Способ проведения повторного многостадийного гидроразрыва пласта в скважине с горизонтальным окончанием с применением обсадной колонны меньшего диаметра
METHOD FOR REPEATED MULTISTAGE HYDRAULIC FRACTURING IN A WELL WITH A HORIZONTAL TAILING-IN USING A CASING STRING OF A SMALLER DIAMETER

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а точнее для реализации интервального многостадийного гидравлического разрыва пласта в скважинах с горизонтальным окончанием.
В настоящее время наиболее эффективным методом интенсификации притока углеводородов и повышения нефтеотдачи продуктивных пластов в скважинах, в частности с горизонтальным окончанием, остается технология гидравлического разрыва пласта. Во многих регионах, по мнению некоторых отечественных и зарубежных исследователей, это единственная технология вовлечения в разработку месторождений с трудноизвлекаемыми запасами углеводородов, приуроченными к низкопроницаемым, слабодренируемым, неоднородным и расчлененным коллекторам, позволяющая существенно увеличить добычу углеводородов и сделать скважины экономически рентабельными.
В процессе эксплуатации продуктивность скважины снижается, в частности, вследствие изменения проводящих характеристик трещин ГРП из-за засорения механическими примесями, поступающими из пласта, и деформации пропантной пачки («вмятие» пропанта). Наиболее эффективным методом восстановления продуктивности скважин с МСГРП представляется проведение повторного ГРП. Эффективность повторных операций ГРП через 3–5 лет после предыдущей стимуляции подтверждена в наклонно-направленных скважинах.
Известен способ проведения повторного «слепого» ГРП в горизонтальных скважинах (Цивелев К.В., Смирнов К.В., Михайлов Д.Н. Анализ применимости повторного многостадийного гидроразрыва пласта в горизонтальных скважинах // Научно-технический сборник «Вести газовой науки», т. 33, №1, 2018, стр. 21-25), включающий проведение ГРП в виде закачки геля гидроразрыва и проппантной пачки в горизонтальную скважину без изоляции портов компоновки.
Недостатком способа является неконтролируемое воздействие на ранее созданные трещины, что в результате может привести к увеличению геометрических размеров одной из трещин, в росте которой нет необходимости. Таким образом, проведение операции может привести к риску прорыва разросшейся трещины ГРП в фронт нагнетания жидкости или в трещину авто-ГРП нагнетательной скважины.
Также известен способ проведения повторного ГРП в горизонтальных скважинах с использованием компоновки хвостовика с управляемыми муфтами (Шестаков С.А., Белов А.В., Корепанов А.А., Гаренских Д.А. Успешный опыт проведения 20-стадийного ГРП без подъема ГНКТ на поверхность в России // Научно-практический журнал «Время колтюбинга, время ГРП», №1, 2017, стр. 14-21). Технологией предусматривается проведение селективных ГРП в скважинах, в которых открытие и закрытие портов гидроразрыва регулируется с помощью гибкой насосно-компрессорной трубы (НКТ). К преимуществу данной технологии относится возможность контролировать последовательность стадий при проведении операций многостадийного ГРП, а также исключение необходимости выполнения спуско-подъемных операций, что сокращает время на выполнение работ.
Недостатком способа является высокая стоимость компоновки хвостовика, сервиса услуг и специальной устьевой арматуры, установка которой предусмотрена технологией.
Известен способ улучшения гидродинамической связи с пластом, включающий проведение кислотного гидравлического разрыва пласта (ГРП) путем установки пакера над кровлей перфорированного продуктивного пласта, закачку в подпакерную зону жидкости гидроразрыва, создания в подпакерной зоне давления гидроразрыва и продавки в образовавшуюся трещину жидкости гидроразрыва. Согласно изобретению, после проведения кислотного ГРП производят повторный гидравлический разрыв в два этапа, причем на первом этапе образовавшуюся вследствие кислотного ГРП трещину закрепляют закачкой жидкости гидроразрыва с проппантом в расчетном количестве, достаточном для изменения горизонтальных напряжений в карбонатном пласте и перпендикулярного направлению второй трещины, образующейся при проведении второго этапа кислотного гидравлического разрыва относительно первой трещины, причем после проведения первого этапа повторного ГРП проводят отработку скважины на излив через штуцеры в возрастающей последовательности их диаметров, при этом на первом этапе гидравлического разрыва пласта в качестве жидкости гидроразрыва используют гель, а на втором кислотный состав (патент RU 2462590, МПК Е21В 43/26 опубл. 27.09.2012, бюл. №27).
Недостатками данного способа являются сложность и трудоемкость выполнения, обусловленная необходимостью применения различных кислотных составов, а также большая продолжительность по времени, связанная с необходимостью отработки скважины на излив через штуцеры в возрастающей последовательности их диаметров.
