Grubu yürütmek Hidrolik kırılma

Petrol üretimini yoğunlaştırma yöntemlerinin gelişim tarihinden

Petrol kuyularından petrol üretimini yoğunlaştırmaya yönelik ilk girişimler 1890'larda yapıldı. O zamanlar petrol üretiminin hızlı bir şekilde geliştiği Amerika Birleşik Devletleri'nde, nitrogliserin kullanılarak sıkı kayalardan üretimi teşvik etme yöntemi başarıyla test edildi. Buradaki fikir, kuyunun dip deliği bölgesindeki sıkı kayaları parçalamak ve dip deliğe petrol akışını artırmak için nitrogliserin kullanmaktı. Yöntem, bariz tehlikesine rağmen bir süre başarıyla kullanıldı.

Aynı zamanda, kuyunun dip deliği bölgesini asitle işleyerek petrol üretimini teşvik etmek için bir yöntem geliştirildi. Bazı kaynaklara göre ilk asit muamelesi 1895'te gerçekleştirildi. Yöntemin mucidi, Standard Oil'in Solar rafinerisinde baş kimyager olan Herman Fresch'e borçludur. Fresh, 17 Mart 1896'da asit muamelesi üzerine bir patent aldı. Bu, kireçtaşı ile reaksiyona girerek çözünür ürünlerin oluşumuna neden olan bir kimyasal madde (hidroklorik asit) ile ilgiliydi. Bu ürünler daha sonra kuyu sıvıları ile birlikte oluşumdan gerçekleştirilir.

Tüm yeniliklerde olduğu gibi, bu yeniliğin de yakalanması biraz zaman aldı. Asit tedavilerinin tüm faydalarının farkına varmak 30 yıl aldı. Yöntemin endüstriyel ölçekte uygulanması ancak 20. yüzyılın 30'larında başladı.

Bu ilk stimülasyon asit tedavileri sırasında, basıncın oluşumu kırabileceği bulundu. İlk kaydedilen girişimi 1947'de yapılan hidrolik kırılma fikri bu şekilde doğdu. Girişim başarısız oldu, ancak bu alanda daha fazla araştırmaya ilham verdi.

İlk ticari olarak başarılı hidrolik kırılma 1949'da Amerika Birleşik Devletleri'nde gerçekleştirildi ve ardından sayıları çarpıcı bir şekilde artmaya başladı. 1950'lerin ortalarına gelindiğinde, gerçekleştirilen hidrolik kırma sayısı yılda 3.000'e ulaştı. 1988 yılında gerçekleştirilen toplam hidrolik kırma işlemi sayısı 1 milyonu geçmiştir. Ve bu sadece ABD'de.

Yerli uygulamada, 1952'den beri hidrolik kırılma yöntemi kullanılmaktadır. Yöntemin uygulanmasının zirvesi 1959'da ulaşıldı, ardından işlem sayısı azaldı ve ardından tamamen durdu. 1970'lerin başından 1980'lerin sonuna kadar, endüstriyel ölçekte yerli petrol üretiminde hidrolik kırma yapılmadı. Batı Sibirya'da büyük petrol sahalarının işletmeye alınmasıyla bağlantılı olarak, üretimin yoğunlaştırılması ihtiyacı ortadan kalktı. Rusya'da hidrolik kırma uygulamasının yeniden canlanması ancak 1980'lerin sonunda başladı.

Şu anda, hidrolik kırılma sayısı açısından lider konumlar Amerika Birleşik Devletleri ve Kanada tarafından işgal edilmektedir. Bunları, hidrolik kırma teknolojisinin kullanımının esas olarak Batı Sibirya'nın petrol sahalarında gerçekleştirildiği Rusya izlemektedir. Rusya, hidrolik kırılmanın yaygın bir uygulama olduğu ve oldukça yeterli algılandığı ABD ve Kanada dışında (Arjantin hariç) pratikte tek ülkedir. Diğer ülkelerde, yerel önyargı ve teknolojinin yanlış anlaşılması nedeniyle hidrolik kırma teknolojisinin uygulanması zordur. Bazı ülkelerde, hidrolik kırma teknolojisinin kullanımında, doğrudan yasaklanmasına kadar varan önemli kısıtlamalar vardır.

GRP nedir?

Hidrolik kırılma yönteminin özü, yüksek basınçlı bir sıvının dip deliği bölgesine enjekte edilmesidir, bunun sonucunda kaya kırılır ve yenilerinin oluşması veya mevcut çatlakların genişlemesi meydana gelir. Basınç düştüğünde çatlakları açık tutmak için, sıvı ile birlikte bir sabitleme maddesi - propant - bunlara pompalanır. Basıncı formasyon kayasına ileten sıvıya kırılma sıvısı denir.

kırılma çatlağı Hidrolik kırılma sonucu oluşan , yatay veya dikey olabilir. Kaya kırılması, en az gerilmeye dik doğrultuda meydana gelir. Kural olarak, yaklaşık 500 metre derinliğe kadar hidrolik kırılmanın bir sonucu olarak yatay kırıklar ortaya çıkar. 500 metrenin altındaki bir derinlikte dikey çatlaklar ortaya çıkar. Üretken petrole doymuş oluşumlar, kural olarak, 500 metreden daha az bir derinlikte meydana geldiğinden, petrol kuyularındaki kırılmalar her zaman dikeydir.

Hidrolik kırılma türleri

Ayırmak propant hidrolik kırılma ve asit kırılması.

