Обзор динамики количества операций по ГРП в скважинах в мире, на территории Российской Федерации и Украины.
Гидравлический разрыв пласта (ГРП) - (a. hydraulic seam fracturing, hydraulic slam rupture) - формирование трещин в массивах газо-, нефте-, водонасыщенных и др. горных породах, а также полезных ископаемых под действием подаваемой в них под давлением ***кости. Производят ГРП для повышения продуктивности скважин (увеличения дебита или снижения депрессии), их приёмистости при заводнении нефт. пластов или закачке пром. стоков, подземной газификации, скважинной добыче серы, соли, подземном выщелачивании п. и., для дегазации угольных пластов и др. В однородных (изотропных) по толщине пластах, как правило, создаётся одна трещина значит. длины. На многопластовых или большой толщины залежах, представленных гидродинамически слабосвязанными геол. формациями, осуществляется поинтервальный ГРП. Рабочая ***кость, применяемая для ГРП, нагнетается в пласт через лифтовую колонну труб. [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
]
История фрекинга начинается в 1866 г. В ноябре этого года в Пенсильвании было первое известное использование фрекинга. Для разрыва пласта тогда применялся обычный черный порох, который просто подрывался для того, чтобы обеспечить трещины в скважинах. В 1868 году начали использовать ***кий нитроглицерин: опасное взрывчатое вещество. Фрекинг использовался во всех штатах Америки.
Первый эксперимент по использованию ***кости (т.е. не взрывчатого вещества – смеси газолина (продукта переработки нефти с песком реки Арканзас)) состоялся в 1947 году: его впервые провела компания Хелибартон на месторождении в Канзасе [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
]. С тех пор его стали широко применять для интенсификации добычи углеводородов. И не только в США. В Западной Европе на нефтегазоносных месторождениях Германии, Нидерландов, Великобритании, Норвегии (Северное море) ГРП интенсивно применялся в 70—80-х годах. Гидроразрыв пластов способствовал увеличению дебита скважин в 3—10 раз [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
].
В конце 70-х годов с созданием новых прочных синтетических проппантов начался подъем в области применения ГРП на газовых и нефтяных месторождениях Западной Европы, приуроченных к плотным песчаникам и известнякам, расположенным на больших глубинах. К первой половине 80-х годов приурочен второй пиковый период в проведении операций ГРП в мире, когда число обработок в месяц достигало 4800 и было направлено в основном на плотные газовые коллекторы. В Европе основные регионы, где проводился и проводится массированный ГРП, сосредоточены на месторождениях Германии, Нидерландов и Великобритании в Северном море, и на побережье Германии, Нидерландов и Югославии. Локальные гидроразрывы проводятся также на норвежских месторождениях Северного моря, во Франции, Италии, Австрии и в странах Восточной Европы [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
].
До 2006 года (т.е. до начала активной разработки нетрадиционного газа) в мире было проведено свыше 1 миллиона операций гидроразрывов пласта [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
].