Также известен способ проведения повторного ГРП с использованием борированной галактоманнановой камеди, включающий проведение гидравлического разрыва продуктивной зоны внутри подземного пласта, изолирование продуктивной зоны, подвергнутой гидравлическому разрыву, от второй зоны в скважине посредством закачки в скважину негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента, причем до перехода в сшитое состояние негидратированная борированная галактоманнановая камедь содержит борат-ионы, и формирования загущенного временного уплотнения посредством взаимодействия негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента, тем самым изолируя продуктивную зону, подвергнутую гидравлическому разрыву, от второй зоны, деструкцию загущенного временного уплотнения между изолированными продуктивной зоной, подвергнутой гидравлическому разрыву, и второй зоной посредством закачки в скважину агента, снижающего вязкость, и снижения вязкости загущенного временного уплотнения посредством снижающего вязкость агента, причем агент, снижающий вязкость, закачивают в скважину под давлением, недостаточным для создания или расширения трещины в подземном пласте, проведение повторного гидравлического разрыва изолированной продуктивной зоны, подвергнутой гидравлическому разрыву, после деструкции загущенного временного уплотнения посредством закачки в скважину текучей среды для ГРП под давлением, достаточным для создания или расширения трещины в изолированной продуктивной зоне, подвергнутой гидравлическому разрыву (патент RU 2682833, МПК Е21В 43/26, C09K 8/514, опубл. 21.03.2019, бюл. №9).
Недостатком данного способа является низкая эффективность реализации способа вследствие кольматации призабойной зоны, обусловленная необходимостью изолирования продуктивной зоны, подвергаемой гидравлическому разрыву, от второй зоны в скважине посредством закачки в скважину негидратированной борированной галактоманнановой камеди и сшивающего агента.
Также известен способ повторного ГРП, включающий прокачку жидкости разрыва по технологии и режимам в соответствии с первым ГРП, причем в нее на стадии добавления сшивателя добавляют в количестве 1-2 литра на 1 м3 жидкости разрыва смесь, содержащую, об. %: 10-27%-ную соляную кислоту 15-25, метилен-фосфорную кислоту 55-65, воду 15-25 (патент RU 2579093, МПК Е21В 43/267, опубл. 27.03.2016, бюл. №9).
Недостатком данного способа является высокий риск получения осложнений (вплоть до аварийной остановки - СТОП) при закачке, вследствие падения песконесущей способности жидкости гидроразрыва из-за добавления в нее различных кислот.
Также известен способ проведения повторного ГРП в горизонтальных добывающих скважинах с помощью применения отклоняющего реагента и изолирующего пакера (патент РФ №2663844, МПК Е21В 43/26, 43/14, опубликован 10.08.2018). Технологией предусматривается селективная стимуляция одного из портов гидроразрыва в скважине с уже имеющимся многостадийным ГРП с помощью изоляции других портов гидроизолирующим химическим реагентом со стороны забоя и набухающим пакером со стороны устья скважины.
Недостатками данного способа являются: финансовые затраты на оборудование для подачи химических компонентов в НКТ для создания гидроизолирующей пробки; химические компоненты могут закольматировать трещину, созданную при повторном ГРП в предыдущей стадии; требуются дополнительные временные и финансовые ресурсы на удаление гидроизолирующего материала путем закачки растворителя или очистки забоя скважины; обломки пород, образованные в результате бурения, могут препятствовать повторному активированию изолирующего пакера в кольцевом пространстве между скважиной и НКТ; не выработаны достоверные критерии отклонения потока при изоляции высокопроводящих трещин реагентом.
Наиболее близким техническим решением, выбранным за прототип, является способ проведения повторного ГРП в многозонных горизонтальных скважинах (патент RU 2663844 МПК Е21В 43/26, 43/14, опубл. 10.08.2018, бюл. №22), включающий гидравлическую изоляцию первой области от участка многозонной горизонтальной скважины, простирающегося от этой первой области до устья скважины, причем в первой области ранее был проведен по меньшей мере однократный ГРП, проведение повторного ГРП в первой области, размещение первого отклоняющего материала в непосредственной близости к первой области после проведения в ней повторного ГРП, причем первый отклоняющий материал гидравлически изолирует первую область, в которой был проведен повторный ГРП, от участка многозонной горизонтальной скважины, простирающегося от этой первой области до устья скважины, гидравлическую изоляцию второй области от участка многозонной горизонтальной скважины, простирающегося от этой второй области до устья скважины, причем во второй области ранее был проведен по меньшей мере однократный ГРП, проведение повторного ГРП во второй области и размещение второго отклоняющего материала в непосредственной близости ко второй области после проведения в ней повторного ГРП, причем второй отклоняющий материал гидравлически изолирует вторую область, в которой был проведен повторный ГРП, от участка многозонной горизонтальной скважины, простирающегося от этой второй области до устья скважины.
Недостатками данного способа являются невозможность проведения повторного ГРП в скважинах, горизонтальные стволы которых оборудованы неравнопроходными хвостовиками (муфты гидроразрыва активируемые специальными шарами), а также сложность и трудоемкость выполнения, обусловленная необходимостью спуска и установки в горизонтальном стволе скважины отсекающего пакера.
Задачей заявляемого изобретения является подбор оптимального варианта повторного заканчивания скважины с горизонтальным окончанием с последующим проведением многостадийного гидравлического разрыва пласта с разделением между стадий, что позволит повысить продуктивность скважины после проведения работ.
Технический результат заключается в разработке компоновки повторного заканчивания скважины с горизонтальным окончанием и технологии по проведению многостадийного гидравлического разрыва пласта с разделением стадий.