Proppant hidrolik kırılma– propant kullanarak hidrolik kırma – oluşturulan çatlağın kapanmasını önlemek için hidrolik kırılma sırasında pompalanan bir propant. Bu tip hidrolik kırılma, kural olarak, karasal oluşumlarda kullanılır.

İnsanlar hidrolik kırılma hakkında konuştuklarında, çoğunlukla propant kırılması anlamına gelir.

asit kırılması– kırılma sıvısı olarak asidin kullanıldığı hidrolik kırılma. Karbonat oluşumlarında kullanılır. Asit ve yüksek basınç yardımıyla oluşturulan çatlak ve boşluk ağı propant sabitleme gerektirmez. Kullanılan asidin çok daha büyük bir hacmi ve enjeksiyon basıncı (kayanın kırılma basıncının üzerinde) ile geleneksel asit muamelesinden farklıdır.

Hidrolik kırılmanın başarısının bağlı olduğu ana faktörler:

• operasyonlar için doğru nesne seçimi;
• belirli koşullar için optimal olan hidrolik kırma teknolojisinin kullanımı;
• işleme için yetkin kuyu seçimi.

Hidrolik kırılmanın çevre güvenliği

Uzun bir süre boyunca (50 yıldan fazla) hidrolik kırılmanın büyük ölçekli kullanımı, yöntemin çevresel güvenliğini doğrular. Hidrolik çatlatma çalışmaları, devlet düzenleyici kurumlarının ve petrol şirketlerinin denetçilerinin denetimi altında gerçekleştirilir. Petrol rezervuarları büyük derinliklerde (1000-3000 m) bulunduğundan, işlemin yüzey ve yeraltı suları üzerindeki etkisi hariç tutulmuştur. Kendisi, birkaç sütun kullanarak, petrol üretim sürecinin ve kuyularda yapılan işin çevresel güvenliğini sağlamak için tasarlanmıştır.

Nihayet

Hidrolik kırma teknolojisi, tek operasyonlardan kuyu üretkenliğini ve rezervuar yönetimini artırmak için en güçlü araca kadar uzun bir yol kat etti. Şu anda birçok petrol sahası, gelişimini hidrolik kırma yöntemlerine borçludur. Örneğin, hidrolik kırma teknolojisinin son derece yaygın olarak kullanıldığı ABD'de, bu teknoloji sayesinde tüm rezervlerin yaklaşık %25-30'u ticari olarak kullanılabilir hale gelmiştir. Uzmanlara göre, hidrolik kırılma, Kuzey Amerika'daki geri kazanılabilir petrol rezervlerinde 8 milyar varil artışa katkıda bulundu.

Kuyu verimliliğini artırmak için rezervuarda çatlak oluşumunun yanı sıra, ikincil petrol üretim yöntemlerinin uygulanmasında operasyonların verimliliğini artırmanın bir yolu olarak rezervuarın dip deliği bölgesinin kirlenmesinin üstesinden gelmek için hidrolik kırılma da kullanılabilir. , ve yeraltı rezervuarlarına tuz çözeltileri ve endüstriyel atıklar gömerken kuyuların enjektivitesini arttırmak.

Hidrolik kırılma (HF), çatlak oluşumu veya içindeki doğal çatlakların genişlemesi ve derinleşmesi nedeniyle verimli bir oluşumun dip deliği bölgesinin geçirgenliğini artıran teknolojik bir işlemdir. Bu işlemin özü, yerel kaya basıncını ve rezervuar kayanın dayanım özelliklerini aşan yüksek basınçta dip deliği bölgesine sıvı enjeksiyonunda yatar.

Hidrolik kırılma uygulanır:

Çatlaklar oluşturarak yoğun şekilde kirlenmiş dip deliği bölgesine sahip kuyulardan petrol üretimini yoğunlaştırmak;

Kuyunun doğal oluşum çatlakları sistemi ile hidrodinamik bağlantısını ve drenaj alanının genişletilmesini sağlamak için;

Düşük geçirgenlikli yatakları geliştirmek ve dengesiz petrol rezervlerini ticari olanlara aktarmak;

Petrol geri kazanım oranını artırmak ve nihai petrol geri kazanımını artırmak için karmaşık ve heterojen rezervuarlar geliştirildiğinde;

Petrol kuyularının verimliliğini artırmak için;

Enjeksiyon kuyularının enjektivitesini arttırmak için;

Oluşum basıncı yüksek, ancak oluşum geçirgenliği düşük kuyularda.

Hızlandırılmış koni ve üretim kuyularına su ve gaz geçişinin mümkün olduğu su-yağ ve gaz-yağ bölgelerinin yakınında bulunan kuyularda hidrolik kırılma yapılması önerilmez; düşük kalıntı rezervleri olan tükenmiş rezervuarlarda ve ayrıca kaotik kırılmaya sahip karbonat rezervuarlarında.

HF aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir. Borular kuyuya indirilir ve hidrolik kırılmanın planlandığı üretken oluşumun çatısının üzerine bir paker ve bir ankraj kurulur. Dip deliğini kil ve mekanik kirliliklerden temizlemek için kuyu su ile yıkanır. Gerekirse, hidrolik kırılmadan önce bazen hidroklorik asit muamelesi veya ek perforasyon yapılır. Bu gibi durumlarda patlama basıncı azalır ve verimi artar. Daha sonra, boru içinden (en az 89 - 114 mm boru çapı, hidrolik kırılma sırasında daha küçük çaplı boruların kullanılması tavsiye edilmez, çünkü sıvı bunlara pompalandığında büyük basınç kayıpları meydana gelir), kırılma sıvısı enjekte edilir. kırılma için gerekli olan alt delikte basıncı oluşturmak için gerekli hacimler. Muhafazayı yüksek basınçtan korumak için, kırık oluşumun üzerine bir paketleyici yerleştirilmiştir. Verimli oluşum bölgesini kuyunun üst kısmından tamamen ayırır. Bu durumda, pompaların oluşturduğu basınç, yalnızca paketleyicinin oluşumuna ve alt kısmına etki eder. Paketleyicinin hareket etmesini önlemek için bir hidrolik ankraj takın.

