ПІНОКИСЛОТНИЙ РОЗРИВ ПЛАСТА ЯК АЛЬТЕРНАТИВА СТАНДАРТНОМУ ГРП ТА БЕЗРІДИННИМ МЕТОДАМ РОЗУЩІЛЬНЕННЯ ГІРСЬКИХ ПОРІД
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0821.2023.01.04Ключові слова:
неконвекційні поклади, щільні колектори, розущільнення, гідравлічний розрив, рідини розриву, кислотні піниАнотація
У статті розглянуто питання ресурсного потенціалу щільних теригенних газонасичених колекторів, які залягають на значних глибинах у межах центральної частини Дніпровсько-Донецької нафтогазоносної області, та шляхи вирішення проблем щодо способів розробки цих покладів, оскільки вони є неконвекційними і не можуть вилучатись класичним методом. У межах цього питання у статті розглянуто метод гідравлічного розриву пласта як один із найбільш ефективних способів виклику припливу вуглеводнів із продуктивного горизонту та інтенсифікації розробки важковидобувних покладів. Виконано огляд речовин розриву, які використовуються для процесу розущільнення гірських порід, зокрема рідини на водних, вуглеводневих, кислотних основах, безрідинні методи та пінні системи. Проаналізовано склади реагентів, особливості їх застосування, перераховано їх основні недоліки. Наведено приклади світового досвіду застосування відомих рідин розриву й безрідинних способів розущільнення пласта. У цій роботі закцентовано увагу на збільшенні проникності гірських порід шляхом викориснання пінокислотних систем, оскільки вони, як показує досвід, є високоефективними в умовах щільних та неоднорідних за щільністю колекторів за рахунок селективності, їх можливо пристосувати до гірських порід різноманітного літолого-мінералогічного складу та широкого діапазону термо-баричних умов, вони мають задовільні транспортуючі властивості та здатність викликати самоочищеня свердловини.Висвітлено основні підстави для популяризації використання методів розущільнення гірських порідіз мінімальним умістом рідини у складі розривних речовин для нетрадиційних газових покладів України. Рекомендовано проведення робіт над створенням більш ефективних, екологічних та економічно вигідних нових чи удосконаленням існуючих речовин розриву, а особливо пінних систем.
Посилання
Lukin O. Yu. Vuhlevodnevyi potentsial nadr Ukrainy ta osnovni napriamy yoho osvoiennia [Hydrocarbon potential of the subsoil of Ukraine and the main directions of its development].Visnyk NAN Ukrainy[Bulletin of the National Academy of Sciences of Ukraine]. 2008,no. 4,pp. 56-67.
Vdovychenko A. I. Optymalni shliakhy zbilshennia vydobutku hazu v Ukraini [Optimum ways of increasing gas production in Ukraine]. Naftohazovyi konsultatsiinyi tsentr [Oil and gas consulting center]. 2014. Available at: https://old.newfolk.com.ua/ua/stati-nashih-ekspertov-2/optimaln-shlyahi-zb-lshennya-vidobutku-gazu-v-ukra-n(accessed 18.03.2023)
Laziebna Yu. V., Zezekalo I. H., Dmytrenko V. I. Perspektyvy poshukiv ta problematyka rozrobky hazu ushchilnenykh kolektoriv Dniprovsko-Donetskoi zapadyny [Prospects of exploration and problems of gas development of compacted reservoirs of the Dnipro-Donetsk basin].Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Seriia: Khimiia, khimichna tekhnolohiia ta ekolohiia[Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Chemistry, chemical technology and ecology]. Kharkiv, NTU «KhPI» Publ., 2022, no. 1(7), pp. 55- 64.
Vakarchuk S. H., Dovzhok T. Ye., Filiushkin K. K., Kabyshev Yu. B. ta in. Netradytsiini dzherela vuhlevodniv Ukrainy. Knyha VI. Perspektyvy osvoiennia resursiv hazu ushchilnenykh porid u Skhidnomu naftohazonosnomu rehioni Ukrainy [Unconventional hydrocarbon sources of Ukraine. Book VI. Prospects for the development of gas resources of compacted rocks in the Eastern oil and gas region of Ukraine]. Kyiv: TOV «VTS PRYNT»Publ., 2014. 208 p.
Dudnikov M. Perspektyvy naftohazonosnosti pivdenno-skhidnoi chastyny Dniprovsko-Donetskoi zapadyny [Prospects of oil and gas potential in the southeastern part of the Dnipro-Donetsk basin]. Visnyk Kyivskoho natsionalnoho universytetu imeni Tarasa Shevchenka. Heolohiia [Bulletin of Taras Shevchenko Kyiv National University. Geology]. Kyiv, 2012, no. 58, pp. 36-40.
Voznyi V. R., Dudra O. V. Analiz metodiv intensyfikatsii pryplyvu vuhlevodniv na rodovyshchakh NHVU «Boryslavnaftohaz» i otsinka koefitsiienta naftohazovyluchennia [Analysis of the methods of intensification of the inflow of hydrocarbons in the fields of Boryslavnaftogaz NGVU and estimation of the oil and gas recovery coefficient]. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch. 2013, vol. 1(46), рр. 215–225.