Поставленная задача и технический результат достигаются одним из четырех способов:
Способ №1 (цементируемый хвостовик + нецементируемый малогабаритный хвостовик с муфтами МГРП):
В существующий, цементируемый хвостовик через подвеску хвостовика скважины с горизонтальным окончанием на спусковом (установочном) инструменте (к примеру: гидравлический или механический) транспортировочной колонны спускается малогабаритная, нецементируемая компоновка заканчивания состоящая из (снизу-вверх): башмак колонны (к примеру: башмак без обратного клапана или башмак с обратным клапаном), обратный клапан (возможно не включать в состав компоновки), муфта активационная (циркуляционный клапан), гидравлическая муфта ГРП, обсадная труба с безмуфтовым резьбовым соединением (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм), трубный центратор (к примеру: пружинный, жесткий или роликовый) заколонный пакер (к примеру: набухающий или гидромеханический), муфта МГРП (к примеру: шаровая, бесшаровая или разрывная), подвеска хвостовика (к примеру: подвеска и пакер в едином корпусе, активируется механическим или гидравлическим способом). Осуществляется активация подвески малогабаритного хвостовика механическим или гидравлическим способом в эксплуатационной колонне (к примеру: диаметром 178 мм). Заколонные пакера активируются гидромеханическим способом (при наличии в составе компоновки гидромеханического пакера) или активируются путем набухания за счет реакции скважинного флюида (к примеру: вода, буровой раствор или нефть) и пакерующих элементов пакера (при наличии в составе компоновки набухающего пакера). Далее спускной инструмент на транспортировочной колонне поднимается на поверхность. После активации подвески малогабаритного хвостовика, на колонне НКТ (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм) производится спуск и стыковка стингера с адаптером входящего в состав подвески малогабаритного хвостовика, на устье устанавливается фрак арматура для ГРП. Для получения связи с пластом, с целью создания приёмистости и возможности в дальнейшем прокачивать оборудование (к примеру: активационные шары), активируется гидравлическая муфта ГРП, путем создания в НКТ давления (к примеру: 12 МПа (120 атм)). После активации гидравлической муфты ГРП, через циркуляционные окна в малогабаритном хвостовике появляется сообщение с «материнским» хвостовиком, а через существующие интервалы перфорации сообщение с пластом и приемистость.
*В компоновке малогабаритного хвостовика могут использоваться муфты МГРП 13 с различными конструкциями и способами активации:
- активируемая путем сброса растворимого шара в посадочное седло, входящее в состав муфты МГРП (к примеру: стандартная шаровая система, муфты с шаровыми системами для кластерного ГРП: ORIO XL, IBALL, MULTIPOINT, PREMIUM PORT);
- активируемая путем сброса извлекаемого седла (цанги) и растворимого шара (к примеру: муфта BHMS);
- активируемая путем сброса растворимого седла (цанги) и растворимого шара (к примеру: муфта ContinuumFrac);
- равнопроходные (бесшаровые) муфты, активируемые при помощи специального оборудования, спускаемого при бригаде КРС или флота ГНКТ;
- разрывные муфты, активируемые давлением и при помощи специальных селективных пакеров спускаемых при бригаде КРС или флота ГНКТ;
Рассмотрим стандартную муфту МГРП с установленным в муфте посадочным седлом, активируемая путем сброса растворимого шара.
Далее для активации и проведения ГРП через первую муфту МГРП (либо её аналогов) через НКТ сбрасывается и прокачивается растворимый шар, шар садится в посадочное седло муфты МГРП (либо её аналогов). Создается давление (к примеру: 15 МПа (150 атм)), срезные штифты срезаются, профиль муфты сдвигается и циркуляционные окна открываются. Через циркуляционные окна появляется сообщение с «материнским» хвостовиком, а через существующие интервалы перфорации сообщение с пластом. После активации муфты МГРП (либо её аналогов) через циркуляционные окна и существующие интервалы перфорации существующего хвостовика производится стадия ГРП (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ геля ГРП с пропантом. Проведение последующих стадий ГРП (снизу-вверх) осуществляется за счет активации последующих муфт МГРП (либо их аналогов) путем сбрасывания и прокачивания растворимых, активационных шаров. Активация каждой последующей муфты МГРП (либо ее аналогов) позволит разделять предстоящую стадию от предыдущей стадии ГРП. Заколонные пакера обеспечивают разделение стадии ГРП в межтрубном пространстве существующего хвостовик и малогабаритного хвостовика.