Kırma sıvıları üç kategoriye ayrılır: kırılma sıvısı, kum taşıyıcı sıvı ve yer değiştirme sıvısı.

Çalışma akışkanları, hazne kayasının mutlak veya faz geçirgenliğini azaltmamalıdır. Bu bağlamda petrol kuyularında hidrolik kırılma sırasında hidrokarbon esaslı akışkanlar, enjeksiyona dönüştürülmesi amaçlanan enjeksiyon ve petrol kuyularında ise su esaslı akışkanlar kullanılmaktadır. Bununla birlikte, karbonat rezervuarlı kuyularda, çalışma sıvıları olarak hidroklorik asit veya buna dayalı diğer sıvıların sulu çözeltileri kullanılabilir.

Çatlatma sıvısı, oluşuma ve içindeki doğal olarak mevcut kırıklara iyi nüfuz etmelidir. Çatlatma sıvıları esas olarak kullanılır:

1. hidrokarbon

2. sulu çözeltiler

3. emülsiyonlar

Hidrolik kırılma için çalışma sıvıları mekanik kirlilikler içermemeli ve kaya ve rezervuar sıvısı ile temas halinde çözünmeyen çökeltiler oluşturmamalıdır.

Hidrolik kırılma için en büyük tercih, oluşum sıvılarında tamamen çözünen sıvılara verilmelidir. Hidrolik kırılma sırasında, çalışma sıvılarının viskozitesi sabit olmalıdır.

Kum taşıyıcı sıvı, kumu yüzeyden kırılmalara yol açmak için kullanılan bir sıvıdır. Kum taşıyıcı akışkan filtre edilemez veya hızla azalan filtrelenebilir olmalı ve ayrıca yüksek kum tutma kapasitesine sahip olmalıdır. Aynı sıvılar, kırılma için kullanılan sıvılar olarak kum taşıyan sıvılar olarak kullanılır.

Dolgu, çatlaklar oluşturmaya ve basınç kaldırıldığında kapanmalarını önlemeye hizmet eder. Hidrolik kırılma sırasında oluşan çatlakları düzeltmek için 0,4 - 1,2 mm tane boyutunda kuvars kumu kullanılır. Bu tür kum, laboratuvar koşullarında, bir çatlağın oluştuğu kayaların yüzeyindeki dayanım ve girinti ile kalıntı geçirgenlik (kaya basıncının hareketini simüle eden bir pres altında kum sıkıldıktan sonra geçirgenlik) açısından test edilir. Hidrolik kırılma sırasında çatlakları doldurmak için kum aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır: a) çatlaklarda güvenilir kum yastıkları oluşturmak ve kayaların ağırlığı altında çökmemek için yüksek mekanik dayanıma sahip olmalıdır; b) yüksek geçirgenliği korumak. Bu, kuvars kumunun granülometrik bileşiminde iri taneli, iyi haddelenmiş ve üniformdur. Yüksek kaya basıncı veya çatlakların oluştuğu dengesiz bir kaya yüzeyi olması durumunda, yapay bir seramik veya başka bir propant kullanılır.

İlk hidrolik kırılma sırasında her bir kırığa en az 1.5-2 ton kum enjekte edilmelidir.

Çatlaklardan daha derine nüfuz etmek için büyük miktarlarda kum (15-20 tondan fazla) rezervuara pompalanırken, ilk kum kısımları (% 30-40) ince taneli ince kumla pompalanır (0,4 -0.6 mm) fraksiyon, ardından enjeksiyon kaba kuma geçiş.

Modern hidrolik çatlatma tasarımı, temelde farklı iki parçadan oluşur.

Tasarımın ilk bölümünde hidrolik kırılma hedefi belirlenir, hidrolik kırılma için kuyular, oluşumlar ve ara tabakalar belirlenir ve oluşacak kırıkların boyutları (uzunluk, genişlik) hesaplanır. Genellikle, hidrolik kırma tasarımının bu kısmı, bir işletme veya onun departmanı (jeolojik, geliştirme, gelişmiş petrol geri kazanımı) tarafından gerçekleştirilir ve alanların veya bazı nesnelerin geliştirilmesine öncülük eder. Bir işletmenin emriyle tasarım, bir araştırma kuruluşuna da emanet edilebilir.

Tasarımın ikinci kısmı, seçilen kuyulardaki kırıklara enjekte edilen sıvı ve kumun bu enjeksiyon oranlarını ve hacimlerini sağlayan hidrolik kırılma parametrelerinin seçimi ile doğrudan ilgilidir. ilk bölüm. Tasarımın bu kısmı, bir dolgu çatlağı oluşum sürecinin hesaplanması ve kumla sabitlenmesinden oluşur. Hidrolik kırılma tasarımının ikinci bölümünde, uygun özelliklere sahip etkili kırılma akışkanları ve kum (proppant) da seçilir. Hidrolik kırma tasarımının ikinci kısmı, genellikle hidrolik kırma işlemini gerçekleştiren bir servis ("servis") şirketi tarafından gerçekleştirilir.