Biletskyi V. S., Haiko H. I., Orlovskyi V. M. Istoriia ta perspektyvy naftohazovydobuvannia [History and prospects of oil and gas production]. Lviv, Novyi Svit Publ., 2019. 302 р.
Baidak M. V., Budonyi O. P. Suchasni tekhnolohii dobuvannia slantsevoho hazu [Modern technologies of shale gas production]. Suchasni tekhnolohii u promyslovomu vyrobnytstvi: materialy ta prohrama III Vseukrainskoi mizhvuzivskoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii. Ch. 2 (22-25 kvitnia 2014 r., Sumy). [Modern technologies in industrial production: materials and program of the 3rd All-Ukrainian interuniversity scientific and technical conference. Part 1. (April 22-25, 2014, Sumy)]. Sumy, Sumy State University Publ., 2014, pp. 27-28.
Tkachenko M. V. Novitni rishennia v HRP [The latest solutions in hydraulic fracturing]. Nafta i haz. Nauka – osvita – vyrobnytstvo: shliakhy intehratsii ta innovatsiinoho rozvytku [Oil and gas. Science - education - production: ways of integration and innovative development]. Drohobych, TzOV «Trek- LTD»Publ., 2019,pp. 6–9.
Abdelaal A., Saleh Aljawad M., Zuhair Alyousef, Almajid M. M. A review of foam-based fracturing fluids applications: From lab studies to field implementations. Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2021,vol. 95. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1875510021004352?via%3Dihub (accessed08.03.2023).
Osoblyvosti HRP dlia ushchilnenykh piskovykiv. Hidrorozryv plasta [Features of hydraulic fracturing for compacted sandstones. Hydraulic fracturing of the formation]. 2013. Available at: https://tahobaza.ru/uk/osobennosti-grp-dlya-uplotnennyh-peschanikov-gidrorazryv-plasta/ (accessed 18.03.2023).
Stoiko A. I., Karpenko I. O., Kuzmirchuk P. Vykorystannia vodnykh resursiv pid chas provedennia hidravlichnoho rozryvu plasta [Use of water resources during hydraulic fracturing]. Rozvidka ta rozrobka naftovykh i hazovykh rodovyshch. 2015, vol. 3(56), pp. 127-133.
Shehzad A. CO2 Foam as an Improved Fracturing Fluid System for Unconventional Reservoir. Exploitation of Unconventional Oil and Gas Resources. 2019. Available at: https://www.intechopen.com/chapters/66559 (accessed 8.03.2023).
Wanniarachchi W. A. M.,Ranjith P. G.,Perera M. S. A.,Lashin A.,Arifi N. Al,Li J. C.Current opinions on foam-based hydro-fracturing in deep geological reservoirs. Available at: https://www.infona.pl/resource/bwmeta1.element.springer-doi-10_1007-S40948-015-0015-X (accessed 8.03.2023)
Zezekalo I. H., Dumenko H. A. Problemy vykorystannia pnevmorozryvu dlia intensyfikatsii vydobutku vuhlevodnevoi syrovyny na hazokondensatnykh rodovyshchakh Ukrainy [Problems of using pneumatic fracturing to intensify the production of hydrocarbon raw materials in the gas condensate fields of Ukraine]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Seriia: Khimiia, khimichna tekhnolohiia ta ekolohiia [Bulletin of the National Technical University "KhPI". Series: Chemistry, chemical technology and ecology]. Kharkiv, NTU "KhPI" Publ., 2021,no. 1(5),pp. 32-37.
Sasarean D., Block S., Lee L.‐E.. Shale gas and hydraulic fracturing in the us: opportunity or underestimated risk? Industry in focus unconventional oil & gas. MSCI ESG ResearchPubl., 2011, 21 р. Available at: https://www.msci.com/documents/10199/0060c5a1-1eba-4d36-bb87-248c6d5b2ca3(accessed 18.03.2023).
Ming Gu, Ming Fan, Cheng Chen. Proppant Optimization for Foam Fracturing in Shale and Tight Reservoirs. Тhe SPE Unconventional Resources Conference held in Calgary. (15 – 16 February2017, Alberta, Canada). Alberta, 2017. pp. 1-13. Available at: https://www.researchgate.net/publication/313457329_Proppant_Optimization_for_Foam_Fracturing_in_Shale_and_Tight_Reservoirs (accessed 8.03.2023).