Способ №2 (цементируемый хвостовик + нецементируемый малогабаритный хвостовик без муфт МГРП):
В существующий, цементируемый хвостовик через подвеску хвостовика скважины с горизонтальным окончанием на спусковом (установочном) инструменте (к примеру: гидравлический или механический) транспортировочной колонны спускается малогабаритная, нецементируемая компоновка заканчивания состоящая из (снизу-вверх): башмак колонны (к примеру: башмак без обратного клапана или башмак с обратным клапаном), обратный клапан (возможно не включать в состав компоновки), муфта активационная (циркуляционный клапан), гидравлическая муфта ГРП, обсадная труба с безмуфтовым резьбовым соединением (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм), трубный центратор (к примеру: пружинный, жесткий или роликовый) заколонный пакер (к примеру: набухающий или гидромеханический), подвеска хвостовика (к примеру: подвеска и пакер в едином корпусе, активируется механическим или гидравлическим способом). Осуществляется активация подвески малогабаритного хвостовика механическим или гидравлическим способом в эксплуатационной колонне (к примеру: диаметром 178 мм). Заколонные пакера активируются гидромеханическим способом (при наличии в составе компоновки гидромеханического пакера) или активируются путем набухания за счет реакции скважинного флюида (к примеру: вода, буровой раствор или нефть) и пакерующих элементов пакера (при наличии в составе компоновки набухающего пакера). Далее спускной инструмент на транспортировочной колонне поднимается на поверхность. После активации подвески малогабаритного хвостовика, на колонне НКТ (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм) производится спуск и стыковка стингера с адаптером входящего в состав подвески малогабаритного хвостовика, на устье устанавливается фрак арматура для ГРП. Для получения связи с пластом, с целью создания приёмистости и возможности в дальнейшем прокачивать оборудование (к примеру: пакер-пробка и перфоратор на кабеле) активируется гидравлическая муфта ГРП, путем создания в НКТ давления. После активации гидравлической муфты ГРП, через циркуляционные окна в малогабаритном хвостовике появляется сообщение с «материнским» хвостовиком, а через существующие интервалы перфорации сообщение с пластом и приемистость. Далее для проведения перфорации первой стадии ГРП (возможно проведение кластерной перфорации) существует 2 варианта:
Вариант №1:
Через колонну НКТ в малогабаритный хвостовик на ГНКТ до необходимой глубины спускается компоновка состоящая из (снизу-вверх): кумулятивный перфоратор (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт. Существует 2 метода активации кумулятивного перфоратора входящего в состав компоновки: гидравлический и электрический.
Гидравлический метод заключается в том, что при создании определенного давления (к примеру: 12,5 МПа (125 атм)) в ГНКТ происходит активация кумулятивного перфоратора входящего в состав компоновки. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия.
Электрический метод заключается в том, что по запасованному кабелю в ГНКТ подается электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора входящего в состав компоновки. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия.
Вариант №2:
Через колонну НКТ в малогабаритный хвостовик на кабеле до необходимой глубины спускается компоновка состоящая из (снизу-вверх): кумулятивный перфоратор (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт и кабельный наконечник. Активация компоновки происходит электрическим методом и заключается в том, что по кабелю подается электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора входящего в состав компоновки. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия.
Далее производится подъем (на ГНКТ (Вариант №1) или на кабеле (Вариант №2)) и осмотр компоновки (Вариант №1) или (Вариант №2).
Далее через перфорационные отверстия в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике, а также через существующие интервалы перфорации  существующего хвостовика производится стадия ГРП (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ геля ГРП с пропантом.
Для проведения операций по разделению стадий (предстоящей от предыдущей) и перфорации перед второй и последующих стадий ГРП существует 2 варианта:
Вариант №1:
Через колонну НКТ в малогабаритный хвостовик на ГНКТ до необходимой глубины спускается компоновка 36 состоящая из (снизу-вверх): пакер-пробка (к примеру: глухая (разбуриваемая), проходная (разбуриваемая) или проходная (растворимая)) позволяющая разделять стадии ГРП, инструмент посадочный, компенсатор, кумулятивный перфоратор 30 (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт. Существует 2 метода активации компоновки 36: гидравлический и электрический.
Гидравлический метод заключается в том, что при создании определенного давления в ГНКТ (к примеру: 10 МПа (100 атм)), происходит активация (посадка) пакер-пробки способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП, далее создаются давление (к примеру: 12,5 МПа (125 атм)) происходит активация кумулятивного перфоратора. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия.
Электрический метод заключается в том, что по запасованному кабелю в ГНКТ подается электрический импульс и происходит активация (посадка) пакер-пробки способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП, далее подается следующий электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия.
Вариант №2:
Через колонну НКТ в малогабаритный хвостовик на кабеле до необходимой глубины спускается компоновка состоящая из (снизу-вверх): пакер-пробка (к примеру: глухая (разбуриваемая), проходная (разбуриваемая) или проходная (растворимая)) позволяющая разделять стадии ГРП, инструмент посадочный, компенсатор, кумулятивный перфоратор (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт и кабельный наконечник.
Активация компоновки происходит электрическим методом и заключается в том, что по кабелю подается электрический импульс и происходит активация (посадка) пакер-пробки способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП, далее подается следующий электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия.
Далее производится подъем (на ГНКТ (Вариант №1) или на кабеле (Вариант №2)) и осмотр компоновки (Вариант №1) или (Вариант №2).
В горизонтальном участке малогабаритном хвостовике установлена пакер-пробка (к примеру: глухая (разбуриваемая), проходная (разбуриваемая) или проходная (растворимая)) разделяющая предстоящую стадию ГРП от предыдущей стадии ГРП и перфорационные отверстия. Далее через перфорационные отверстия в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике, а также через существующие интервалы перфорации существующего хвостовика производится стадия ГРП (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ геля ГРП с пропантом.
Далее операции по спуску компоновок (Вариант №1) или (Вариант №2) повторяются, количество стадий ГРП зависит от длины горизонтального участка скважины.