Hidrolik kırma için eksiksiz ekipman seti, pompalama ve kum karıştırma ünitelerini, bir tanker kamyonunu, bir manifold bloğunu ve kuyu başı bağlantılarını içerir.

Kuyu başı, kırılma sıvılarını kuyuya enjekte etmek için ünitelerin bağlı olduğu özel bir başlık ile donatılmıştır. Hidrolik kırma için aşağıdakiler kullanılabilir: 4AN-700 pompalama üniteleri, modernize edilmiş 5AN-700 veya AHP-700 çerçeve. Bu ünitelerin maksimum basıncı, 6 l / s besleme ile 70 MPa, 20 MPa basınçta besleme 22 l / s'dir. Pompalama üniteleri, sırayla kuyu başı bağlantı parçalarına bağlanan hızlı sökülebilir esnek boru bağlantıları kullanılarak manifold bloğuna bağlanır.

Uygulamada, aralıklı hidrolik kırılma sıklıkla kullanılır. Aralık, ortak bir filtre ile birkaç rezervuar geliştirildiğinde ve rezervuarlar geçirimsiz kaya katmanları ile birbirinden izole edildiğinde kullanılır.

Yönlü hidrolik kırılma da kullanılır. Kumlama kullanılarak yönlü hidrolik kırılmada, kırılma elde edilmesi planlanan üretken oluşumun belirli bir aralığında ek perforasyon gerçekleştirilir. Bu durumda hem "nokta" hidro-kum püskürtmeli perforasyon hem de yarık delikli perforasyon kullanılır.

Etkili yeni hidrolik kırılma teknolojilerinden biri, kırılmanın sonunda (veya kırıkların son taraması (TSO)) proppanat biriktirme teknolojisidir; bu, kırığın genişliğini kasıtlı olarak artırmanıza ve böylece uzunluğundaki büyümesini durdurmanıza olanak tanır. iletkenliği önemli ölçüde artırır. Düşük geçirgenlikli katmanlardan rezerv üretimini yoğunlaştırmak ve akiferlere veya gaz içeren oluşumlara giren bir kırılma riskini azaltmak için seçici hidrolik kırma teknolojisi kullanılır.

Modern petrol üretim endüstrisinde, hidrolik kırılma (HF), bir kuyunun dip deliği alanını etkilemenin etkili bir yöntemidir. Bu yöntem, bir petrol veya gaz alanından üretken dönüşü, kuyuların enjeksiyon çeşitlerinin absorpsiyon derecesini ve ayrıca yeraltı suyu izolasyon çalışmasının bir parçası olarak gereklidir. Hidrolik kırılma sürecinin kendisi, yeni çatlakların oluşturulmasını ve alt delik kayasında bulunan mevcut çatlakların artmasını içerir. Kuyuya verilen sıvının basıncının ayarlanmasıyla kırıklar üzerindeki etki meydana gelir. Hidrolik kırılmanın bir sonucu olarak, kuyudan uzak mesafede bulunan değerli kaynakları kuyudan çıkarmak mümkün hale gelir.

Hidrolik kırılma tarihinden

Bitmiş kuyulardan petrol üretiminin verimliliğini artırmaya yönelik gelişmeler, 19. yüzyılın sonunda Amerika Birleşik Devletleri'nde gerçekleştirildi: daha sonra, katı kayaları parçalayan ve mümkün kılan nitrogliserin patlaması yoluyla bir uyarı yöntemi test edildi. Oradan değerli kaynaklar elde etmek için. Aynı dönemde, asit kullanarak dip deliği bölgesini geliştirmek için testler yapıldı ve ikinci yöntem geçen yüzyılın 30'larında aktif olarak kullanıldı.

Kuyu verimliliğini uyarmak için asit kullanımı sırasında, artan basıncın oluşum kırıklarına yol açabileceği bulundu. Bu, hidrolik kırılma fikrinin gelişimini başlattı ve ilk girişim 1947'de yapıldı. Başarısızlığa rağmen, araştırmacılar yöntemi geliştirmeye devam ettiler ve çalışmaları iki yıl sonra başarı ile taçlandırıldı. 1950'lerde, Amerika Birleşik Devletleri hidrolik kırma yöntemini kullanarak giderek daha fazla gelişmeye başladı ve 20. yüzyılın son üçte birinde, bu tür operasyonların sayısı yalnızca Amerika'nın kendisinde bir milyonu aştı.

Bir kuyu geliştirme tekniği olarak hidrolik kırma SSCB'de de kullanıldı: ilk denemeler 1959'da yapıldı. Bundan sonra, Sibirya'da, ek manipülasyonlar olmadan bile, gerekli hacimlerde kesintisiz petrol ve gaz üretimini sağlayan kuyular geliştirilmeye başladığından, bu yöntemin popülaritesi azalmaya başladı. 80'lerin sonlarından bu yana, eski mevduat aynı miktarda değerli kaynak üretmeyi bıraktığında, ancak henüz tamamen tükenmiş olarak kabul edilemediğinde, teknik yeniden yaygınlaştı. Şu anda, hidrolik kırılma tekniği, Rusya'nın yanı sıra diğer eyaletlerde de kullanılmaktadır.

Hidrolik kırılma çeşitleri

Modern kaynak geliştirme alanında, iki tür hidrolik kırılma ayırt edilir:

• Proppant hidrolik kırılma. Bu yöntemle özel bir kama malzemesi kullanılır. İşlem sırasında, basınçla oluşan çatlakların tekrar birleşmemesi için propant dökülür. Bu tip bir yöntem kumtaşları, silttaşları ve diğer karasal kayaçlar için çok uygundur. Propant ile hidrolik kırma en yaygın kullanılanıdır.
• Asit kullanarak hidrolik kırma. Bu yöntem karbonatlı kayaçlar için daha uygundur ve basınç artışı ve bir kırılma sıvısının eklenmesiyle oluşan çatlaklar, ilk durumda olduğu gibi ek takviye gerektirmez. Asit kırma ile aynı asitle geleneksel kırma arasındaki temel fark, malzeme miktarı ve basınç derecesidir.