Сегодня эффективность применения ГРП в мире принято связывать с добычей сланцевого газа, особенно на примере Соединенных Штатов. Революцию сланцевого газа в США часто приводят в качестве одного из основных событий в мировой энергетике за последнее десятилетие. Рост добычи сланцевого газа в США с 2001 года привел к значительным изменениям на Американском энергетическом рынке. До недавнего времени Соединенные Штаты были на грани превращения в одного из крупнейших в мире импортеров сжиженного природного газа (СПГ). Тем не менее, развитие двух инновационных технологий – гидроразрыва пласта (ГРП) и горизонтального бурения - дали возможность экономичного производства газа на базе собственных нетрадиционных источников, что привело к появлению крупных внутренних поставок газа, в основном газа из сланцевых пород (так называемого «сланцевого газа»). На сегодняшний день сланцевый газ составляет около 20% (4,87 трлн. куб. фут. или 138 млрд. куб. м.) от общего объема производства газа в США, и, как ожидается, эта величина достигнет 50% к 2035 году.1 Этот рост удивителен, учитывая, что сланцевый газ составлял лишь 1% от общего объема производства газа в США в 2000 году. Благодаря сланцевому газу, добыча природного газа в США в 2009 году превысила добычу газа России, в результате чего США стали лидером мирового газового производства, превратившись из крупнейшего потребителя газа в потенциального экспортера [CERA (2010). Fueling North America’s Energy Future. The Unconventional Natural Gas Revolution and the Carbon Agenda. Special report. Cambridge Energy Research Associates]
Опыт применения гидроразрыва пласта в России
По данным сайта [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
] в нефтедобывающей промышленности Советского союза ГРП начали применять с 1952 г. Общее число ГРП в СССР в пиковый период 1958-1962 гг. превышало 1500 операций в год, а в 1959 г. достигло 3000 операций, которые имели высокие технико-экономические показатели. К этому же времени относятся теоретические и промыслово-экспериментальные исследования по изучению механизма гидроразрыва и его влияния на дебит скважин. В последующий период число проводимых ГРП снизилось и стабилизировалось на уровне примерно 100 операций в год. Основные центры по проведению ГРП были сосредоточены на месторождениях Краснодарского края, Волго-Уральского региона, Татарии (Ромашкинское и Туймазинское месторождения), Башкирии, Куйбышевской области, Чечене-Ингушетии, Туркмении, Азербайджана, Дагестана, Украины и Сибири. В то время гидроразрыв производился в основном для освоения нагнетательных скважин при внедрении внутриконтурного заводнения и в некоторых случаях на нефтяных скважинах. Кроме того, метод гидравлического разрыва использовался для изоляции притоков подошвенных вод в скважинах с монолитными пластами; при этом горизонтальная трещина гидроразрыва, созданная в заранее выбранном интервале, использовалась в качестве водоизолирующего экрана. Массированный гидроразрыв в СССР не проводился. С оснащением промыслов более мощной техникой для закачки воды необходимость в широком проведении ГРП в нагнетательных скважинах отпала, а после ввода в разработку крупных высокодебитных месторождений Западной Сибири интерес к гидроразрыву в отрасли практически исчез. В результате с начала 70-х по конец 80-х годов в советской нефтедобыче гидроразрыв в промышленных масштабах не применялся.
Возрождение ГРП началось в конце 80-х годов в связи с существенным изменением структуры запасов нефти и газа .
За период 1988-1995 гг. в Западной Сибири проведено более 1600 операций ГРП. Общее число объектов разработки, охваченных ГРП, превысило 70. Для целого ряда объектов ГРП стал неотъемлемой частью разработки и проводится в 50…80 % фонда добывающих скважин. Благодаря ГРП по многим объектам удалось добиться рентабельного уровня дебитов скважин по нефти. Увеличение дебитов составило в среднем 3,5 при колебании по различным объектам от 1 до 15. Успешность ГРП превышает 90 %. Подавляющее число скважине-операции проводилось специализированными совместными предприятиями по зарубежным технологиям и на зарубежном оборудовании. По состоянию на 2000 год по данным все того же сайта [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
] объем проведения ГРП в Западной Сибири достиг уровня 500 скважине-операции в год. Доля ГРП в низкопроницаемых коллекторах (юрские отложения, ачимов-ская пачка) составляет 53 % всех операций.
Сейчас имеются широкие потенциальные возможности для внедрения крупномасштабных операций по проведению ГРП не только в Западной Сибири, но и низкопроницаемых газоносных пластах на месторождениях Ставропольского (2000…3000 м) и Краснодарского (3000…4000 м) краев. Саратовской (2000 м). Оренбургской (3000…4000 м) и Астраханской (Карачаганакское месторождение (4000…5000 м)) областей.
Обзор ГРП по отдельным компаниям Российской Федерации
В 90-е в Россию пришли зарубежные сервисные фирмы, привлекаемые ведущими российскими нефтегазовыми компаниями для интенсификации падающей добычи. Таким образом, ГРП — это новое, являющееся хорошо забытым старым.
На месторождениях ТПП "ЛУКойл-Лангепаснефтегаз" в течение 1994-1996 гг. проведено 316 операций ГРП, в 1997 г. -еще 202 гидроразрыва.