Способ №3 (нецементируемый хвостовик + нецементируемый малогабаритный хвостовик с муфтами МГРП):
В существующий, нецементируемый хвостовик (состоящий из муфт МГРП, заколонных пакеров, обсадной трубы (к примеру: диаметр 114,3 мм или 127 мм) и т.д.) через подвеску хвостовика скважины с горизонтальным окончанием на спусковом (установочном) инструменте (к примеру: гидравлический или механический) транспортировочной колонны спускается малогабаритная, нецементируемая компоновка заканчивания состоящая из (снизу-вверх): башмак колонны (к примеру: башмак без обратного клапана или башмак с обратным клапаном), обратный клапан (возможно не включать в состав компоновки), муфта активационная (циркуляционный клапан), гидравлическая муфта ГРП, обсадная труба с безмуфтовым резьбовым соединением (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм), трубный центратор (к примеру: пружинный, жесткий или роликовый) заколонный пакер (к примеру: набухающий или гидромеханический), муфта МГРП (к примеру: шаровая, бесшаровая или разрывная), подвеска хвостовика (к примеру: подвеска и пакер в едином корпусе, активируется механическим или гидравлическим способом). Осуществляется активация подвески малогабаритного хвостовика механическим или гидравлическим способом в эксплуатационной колонне (к примеру: диаметром 178 мм). Заколонные пакера активируются гидромеханическим способом (при наличии в составе компоновки гидромеханического пакера) или активируются путем набухания за счет реакции скважинного флюида (к примеру: вода, буровой раствор или нефть) и пакерующих элементов пакера (при наличии в составе компоновки набухающего пакера). Далее спускной инструмент на транспортировочной колонне поднимается на поверхность. После активации подвески малогабаритного хвостовика, на колонне НКТ (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм) производится спуск и стыковка стингера с адаптером входящего в состав подвески малогабаритного хвостовика, на устье устанавливается фрак арматура для ГРП. Для получения связи с пластом, с целью создания приёмистости и возможности в дальнейшем прокачивать оборудование (к примеру: активационные шары), активируется гидравлическая муфта ГРП, путем создания в НКТ давления (к примеру: 12 МПа (120 атм)). После активации гидравлической муфты ГРП, через циркуляционные окна в малогабаритном хвостовике появляется сообщение с «материнским» хвостовиком, а через циркуляционные окна муфты МГРП сообщение с пластом и приёмистость.
*В компоновке малогабаритного хвостовика могут использоваться муфты МГРП с различными конструкциями и способами активации:
- активируемая путем сброса растворимого шара в посадочное седло, входящее в состав муфты МГРП (к примеру: стандартная шаровая система, муфты с шаровыми системами для кластерного ГРП: ORIO XL, IBALL, MULTIPOINT, PREMIUM PORT);
- активируемая путем сброса извлекаемого седла (цанги) и растворимого шара (к примеру: муфта BHMS);
- активируемая путем сброса растворимого седла (цанги) и растворимого шара (к примеру: муфта ContinuumFrac);
- равнопроходные (бесшаровые) муфты, активируемые при помощи специального оборудования, спускаемого при бригаде КРС или флота ГНКТ;
- разрывные муфты, активируемые давлением и при помощи специальных селективных пакеров спускаемых при бригаде КРС или флота ГНКТ;
Рассмотрим стандартную муфту МГРП с установленным в муфте посадочным седлом, активируемая путем сброса растворимого шара.
Далее для активации и проведения ГРП через первую муфту МГРП (либо её аналогов) через НКТ сбрасывается и прокачивается растворимый шар, шар садится в посадочное седло муфты МГРП (либо её аналогов). Создается давление (к примеру: 15 МПа (150 атм)), срезные штифты срезаются, профиль муфты сдвигается и циркуляционные окна открываются. Через циркуляционные окна появляется сообщение с «материнским» хвостовиком, а через циркуляционные окна муфты МГРП сообщение с пластом. После активации муфты МГРП (либо её аналогов) через циркуляционные окна и циркуляционные окна муфты МГРП существующего хвостовика производится стадия ГРП (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ геля ГРП с пропантом. Проведение последующих стадий ГРП (снизу-вверх) осуществляется за счет активации последующих муфт МГРП (либо их аналогов) путем сбрасывания и прокачивания растворимых, активационных шаров. Активация каждой последующей муфты МГРП (либо ее аналогов) позволит разделять предстоящую стадию от предыдущей стадии ГРП. Заколонные пакера обеспечивают разделение стадии ГРП в межтрубном пространстве существующего хвостовик и малогабаритного хвостовика.
