Жидкости, применяемые при ГРП

В качестве рабочего реагента при проведении гидроразрыва пласта (ГРП) применяются комплекс жидкостей, обладающих различными физическими данными.

Для достижения успешной обработки жидкость ГРП должна удовлетворять определенным физическим и химическим свойствам:

• совместимостью с материалом пласта;
• способностью, удерживать во взвешенном состоянии пропант и транспортировать его в глубь трещины;
• способностью за счет присущей ей вязкости развивать необходимую ширину трещины для приема пропанта;
• легко удаляться из пласта после обработки;
• иметь низкие потери на трение;
• приготовление жидкости должно быть простым и легко выполнимым в полевых условиях;
• стабильностью, чтобы сохранить вязкость в процессе всей обработки;
• эффективной с точки зрения стоимости.

Жидкости гидроразрыва делятся на 3 категории:

• жидкость разрыва,
• жидкость - песконоситель,
• жидкость продавочная.

Жидкость разрыва является рабочим агентом, нагнетанием которого в призабойную зону пласта создается давление, обеспечивающее нарушение целостности пород пласта с образованием новых трещин или расширением уже существующих.

Жидкость-песконоситель:

• используется для транспортирования песка с поверхности до трещины и заполнения ее песком (пропантом);
• должна быть не фильтрующейся или обладать минимальной, быстро снижающейся фильтруемостью и иметь высокую пескоудерживающую способность.

Продавочная жидкость применяется для продавки из насосно-компрессорных труб в обрабатываемый пласт жидкости разрыва и жидкости песконосителя.

Классификация по типам жидкостей, применяемых при ГРП:

• на водной основе - используются в около 80% ГРП;
• на нефтяной основе;
• многофазные смеси.

Жидкости разрыва на водной основе

Преимущества:

• доступность,низкая стоимость;
• возможность применения в нефтеносных и газоносных пластах;
• эффективная деградация при любых температурах;
• безопасность в использовании.

Недостатки:

• образование вторичных эмульсий;
• большое потребление воды.

Жидкости разрыва на нефтяной основе
Преимущества:

• совместимы с горными породами, чувствительными к воде;
• эффективная деградация вязкости и извлечение после проведения ГРП;

Недостатки:

• работа с нефтью имеет более высокие требования, нежели с водой;
• более дорогие в сравнении с жидкостями на водной основе.

Многофазные смеси
Эмульсии.
Стабилизированные водонефтяные эмульсии - прямые (нефти диспергирована в непрерывной водной фазе).
Эмульгированные кислотные системы - прямые и обратные.
Диспергирование нефти в загущенной кислоте ведет к замедлению химической реакции, что актуально для глубоких скважинах с высокой температурой.
Преимущества:

• высокий контроль водоотдачи;
• термическую стабильность;
• эффективная очистка скважины после ГРП.

Недостатки:

• использование нефтяной смеси;
• потери давления на трение в трубе;
• необходимы сильные эмульгаторы для обеспечения стабильности эмульсии;
• технологическая сложность приготовления в полевых условиях.

Пены.
Создаются путем:

• добавления пенообразующих Полимерных - активных веществ (ПАВ) в воду или неть;
• затем - закачивания жидкого азота (N₂) или сжиженного углекислого газа (СО₂).

Преимущества:

• используемые газы делают легче очистку скважины после ГРП;
• азот как инертный газ не реагирует с горной породой и жидкостью ГРП.

Недостатки:

• повышенное потребление газов при использовании высокого давления;
• сложность транспортировки проппанта для ГРП больших объемов;
• необходимо более высокое устьевое рабочее давление;
• технологическая сложность операции по закачке;
• повышенные требования безопасности во время закачки газа и восстановления притока в скважине;
• большие потери давления на трение.