Tsyu Pyn, Yakushev V. S. Obosnovanye prymenymosty tekhnolohyi hydrorazrыva plasta dlia razrabotky hazoslantsevыkh tolshch basseina Sichuan (po analohyy so slantsevыmy tolshchamy SShA) [Justification of the applicability of hydraulic fracturing technologies for the development of gas shale formations in the Sichuan Basin (by analogy with the US shale formations)]. Nauchno-tekhnycheskyi sbornyk «Vesty hazovoi nauky» [Scientific and technical collection "News of gas science"]. 2016, Vol. 2(26), pp. 39-46. Available at:https://cyberleninka.ru/article/n/obosnovanie-primenimosti-tehnologiy-gidrorazryva-plasta-dlya-razrabotki-gazoslantsevyh-tolsch-basseyna-sychuan-po-analogii-so (accessed 18.03.2023)
Ming Gu, Ming Fan, Cheng Chen. Proppant optimization for foam fracturing in shale and tight reservoirs. Тhe SPE Unconventional Resources Conference (15- 16 February 2017, Alberta, Canada). Canada,SPEPubl., 2017,pp. 1-13. Available at:https://www.researchgate.net/publication/313457329_Proppant_Optimization_for_Foam_Fracturing_in_Shale_and_Tight_Reservoirs(accessed 18.03.2023)
Feng Gao, Chengzheng Cai, Yugui Yang. Experimental research on rock fracture failure characteristics under liquid nitrogen cooling conditions. Results in Physics. 2018,Vol. 9,pр. 252- 262.
Liew M. S., Kamaluddeen Usman Danyaro, Noor Amila Wan, Abdullah Zawawi. А comprehensive guide to di_erent fracturing technologies: a review. Energies, 2020,Vol. 13(13) Available at:https://www.mdpi.com/1996-1073/13/13/3326 (accessed8.03.2023)
Zifeng Li, Hongfang Xu, Chaoyue Zhang. Liquid nitrogen gasification fracturing technology for shale gas development. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2016,Vol. 138,pp. 253–256. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920410515301595 (accessed 8.03.2023)
Wilk K. Experimental and simulation studies of energized fracturing fluid efficiency in tight gas formations. Energies,2019,Vol. 12(23). Available at:https://www.mdpi.com/1996-1073/12/23/4465/htm#B19-energies-12-04465 (accessed 9.03.2023).
Luca Gandossi. An overview of hydraulic fracturing and other formation stimulation technologies for shale gas production. Office of the European Union. Luxembourg: European Union, 2013, 64 p.
Kondrat R. M., Dremliukh N. S., Uhrynovskyi A. V.Study of foam formation process with use of water solutions of foam-forming pairs and foam stabilizers. Scientific Bulletin of NSU Publ., 2017,Vol. 3,pp. 20−26.
Abdelaal A., Saleh Aljawad M., Zuhair Alyousef, Almajid M. M. A review of foam-based fracturing fluids applications: From lab studies to field implementations. Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2021,Vol. 95. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1875510021004352?via%3Dihub (accessed10.03.2023).
Xiao Sun, Lin Huashen. Calculations for the Rheology of Foam Fracturing Fluid. Proceedings of the 2015 6th International Conference on Manufacturing Science and Engineering. Atlantis PressPubl., 2015,Pp. 604-607. Available at:https://www.atlantis-press.com/proceedings/icmse-15/25845635 (accessed9.03.2023)
Shuzhong Wang, Xiangrong Luo, Zefeng Jing. Rheological рroperties of BCG-CO2 fracturing fluid forshale gas. IOPConference.Series: Earth and еnvironmental science. 2018,Vol. 186. Available at:https://www.proquest.com/openview/5e4533cf82489b198fa4574b3cd84d27/1.pdf?pq-origsite=gscholar&cbl=4998669(accessed 9.03.2023)
Platonov S. E. Tekhnolohyia pennoho hydrorazrыva plasta na terrytoryy Zapadnoi Sybyry [Foam hydraulic fracturing technology in Western Siberia]. Nauchnoe soobshchestvo studentov XXI stoletyia. Tekhnycheskye nauky: sb. st. po mat. LIX mezhdunar. stud. nauch.-prakt. konf. Ch. 1 [Scientific community of students of the XXI century. Technical sciences: Sat. Art. by mat. LIX intl. stud. scientific-practical. conf. Part 1].Vol. 11(58). Available at:https://sibac.info/archive/technic/11(58).pdf (accessed 18.03.2023).
Rudyi S. M., Rudyi M. I., Fedorchak R. M., Vasyliv O. I. ta In. Rozchyn dlia kyslotnoi dii na plast [Rozchin for acid injection on the reservoir]. Patent UK, no. 140950, 2020.
Wu T.-J., Zheng L.-J., Zhang T., Zhang R., Jing W. A foamed acid system and its diversion acidizing performance. ResearchGate GmbH. 2013. Available at:https://www.researchgate.net/publication/293346895_A_foamed_acid_system_and_its_diversion_acidizing_performance (accessed 9.03.2023)
Rudyi S. M., Rudyi M. I., Fedorchak R. M, Nikitin V. O. ta in. Sposib pinokyslotnoi dii na produktyvnyi plast [The method of pinoacid injection on a productive formation.]. Patent UK, no. 141996, 2020
Fredrickson S. E. Methodoftreatingwellformationsemplouingfoamedtreatmentfluids.Patent USA, no. 4436156