Способ №4 (нецементируемый хвостовик + нецементируемый малогабаритный хвостовик без муфт МГРП):
В существующий, цементируемый хвостовик (состоящий из муфт МГРП, заколонных пакеров, обсадной трубы (к примеру: диаметр 114,3 мм или 127 мм) и т.д.) через подвеску хвостовика скважины с горизонтальным окончанием на спусковом (установочном) инструменте (к примеру: гидравлический или механический) транспортировочной колонны спускается малогабаритная, нецементируемая компоновка заканчивания состоящая из (снизу-вверх): башмак колонны (к примеру: башмак без обратного клапана или башмак с обратным клапаном), обратный клапан (возможно не включать в состав компоновки), муфта активационная (циркуляционный клапан), гидравлическая муфта ГРП, обсадная труба с безмуфтовым резьбовым соединением (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм), трубный центратор (к примеру: пружинный, жесткий или роликовый) заколонный пакер (к примеру: набухающий или гидромеханический), подвеска хвостовика (к примеру: подвеска и пакер в едином корпусе, активируется механическим или гидравлическим способом). Осуществляется активация подвески малогабаритного хвостовика механическим или гидравлическим способом в эксплуатационной колонне (к примеру: диаметром 178 мм). Заколонные пакера активируются гидромеханическим способом (при наличии в составе компоновки гидромеханического пакера) или активируются путем набухания за счет реакции скважинного флюида (к примеру: вода, буровой раствор или нефть) и пакерующих элементов пакера (при наличии в составе компоновки набухающего пакера). Далее спускной инструмент на транспортировочной колонне поднимается на поверхность. После активации подвески малогабаритного хвостовика, на колонне НКТ (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм) производится спуск и стыковка стингера с адаптером входящего в состав подвески малогабаритного хвостовика, на устье устанавливается фрак арматура для ГРП. Для получения связи с пластом, с целью создания приёмистости и возможности в дальнейшем прокачивать оборудование (к примеру: пакер-пробка и перфоратор на кабеле) активируется гидравлическая муфта ГРП, путем создания в НКТ давления (к примеру: 12 МПа (120 атм)). После активации гидравлической муфты ГРП, через циркуляционные окна в малогабаритном хвостовике появляется сообщение с «материнским» хвостовиком, а через циркуляционные окна муфты МГРП сообщение с пластом и приёмистость. Далее для проведения перфорации первой стадии ГРП (возможно проведение кластерной перфорации) существует 2 варианта:
Вариант №1:
Через колонну НКТ в малогабаритный хвостовик на ГНКТ до необходимой глубины спускается компоновка, состоящая из (снизу-вверх): кумулятивный перфоратор (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт. Существует 2 метода активации кумулятивного перфоратора входящего в состав компоновки: гидравлический и электрический.
Гидравлический метод заключается в том, что при создании определенного давления (к примеру: 12,5 МПа (125 атм)) в ГНКТ 28 происходит активация кумулятивного перфоратора входящего в состав компоновки. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия.
Электрический метод заключается в том, что по запасованному кабелю в ГНКТ подается электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора входящего в состав компоновки. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия.
Вариант №2:
Через колонну НКТ в малогабаритный хвостовик на кабеле до необходимой глубины спускается компоновка, состоящая из (снизу-вверх): кумулятивный перфоратор (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт и кабельный наконечник. Активация компоновки происходит электрическим методом и заключается в том, что по кабелю подается электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора входящего в состав компоновки. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия. Далее производится подъем (на ГНКТ (Вариант №1) или на кабеле (Вариант №2)) и осмотр компоновки (Вариант №1) или (Вариант №2). Далее через перфорационные отверстия в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике, а также через циркуляционные окна муфты МГРП существующего хвостовика производится стадия ГРП (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ геля ГРП с пропантом. Для проведения операций по разделению стадий (предстоящей от предыдущей) и перфорации перед второй и последующих стадий ГРП существует 2 варианта:
Вариант №1:
Через колонну НКТ в малогабаритный хвостовик на ГНКТ до необходимой глубины спускается компоновка состоящая из (снизу-вверх): пакер-пробка (к примеру: глухая (разбуриваемая), проходная (разбуриваемая) или проходная (растворимая)) позволяющая разделять стадии ГРП, инструмент посадочный, компенсатор, кумулятивный перфоратор (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт. Существует 2 метода активации компоновки 36: гидравлический и электрический.
Гидравлический метод заключается в том, что при создании определенного давления в ГНКТ (к примеру: 10 МПа (100 атм)), происходит активация (посадка) пакер-пробки способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП, далее создаются давление (к примеру: 12,5 МПа (125 атм)) происходит активация кумулятивного перфоратора. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия.
Электрический метод заключается в том, что по запасованному кабелю в ГНКТ подается электрический импульс и происходит активация (посадка) пакер-пробки способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП, далее подается следующий электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия.
Вариант №2:
Через колонну НКТ в малогабаритный хвостовик на кабеле до необходимой глубины спускается компоновка состоящая из (снизу-вверх): пакер-пробка (к примеру: глухая (разбуриваемая), проходная (разбуриваемая) или проходная (растворимая)) позволяющая разделять стадии ГРП, инструмент посадочный, компенсатор, кумулятивный перфоратор (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт и кабельный наконечник. Активация компоновки происходит электрическим методом и заключается в том, что по кабелю подается электрический импульс и происходит активация (посадка) пакер-пробки способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП, далее подается следующий электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора. В результате в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике образуются перфорационные отверстия. Далее производится подъем (на ГНКТ (Вариант №1) или на кабеле (Вариант №2)) и осмотр компоновки (Вариант №1) или (Вариант №2). В горизонтальном участке малогабаритном хвостовике установлена пакер-пробка (к примеру: глухая (разбуриваемая), проходная (разбуриваемая) или проходная (растворимая)) разделяющая предстоящую стадию ГРП от предыдущей стадии ГРП и перфорационные отверстия. Далее через перфорационные отверстия в малогабаритном хвостовике и в существующем хвостовике, а также через циркуляционные окна муфты МГРП существующего хвостовика производится стадия ГРП (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ геля ГРП с пропантом. Далее операции по спуску компоновок (Вариант №1) или (Вариант №2) повторяются, количество стадий ГРП зависит от длины горизонтального участка скважины.
Способ осуществляется следующим образом (фиг. 1-44).
