей смеси, для выравнивания поверхности твердеюшей смеси производят вибровоздействие на нее с помощью известных средств, нап ример, с помощью вибратора, устанавливаемого на конце труб. При применении смесей с достаточной пластичностью этого не требуется. После ввода и твердения первой порции смеси образуется массив 5 из затвердевшей смеси в виде усеченного конуса, об 1507962Формула изобретения 50 55 3ращенного вершиной вниз. После окончательного твердения массива 5 в оставшуюся часть гидровруба 2 подают вторую порцию твердеющего материала с полным заполнением этого гидровруба. После твердения второй порции образуется массив 6 в виде усеченного конуса, обращенного вершиной вверх.Вслед за этим производят разбуривание цементной пробки в скважине 1, спускают обсадную колонну 7 и осуществляют цементацию затрубного пространства. Колонну 7 перфорируют на уровне границы 3 между массивом 5 и массивом 6 твердеющего материала и с помощью известных средств с герметизацией интервала нагнетания, например, с помощью пакеров 8 производят нагнетание флюида, например, воды, раствора кислоты, загушенных жидкостей, нефти и т,д., через отверстия перфорации на уровне границы между первой и второй порциями твердеющего материала, т.е. на уровне биссектральной плоскости гидровруба,Из практики использования твердеющих материалов в промышленности известно, что зоны (плоскости) ослабления в цементном или бетонном массиве появляются тогда, когда осуществляют последовательное цементирование или бетонирование с паузами между цементированием или бетонированием, приводящими к схватыванию предыдущей порции, Зоны и плоскости ослабления располагаются именно по границам порций в этом случае. В силу указанного выше и благодаря тому, что в данном способе вторую порцию твердеющего материала вводят на затвердевший массив 5, . между последним и массивом 6 формируется плоскость ослабления по границе 3, и при повышении давления жидкости происходит раскрытие трещины 9 гидроразрыва именно по этой плоскости, что гарантирует четкую направленность распространения трещины 9,По мере расширения последней по границе 3 происходит распространение трещины в породы продуктивного горизонта, при этом направленному развитию трещины способствует то, что при возникновении трещины между массивами 5 и 6 происходит их раздвижка, и они действуют как своеобразные пуансоны, раздвигающие массив продуктивного горизонта, вызывая строго направленнь 1 е нагрузки на него, способствующие направленному развитию трещины 9 гидро- разрыва. в пределах пород продуктивного горизонта. При развитии и раскрытии трещины 9 в нее начинают закачивать фильруюший или твердеющий материал в зависимости от функционального назначения трещины в пределах продуктивного горизонта.В том случае, если трещину гидро- разрыва используют для повышения проницаемости продуктивного горизонта или для 10 5 20 25 30 35 40 45 4перехвата флюида, т.е. при заполнении трешины фильтрующим материалом, элементы (5 и 6) твердеющего материала существенно повышают устойчивость прискважинной зоны и самой скважины 1, так как именно в этой зоне имеют место наибольшие напряжения. Указанные элементы из твердеющего материала не только предотвращают обрушения пород в прискважинной зоне и пескование скважины, но и являются барьерами, позволяющими производить направленную откачку или закачку рабочего флюида, например, серной кислоты, карбонатных растворов, и т.д.При продуктивных горизонтах небольшой мощности центральную часть гидровруба можно проводить на всю мощность. После заполнения твердеющим материалом нижней части гидровруба в скважину вводят обсадную колонну с размещением ее торца выше поверхности первой порции твердеющего материала, но ниже кровли гидровруба в центральной части, затем в верхнюю часть гидровруба и в затрубное пространство обсадной колонны нагнетают твердеющий материал, после твердения которого разбуривают цементную пробку и производят гидроразрыв по указанной выше границе, т.е. по плоскости между первой и второй порциями твердеющего материала, при этом торец обсадной колонны будет располагаться несколько выше указанной плоскости.Продуктивный горизонт суглинков мощности 3 м вскрывали скважиной диаметром 220 мм и с помощью скважинного гидромонитора производили размыв гидровруба диаметром 2,2 м при высоте по оси скважины 0,6 м, Затем подавали первую порцию цемента (тампонажного кислотостойкого цемента), после твердения которой вводили вторую порцию и вслед за схватыванием последней разбуривали цементную пробку, размещая в скважине колонну диаметром 168 мм с цементацией затрубного пространства. После этого на границе между порциями перфорировали колонну и нагнетали загушенную воду под давлением гидроразрыва 18 МПа, а вследза расКрытием трещины продолжали нагнетание смеси загущенной воды с крупнозернистым песком. Способ гидравлического разрыва пласта, включающий вскрытие пласта скважиной, формирование горизонтального дискообразного гидровруба и нагнетание флюида в интервале гидровруба с образованием трещины гидроразрыва, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности гидроразрыва за счет обеспечения развития трещины в заданной плоскости и повышения устойчивости прискважинной зоны, после формирования гидровруба в полость последнего подают твердеющий материал до уровня его 6 иссектральной плоскости, после отверде 1507962ния указанного материала дозаполняют полость гидровруба твердеющим материалом, а нагнетание флюида вроизводят после отвердения второй порции твердеющего материала на уровне биссектральной плоскости гидровруба.Составитель В. ПетрищевРедактор М. Товтин Техред И. Верес Корректор М. СамборскаяЗаказ 5464/38 Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Рау шска я наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 01