Tedavinin türü ne olursa olsun, hidrolik kırılmanın başarısı bir dizi faktöre bağlıdır. Her şeyden önce, yöntemin uygulanması için nesne, özellikleri, rezervuar türleri ve gelişimin derinliği ve yoğunluğu dikkate alınarak seçilmelidir. Teknoloji seçimi, kuyunun bulunduğu koşullara bağlıdır. Doğru uygulandığında, işlenmiş bir kuyuda petrol geri kazanımının verimliliği çok daha yüksek olur.

Hidrolik kırılma süreci

Katmanların doğal yoğunluğu nedeniyle veya bir sonraki katmanın açılmasından sonra filtrasyon kalitesinin düşmesi nedeniyle oluşan düşük verimli kuyular için hidrolik kırılma yapılması tavsiye edilir.

İşleme süreci birkaç aşamadan oluşur:

• Absorpsiyon kapasitesinin, basınç direncinin ve diğer parametrelerin belirlendiği kuyu çalışması.
• İyi temizlik. Bunun için drenaj pompaları kullanılır ve kuyu deliği yıkanır, böylece dip deliği alanındaki filtrasyon özellikleri daha fazla çalışma için yeterli olur. Ayrıca, kuyu hidroklorik asit ile işlenebilir, böylece kopmadan kaynaklanan kırıkların oluşması için koşullar optimaldir.
• Dip deliğine sıvı sağlamak için boru kuyusuna inin. Gövde dizisi, basıncın boruyu deforme etmemesi için bir paketleyici ve bir hidrolik ankraj ile donatılmıştır. Ağız, yıkama sıvısını pompalamak için gerekli ekipmanı bağlamak için bir kafa ile donatılmıştır.
• Hidrolik kırılmanın kendisi, oluşumda çatlaklar görünene kadar sıvı enjekte edilerek gerçekleştirilir. Hidrolik hareketten hemen sonra sıvıyı yüksek hızda pompalamak gerekir.
• Ağız tıkanır, basınç düşene kadar kuyuya dokunulmaz.
• Hidrolik kırılma ve geliştirme sonrası kuyu temizleme.

Sığ bir derinlikte, hidrolik kırılma borular olmadan veya bir sigorta olmadan gerçekleştirilebilir. İlk durumda, enjeksiyon muhafaza boruları aracılığıyla gerçekleştirilir ve ikincisinde, çevrelerindeki halka boyunca düzenlenebilir. Bu teknik, işlemde çok kalın bir sıvı kullanıldığında basınç kaybını en aza indirir. Ek olarak, bazı kuyular için, farklı katmanların çatlaklar aldığı ve geçirgenliklerinin büyük ölçüde arttığı çok aşamalı bir kırılma gerçekleştirilir.

Kırıkların yerini belirlemek için radyoaktif kayıt yöntemi kullanılır. Bu teknoloji, sıradan ve yüklü kumun eklenmesiyle boşlukların tam olarak nerede olduğunu bulmanızı sağlar.

JSC "Tomskneft" alanlarının örneğinde, hidrolik kırılma teknolojisini ele alacağız.

Sürecin teknolojisi aşağıdaki gibidir. Üretim kasası, perforasyon aralığının üst kısmından 15-20 metre yukarıda paketlenir, paketleyici aralığı MLM şemasına göre seçilir.

Kuyu başı, AU-700 kuyu başı bağlantı parçaları ile donatılmıştır. Halka, paketleyicinin sıkılığını kontrol etmek için 15 MPa'lık bir basınca bastırılır. İleride, proses sırasında paker altında oluşan basıncın kauçuk manşetler üzerindeki yükünü azaltmak için, proses sırasında halka üzerindeki basınç, basınç testi seviyesindedir.

Hidrolik kırma için 8 adet pompalama ünitesi kullanılmakta olup, bunlardan 6 tanesi proseste devreye girer, 2 tanesi boşta çalışır.

Emülsiyonun enjeksiyonu, ünitelerin toplam kapasitesi 1.8 m3/dak olan bir patlama basıncında gerçekleştirilir. Enjekte edilen sıvının akışına 150 kg/m3 konsantrasyonunda bir sabitleme malzemesi beslenir ve bu kademeli olarak artar ve son 20 dakikada 500 kg/m3 olur. Kum, ön olarak USP-50 kum karıştırıcılarına paketlenir ve TsA-320 ünitesi tarafından 4AN-700 emme borusuna beslenir. Kum beslemesi durdurulduktan sonra, 20 m3'lük bir yer değiştirme sıvısı 2,4 m3/dakika hızında pompalanır.

İşlemden sonra tampondaki valf kapatılır, kuyu başı bir basınç göstergesi ile donatılır ve yorumlanması kırılma yarıçapının belirlenmesine izin veren basınç düşüş eğrisi ondan alınır.

Ekipmandan, kuyu başındaki basıncı 45-60 MPa'ya yükseltmeye izin veren kum karıştırıcıları ve TsA-820 ve AN-700 üniteleri kullanıldı. Bununla birlikte, 60 MPa'lık basınçlarda, AN-700 birimleri yeteneklerinin sınırında çalıştırıldı, yani. önemli derinliklerde ve yoğun bir rezervuarda, basınç ve buna bağlı olarak sıvı akışı açısından teknik sınırlamalar ortaya çıkar.