Перед спуском малогабаритного хвостовика и проведением многостадийного гидроразрыва пласта в скважине с горизонтальным окончанием, необходимо произвести подготовку существующего горизонтального ствола (к примеру: диаметрами 114,3 мм или 127 мм). Не имеет значения какой в скважине спущен хвостовик (цементируемый или нецементируемый), необходимо с помощью бригады КРС или флота ГНКТ произвести разбуривание (к примеру: портов/муфт МГРП, посадочных седел, пакер-пробок и т.п.), добиться внутреннего, равнопроходного сечения существующего хвостовика.
Для проведения повторного, многостадийного гидроразрыва пласта в скважине с горизонтальным окончанием с применением колонны меньшего диаметра существует 4 способа:
Способ №1 (цементируемый хвостовик + нецементируемый малогабаритный хвостовик с муфтами МГРП):
В существующий, цементируемый хвостовик 1 через подвеску хвостовика 2 скважины с горизонтальным окончанием на спусковом (установочном) инструменте 3 (к примеру: гидравлический 3.1 или механический 3.2) транспортировочной колонны 4 спускается малогабаритная, нецементируемая компоновка заканчивания 5 состоящая из (снизу-вверх): башмак колонны 6 (к примеру: башмак без обратного клапана 6.1 или башмак с обратным клапаном 6.2), обратный клапан 7 (возможно не включать в состав компоновки), муфта активационная (циркуляционный клапан) 8, гидравлическая муфта ГРП 9, обсадная труба с безмуфтовым резьбовым соединением 10 (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм), трубный центратор 11 (к примеру: пружинный 11.1, жесткий 11.2 или роликовый 11.3) заколонный пакер 12 (к примеру: набухающий 12.1 или гидромеханический 12.2), муфта МГРП 13 (к примеру: шаровая 13.1, бесшаровая 13.2 или разрывная 13.3), подвеска хвостовика 14 (к примеру: подвеска и пакер в едином корпусе, активируется механическим или гидравлическим способом) (фиг. 1).
Осуществляется активация подвески малогабаритного хвостовика 14 механическим или гидравлическим способом в эксплуатационной колонне 15 (к примеру: диаметром 178 мм). Заколонные пакера 12 активируются гидромеханическим способом (при наличии в составе компоновки гидромеханического пакера 12.2) или активируются путем набухания за счет реакции скважинного флюида (к примеру: вода, буровой раствор или нефть) и пакерующих элементов пакера (при наличии в составе компоновки набухающего пакера 12.1). Далее спускной инструмент 3 на транспортировочной колонне 4 поднимается на поверхность (фиг. 2).
После активации подвески малогабаритного хвостовика 14, на колонне НКТ 16 (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм) производится спуск и стыковка стингера 17 с адаптером 18 входящего в состав подвески 14 малогабаритного хвостовика 5, на устье устанавливается фрак арматура для ГРП (фиг. 3).
Для получения связи с пластом, с целью создания приёмистости и возможности в дальнейшем прокачивать оборудование (к примеру: активационные шары), активируется гидравлическая муфта ГРП 9, путем создания в НКТ 16 давления (к примеру: 12 МПа (120 атм)). После активации гидравлической муфты ГРП 9, через циркуляционные окна 19 в малогабаритном хвостовике 5 появляется сообщение 20 с «материнским» хвостовиком 1, а через существующие интервалы перфорации 21 сообщение с пластом и приемистость (фиг. 4).
*В компоновке малогабаритного хвостовика 5 могут использоваться муфты МГРП 13 с различными конструкциями и способами активации:
- активируемая путем сброса растворимого шара в посадочное седло, входящее в состав муфты МГРП (к примеру: стандартная шаровая система, муфты с шаровыми системами для кластерного ГРП: ORIO XL, IBALL, MULTIPOINT, PREMIUM PORT);
- активируемая путем сброса извлекаемого седла (цанги) и растворимого шара (к примеру: муфта BHMS);
- активируемая путем сброса растворимого седла (цанги) и растворимого шара (к примеру: муфта ContinuumFrac);
- равнопроходные (бесшаровые) муфты, активируемые при помощи специального оборудования, спускаемого при бригаде КРС или флота ГНКТ;
- разрывные муфты, активируемые давлением и при помощи специальных селективных пакеров спускаемых при бригаде КРС или флота ГНКТ;
Рассмотрим стандартную муфту МГРП с установленным в муфте посадочным седлом, активируемая путем сброса растворимого шара.
Далее для активации и проведения ГРП через первую муфту МГРП 13 (либо её аналогов) через НКТ 16 сбрасывается и прокачивается растворимый шар 22, шар садится в посадочное седло 23 муфты МГРП 13 (либо её аналогов). Создается давление (к примеру: 15 МПа (150 атм)), срезные штифты 24 срезаются, профиль муфты 25 сдвигается и циркуляционные окна 26 открываются. Через циркуляционные окна 26 появляется сообщение с «материнским» хвостовиком 1, а через существующие интервалы перфорации 21 сообщение с пластом (фиг. 5).
После активации муфты МГРП (либо её аналогов) 13 через циркуляционные окна 26 и существующие интервалы перфорации 21 существующего хвостовика 1 производится стадия ГРП 27 (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ 16 геля ГРП с пропантом (фиг. 6).
Проведение последующих стадий ГРП (снизу-вверх) осуществляется за счет активации последующих муфт МГРП 13 (либо их аналогов) путем сбрасывания и прокачивания растворимых, активационных шаров 22. Активация каждой последующей муфты МГРП 13 (либо ее аналогов) позволит разделять предстоящую стадию от предыдущей стадии ГРП. Заколонные пакера 12 обеспечивают разделение стадии ГРП в межтрубном пространстве существующего хвостовик 1 и малогабаритного хвостовика 5.