В 1993 г. начались опытно-промышленные работы по проведению ГРП на месторождениях ОАО "Ноябрьскнефтегаз", в течение года было проведено 36 операций. Общий объем производства ГРП к концу 1997 г. составил 436 операций.
В 1994 г. Dowell Schiumberger провела несколько десятков ГРП на Ново-Пурпейском, Тарасовском и Харампурском месторождениях АО "Пурнефтегаз". В период до 01.10.95 г. на месторождениях ОАО "Пурнефтегаз" было проведено 120 гидроразрывов.
По последним данным ведущие российские компании активно используют ГРП в качестве интенсификации добычи как с помощью сервисных компаний, так и своими силами, продолжая осваивать новые технологии. В одном только ООО «РН-Юганскнефтегаз» по стостоянию на май 2012 выполнено более 10 000 ГРП [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
]. На месторождениях ОАО «НК "Роснефть" в настоящее время ежегодно производится более двух тысяч гидроразрывов, используя ГРП при вводе в эксплуатацию абсолютного большинства новых скважин [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
,
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
].
Кроме того, в феврале 2013 года ОАО «Татнефть» приобрело новый, второй по счету флот для проведения гидроразрыва пласта [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
]. В середине февраля он был запущен в эксплуатацию. Всего в 2013 году «Татнефть» планирует провести 579 ГРП против 376 в 2012 году. А во второй половине 2012 г сразу две российские компании ООО "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь" (100% дочернее предприятие ОАО "ЛУКОЙЛ") и ТНК-ВР впервые в России освоили технологию многостадийного гидроразрыва пласта [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
,
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
].
В целом, на сегодня Российская Федерация проводит свыше 3 тыс. операций гидроразрыва пласта в год [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
].
Обзор ГРП в Украине
Территория Украины и масштабы добычи углеводородов даже приблизительно не сопоставимы с российскими просторами.
Впервые на территории современной Украины ГПР выполнен в 1954 г. на Донбассе. Это был первый в мире гидроразрыв угольного пласта.
Среди меторождений углеводородов гидроразрыв был впервые произведен на Бориславском нефтяном месторождении.
На сегодня в Украине произведено десятки тысяч гидрорызрывов [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
]. Достаточно долго проводились гидразрывы с использованием нефти в нефтяных скважинах. Позже, после запрета использовать нефть через ее взрывоопасность, проводились гидроразрывы с использованием ***костей на водной основе, трещины закреплялись на глубинах от 1 до 3 тыс. метров кварцевым песком (от 10 до 70 тонн, а иногда – 90 тонн).
На сегодня ГРП по старым технологиями практически не проводится, так как месторождения перешли в позднюю стадию разработки, снизилось пластовое давление, фонд скважин состарился. Поэтому с 1996 г. в Украине, в частности в ПАО «Укрнафта», начался новый этап проведения гидроразрыва – с использованием современных технологий, которые приходят со всего мира. Закуплены современная спецтехника и технологические ***кости. С 1996 г. и до сегодня проведено около 350 скважинных операций [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
].
За последние пять лет в нашей стране было проведено более 50 гидроразрывов пласта при добыче углеводородов [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
]. ГРП выполняются на добывающих предприятиях как государственной, так частной формы собственности.
Среди всех частных компаний о реализации ГРП отрыто объявляет только компания ООО "КУБ-Газ" (Kulczyk Oil Ventures Limited (Кипр)). Так, 15 ноября 2011 г. на "Ольговской-8" получен поток газа интенсивностью 28,3 тыс. куб. м в сутки через 7-мм дроссель. Ранее скважина не давала коммерческого потока газа. До этого Kulczyk Oil вывела скважину "Ольговская-6" на коммерческий уровень добычи за счет применения технологии ГРП [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
]. В 2013 г. по программе работ ООО "КУБ-Газ" на пяти скважинах будет применена технология гидроразрыва пласта [
⚠ Тільки зареєстровані користувачі бачать весь контент та не бачать рекламу.
].