Bu değerlere ulaşıldığında genellikle hidrolik kırılma meydana gelir. Belirtilen basınç aralığı, litolojik ve fiziksel farklılıklar ve esas olarak kayadaki tabakaların ve gerilmelerin mukavemet özellikleri ile önceden belirlenmiştir. Bu nedenle hidrolik kırılma ile oluşan kırıklar düşey doğrultudadır.

Yerli teknolojiye göre, çatlağı sabitleyen malzemenin kopması ve aktarılması için, %30-43 oranında yağ ve %1.5-3.0 oranında emülgatör içeren özel bir kompozit sıvı kullanılır. Kullanılan emülgatörün türü de dış sıcaklığa bağlıydı.

ARNA poliemülsiyonu, artan fiziksel özelliklerle karakterize edilir: yoğunluk 1.18-1.24 t/m3, viskozite - 120-150 MPa.s, tutarlılık katsayısı - 0.8. Hacmi sabit olan ve yaklaşık 20 ton olan kırığın sabitlenmesi amacıyla kullanılan kumun transferini sağlamak için akışkanın viskozitesinin ve kıvamının arttırılması öngörülmüştür.Akışkandaki maksimum kum konsantrasyonu 500 kg/'a ulaşmıştır. m3 . Kırıkları daha iyi açmak ve kuyunun dibine kum düşmesini önlemek için, teknik olarak sadece 2,4 m3 /dk seviyesinde mümkün olduğu ortaya çıkan yüksek bir pompalama hızı gerekliydi.

Propant olarak ithal kuvars kumu kullanılmıştır.

Hidrolik kırma sırasında yerli teknolojinin kullanılması tatmin edici sonuçlar vermedi, bu nedenle şu anda Vah Frakmaster Services ortak girişimi, hidrolik kırma bölgesi alanlarında yabancı teknoloji ve daha gelişmiş ekipmanlar kullanılarak yürütülüyor.

Yabancı teknolojiye göre, enjeksiyon için özel pompa ekipmanı kullanılır: değiştirilebilir bir hidrolik parçaya (3" ila 7 1/2") sahip üç silindirli yatay ejektör dalgıç pompalar, 100 MPa'ya kadar bir basınç ve akış hızı geliştirir. 2,5 m3/dk.

Kırığın geometrik boyutlarının teorik (deneysel olarak doğrulanmış) bağımlılıkları belirlenir: uzunluk x yükseklik (kırılma yayılma alanı), viskozite üzerindeki genişlik, enjekte edilen sıvı miktarı, basınç ve enjeksiyon hızı. Oldukça karmaşık ilişkileri, hem kuyudaki çalışmadan önce hem de süreçte bilgisayar simülasyonu düzeyinde yansıtılır ve çözülür.

Pompalar, 5,5 m3/dak'lık yüksek bir sıvı pompalama hızı sağlar ve nispeten düşük bir propant yoğunluğu (1,6 t/m3) ile, operasyon sırasında aktarılan sabitleme malzemesinin yeterince yüksek (1000 kg/m3'e kadar) konsantrasyonu korunur. .

Belirli bir tahmini süreden sonra, jel benzeri durumdan daha hareketli bir sıvı durumuna geçiş (yıkıcının etkisi altında) olarak, enjekte edilen sıvı yavaş yavaş kırıktan çıkarılır.

Yukarıdakilerden, uygulanan JV "Vah Frakmaster Services" ve sadece hidrolik kırma, sabitleme malzemesi ve ayrıca ekipman ve teknoloji için uzmanlaşmış özel olarak işlenmiş sıvıların, birçok açıdan yerel olandan olumlu bir şekilde farklı olduğu anlaşılmaktadır. Birlikte, bu, petrol üretiminde daha büyük bir başlangıç ​​ve kümülatif artış sağlar. Aşağıdaki ana faktörlerin avantajlı olduğu düşünülmektedir:

Hidrolik kırma sıvısında sulu fazın olmaması;

Tanelerin küreselliği ve fraksiyonun homojenliği ile sağlanan sabitleme malzemesinin yüksek filtrasyon özellikleri;

Belirli bir uzunluk ve genişlikte kırılma ile hidrolik kırılma gerçekleştirme teknolojik ve teknik yeteneği. Hidrolik kırılma sıvısının düşük enjeksiyon oranlarında (yaklaşık 2.5 m3/dk), uzun (300 m'ye kadar) kırıkların oluştuğu teorik olarak tespit edilmiştir. Nispeten kısa ve geniş kırıkların oluşması için sıvı enjeksiyon hızının iki katı gereklidir. Uzun çatlakların varlığının, istenmeyen erken su kırılmalarına katkıda bulunduğu bilinmektedir.

Yukarıdakilere ek olarak, bir kuyuyu işletmeye alırken işlem dizisinde de önemli bir fark vardır. Bu nedenle, hidrolik kırılmadan hemen sonra, yabancı teknolojiye göre, kuyu, artan bir çap sırasına göre çeşitli nozullardan fışkırtma için test edilir: 2, 4, 8 mm; bu, hidrolik kırılma sıvısının çıkarılması, destek parçasının kırılmadaki kaya basıncı ile güçlendirilmesi ve geliştirme nesnesinin faaliyete geçirilmesiyle birlikte, dip deliği bölgesindeki çekmede düzgün bir artış sağlar. Yukarıdan takip edildiği gibi, tüm hidrolik kırma işlemi sırasında, su fazı kuyuya yakın rezervuara dışarıdan sokulmaz, bu da petrol fazının hareketini ve geri kazanılmasını kolaylaştırır.

Diğer bir yöntem ise yerli teknoloji kullanılarak hidrolik kırmadır. Hidrolik kırılmadan hemen sonra kuyu, tuzlu su çözeltileriyle öldürülür, ardından paketleyici kırılması ve boruların alınması gelir. Daha sonra pompalama ekipmanı indirilir ve kuyunun çalışması başlar. Bu nedenle, yerli teknolojiye göre, hidrolik kırılmanın başlangıcından kuyunun müteakip başlatılmasına kadar olan tüm sürece, neredeyse her zaman dip deliği bölgesinde bir sulu fazın varlığı ve kırılma eşlik eder.

Kuyu öldürme işleminin üretkenlik üzerinde olumsuz bir etkisi olduğu iyi bilinmektedir ve bu etkinin derecesi, sıvının oluşum bölgesine maruz kalma süresi ile orantılıdır. Söz konusu alanda, kuyuları öldürmek için bir tuzlu su çözeltisi kullanılır ve kuyu alanındaki rezervuar basıncına bağlı olarak yoğunluk genellikle 1,18 t/m3 (mineralizasyon - 300 g/l) civarında dalgalanır.

Saha uygulamasında, çözelti uygun şekilde filtrelenmez, bu nedenle kuyuya çok sayıda yabancı kumlu kil bileşimi pompalanır. İçeriği o kadar yüksektir ki, çoğu zaman pompalama ekipmanının arızalanmasına neden olur. Bu nedenle, perforasyon aralığındaki geçirgen ara katmanların tıkanma derecesini, hidrolik kırılmayı ve buna bağlı olarak kuyu verimliliğinde kaçınılmaz düşüşü hayal etmek kolaydır.

Kural olarak, keskin bir şekilde artar. Yöntem, geleneksel yöntemlerle petrol veya gaz üretiminin artık mümkün olmadığı veya kârsız olduğu boş kuyuları "canlandırmayı" mümkün kılıyor. Ek olarak, şu anda yöntem, düşük üretim oranları nedeniyle geleneksel yöntemlerle petrolün çıkarılmasının kârsız olduğu yeni petrol rezervuarları geliştirmek için kullanılmaktadır. Ayrıca şeyl gazı ve sıkı kum gazının çıkarılması için kullanılır.

Tipik olarak, petrol hizmeti şirketleri (Halliburton, Schlumberger, BJ Services, vb.) hidrolik kırma ve petrol üretimini yoğunlaştırmanın diğer yöntemlerinde uzmanlaşmıştır.

teknoloji

Petrol üretiminde hidrolik kırma teknolojisi, petrol içeren oluşumun kırılma basıncından daha yüksek basınçlarda güçlü pompa istasyonları kullanılarak kuyuya bir kırma sıvısının (jel, bazı durumlarda su veya asit kırmada asit) enjeksiyonunu içerir. Bir kırılmayı açık durumda tutmak için, kural olarak, karasal rezervuarlarda bir propant kullanılır, karbonat rezervuarlarında, oluşturulan çatlağın duvarlarını aşındıran asit kullanılır, ancak propant karbonat rezervuarlarında da kullanılabilir.

Konvansiyonel olmayan gaz üretiminde kırılma, sıkı kayaların gözeneklerinin bağlanmasına ve doğal gazın salınmasına izin verir. Hidrolik kırılma sırasında kuyuya özel bir karışım pompalanır. Genellikle %99 su ve kum ve sadece %1 kimyasal reaktiftir. Kimyasalların bileşimi açıktır. Bunlar arasında örneğin sodyum klorür (sofra tuzu), guar zamkı, dezenfektanlar, tortu oluşumunu önleyen maddeler - şekerleme, şampuan, yüz pudrası üretiminde ve farmasötiklerde kullanılan maddeler.

Hidrolik kırılma sıvısının kuyudan toprağa veya yeraltı suyuna sızmasını önlemek için, büyük hizmet şirketleri, çok sütunlu kuyu tasarımları ve çimentolama sürecinde ağır hizmet malzemelerinin kullanılması gibi çeşitli rezervuar izolasyon yöntemleri kullanır.

Öykü

Dünyanın ilk hidrolik kırılması 1947'de ABD'de Halliburton'a atfedilir. O anda kırılma sıvısı olarak endüstriyel su, propant olarak nehir kumu kullanıldı. Daha sonra, SSCB'de hidrolik kırılma da gerçekleştirildi, teorik temelin geliştiricileri, dünyadaki hidrolik kırılmanın gelişimi üzerinde önemli bir etkisi olan Sovyet bilim adamları Khristianovich S.A., Zheltov Yu.P. (1953) idi. Hidrolik kırma ayrıca kömür yatağı metan, sıkıştırılmış kumtaşı gazı ve şeyl gazını çıkarmak için kullanılır. Dünyada ilk kez 1954 yılında Donbass'ta bir kömür damarının hidrolik kırılması gerçekleştirildi. Günümüzde hidrolik kırma yöntemi, hem devlet hem de özel madencilik şirketleri tarafından petrol ve gaz üretimini yoğunlaştırma yöntemi olarak oldukça sık kullanılmaktadır.

Rusya'da hidrolik kırılma kullanımı

Özel petrol şirketleri Yukos ve Sibneft, tarlalarında hidrolik kırma kullandılar. Bir dizi gazeteci ve uzman daha sonra bu petrol çıkarma yönteminin barbarca olduğunu ve mevduatların yağmalanmasına yol açtığını iddia etti. Benzer kritik açıklamalar Rosneft başkanı Sergei Bogdanchikov tarafından yapıldı.

Aynı zamanda, Rosneft hidrolik kırma yöntemini yaygın olarak kullandı, 2009-2010 itibariyle Rosneft, hidrolik kırma konusunda uzmanlaşmış petrol servis şirketi Schlumberger'in en büyük müşterileri arasında kaldı. Kasım 2006'nın başlarında, LLC RN-Yuganskneftegaz (Yukos - Yuganskneftegaz'ın ana varlığı üzerinde kontrol kazanan devlet şirketi Rosneft'in bir yan kuruluşu) tarafından işletilen Priobskoye petrol sahasında, en büyük Newco Well Service uzmanlarının katılımıyla bir petrol rezervuarının Rus hidrolik kırılmasında. Rezervuara 864 ton propant pompalanmıştır. Yedi saat süren operasyon internet üzerinden Yuganskneftegaz ofisine canlı olarak yayınlandı. Şu anda, Rosneft yılda 2.000'den fazla hidrolik kırma operasyonu gerçekleştiriyor, yeni kuyuların büyük çoğunluğu hidrolik kırma ile devreye giriyor.

eleştiri

Yine Truthland belgeselinde, Pennsylvanialı kadın kahraman, hidrolik kırma teknolojisinin kullanıldığı gaz sahalarındaki yolculuğundan bahsediyor. Kadın çevreciler, yetkililer, yerel sakinlerle iletişim kurar ve "Gasland" filminde verilen açıklamaların doğru olmadığı sonucuna varır.

Ayrıca bakınız

notlar

Bağlantılar

• Petrol üretiminin yoğunlaştırılması. Yöntemlerin teknik ve ekonomik özellikleri / Sergey Veselkov // Promyshlennye Vedomosti (6 Mayıs 2009'da alındı)
• Hidrolik kırılma için kullanılan sıvı karışımının kimyasal bileşimi

Wikimedia Vakfı. 2010 .

Diğer sözlüklerde "Hidrolik kırılma" nın ne olduğunu görün:

- (a. hidrolik dikiş kırılması, hidrolik çarpma kopması; n. Hydfrac; f. hydraulique de la couche kırılması; i. hidraulica de las capas kırılması) gaz, petrol, suya doymuş, vb. içinde çatlak oluşumu ayrıca s. ve ... ... Jeolojik Ansiklopedi

hidrolik kırılma- Yüksek basınçlı sıvı enjeksiyonu ile oluşum çatlaması Konular petrol ve gaz endüstrisi EN arıza kırılmasıhidrolik kırılmaformasyon kırılmasıhidrolik …

Kayaların içine viskoz bir sıvının enjeksiyonu sonucunda deliğin tabanındaki basınç nedeniyle bir kuyuya bitişik kayalarda çatlaklar oluşturma yöntemi. Kuyuların (petrol, gaz vb.) verimliliğini artırmak, iyileştirmek ... ... Büyük Ansiklopedik Sözlük

hidrolik kırılma (oluşum)- — Konular petrol ve gaz endüstrisi TR frac işi … Teknik Çevirmenin El Kitabı

hidrolik kırılma- 3.3 hidrolik kırılma; Hidrolik kırma: Rezervuarın kuyu tarafından açılan verimli kısmında, dipte oluşturarak doğal veya yapay kırıklar geliştirerek kuyu işletmesini yoğunlaştırma ve petrol geri kazanımını artırma yöntemi ... ... Normatif ve teknik dokümantasyon terimlerinin sözlük referans kitabı

Kayaların içine viskoz bir sıvının enjeksiyonu sonucu sondaj deliğinin tabanındaki basınç nedeniyle bir sondaj deliğine bitişik kayalarda çatlaklar oluşturma yöntemi. Kuyuların (petrol, gaz vb.) verimliliğini artırmak, geliştirmek ... ... ansiklopedik sözlük

Kayaların içine viskoz bir sıvının püskürtülmesi sonucu kuyu tabanındaki basınç nedeniyle kuyuya bitişik kayalarda çatlakların oluşması. G. r. s. petrol, gaz ve enjeksiyonun verimliliğini artırmak için kullanılır ... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

HİDROLİK KIRILMA- petrol hidrojeolojisinde, petrol kuyularının akış hızlarını ve enjeksiyon kuyularının enjekte edilebilirliğini, kuyudan onlarca metre uzanan dip deliği bölgesinde çatlak oluşumu ile verimli bir oluşumun kayalarının yapay katmanlaştırılmasıyla artırma yöntemi. G … Hidrojeoloji ve mühendislik jeolojisi sözlüğü

Filtratı artırma yöntemi. kayaların içine viskoz bir sıvı (mineral yağlar, yüksek viskoziteli yağ, emülsiyonlar ve ... Büyük ansiklopedik politeknik sözlük

bir çatlatma sıvısı olarak kalınlaştırılmış su kullanılarak hidrolik kırma- — Konular petrol ve gaz endüstrisi EN su kırığı tedavisi … Teknik Çevirmenin El Kitabı

Kitabın

• Hidrolik kırıklı dikey kuyuları incelemek için hidrodinamik yöntemler, M. Kh. Khairullin, R. S. Khisamov, M. N. Shamsiev, E. R. Badertdinova. Kuyu verimliliğini artırmanın etkili yöntemlerinden biri hidrolik kırılmadır (HF). Hidrolik kırma, proses tasarımına ve kontrolüne dayanır…