Способ №2 (цементируемый хвостовик + нецементируемый малогабаритный хвостовик без муфт МГРП):
В существующий, цементируемый хвостовик 1 через подвеску хвостовика 2 скважины с горизонтальным окончанием на спусковом (установочном) инструменте 3 (к примеру: гидравлический 3.1 или механический 3.2) транспортировочной колонны 4 спускается малогабаритная, нецементируемая компоновка заканчивания 5 состоящая из (снизу-вверх): башмак колонны 6 (к примеру: башмак без обратного клапана 6.1 или башмак с обратным клапаном 6.2), обратный клапан 7 (возможно не включать в состав компоновки), муфта активационная (циркуляционный клапан) 8, гидравлическая муфта ГРП 9, обсадная труба с безмуфтовым резьбовым соединением 10 (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм), трубный центратор 11 (к примеру: пружинный 11.1, жесткий 11.2 или роликовый 11.3) заколонный пакер 12 (к примеру: набухающий 12.1 или гидромеханический 12.2), подвеска хвостовика 14 (к примеру: подвеска и пакер в едином корпусе, активируется механическим или гидравлическим способом) (фиг. 7).
Осуществляется активация подвески малогабаритного хвостовика 14 механическим или гидравлическим способом в эксплуатационной колонне 15 (к примеру: диаметром 178 мм). Заколонные пакера 12 активируются гидромеханическим способом (при наличии в составе компоновки гидромеханического пакера 12.2) или активируются путем набухания за счет реакции скважинного флюида (к примеру: вода, буровой раствор или нефть) и пакерующих элементов пакера (при наличии в составе компоновки набухающего пакера 12.1). Далее спускной инструмент 3 на транспортировочной колонне 4 поднимается на поверхность (фиг. 8).
После активации подвески малогабаритного хвостовика 14, на колонне НКТ 16 (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм) производится спуск и стыковка стингера 17 с адаптером 18 входящего в состав подвески 14 малогабаритного хвостовика 5, на устье устанавливается фрак арматура для ГРП (фиг. 9).
Для получения связи с пластом, с целью создания приёмистости и возможности в дальнейшем прокачивать оборудование (к примеру: пакер-пробка и перфоратор на кабеле) активируется гидравлическая муфта ГРП 9, путем создания в НКТ 16 давления. После активации гидравлической муфты ГРП 9, через циркуляционные окна 19 в малогабаритном хвостовике 5 появляется сообщение 20 с «материнским» хвостовиком 1, а через существующие интервалы перфорации 21 сообщение с пластом и приемистость (фиг. 10).
Далее для проведения перфорации первой стадии ГРП (возможно проведение кластерной перфорации) существует 2 варианта:
Вариант №1:
Через колонну НКТ 16 в малогабаритный хвостовик 5 на ГНКТ 28 до необходимой глубины спускается компоновка 29 состоящая из (снизу-вверх): кумулятивный перфоратор 30 (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт 31 (фиг. 11).
Существует 2 метода активации кумулятивного перфоратора 30 входящего в состав компоновки 29: гидравлический и электрический.
Гидравлический метод заключается в том, что при создании определенного давления (к примеру: 12,5 МПа (125 атм)) в ГНКТ 28 происходит активация кумулятивного перфоратора 30 входящего в состав компоновки 29. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 1 образуются перфорационные отверстия 32 (фиг. 12)
Электрический метод заключается в том, что по запасованному кабелю 33 в ГНКТ 28 подается электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора 30 входящего в состав компоновки 29. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 1 образуются перфорационные отверстия 32 (фиг. 13).
Вариант №2:
Через колонну НКТ 16 в малогабаритный хвостовик 5 на кабеле 33 до необходимой глубины спускается компоновка 34 состоящая из (снизу-вверх): кумулятивный перфоратор 30 (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт 31 и кабельный наконечник 35 (фиг. 14).
Активация компоновки 34 происходит электрическим методом и заключается в том, что по кабелю 33 подается электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора 30 входящего в состав компоновки 34. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 1 образуются перфорационные отверстия 32 (фиг. 15).
Далее производится подъем (на ГНКТ (Вариант №1) или на кабеле (Вариант №2)) и осмотр компоновки 29 (Вариант №1) или 34 (Вариант №2).
Далее через перфорационные отверстия 32 в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 1, а также через существующие интервалы перфорации 21 существующего хвостовика 1 производится стадия ГРП 27 (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ 16 геля ГРП с пропантом (фиг. 16)
Для проведения операций по разделению стадий (предстоящей от предыдущей) и перфорации перед второй и последующих стадий ГРП существует 2 варианта:
Вариант №1:
Через колонну НКТ 16 в малогабаритный хвостовик 5 на ГНКТ 28 до необходимой глубины спускается компоновка 36 состоящая из (снизу-вверх): пакер-пробка 37 (к примеру: глухая (разбуриваемая) 37.1, проходная (разбуриваемая) 37.2 или проходная (растворимая) 37.3) позволяющая разделять стадии ГРП, инструмент посадочный 38, компенсатор 39, кумулятивный перфоратор 30 (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт 31 (фиг. 17).
Существует 2 метода активации компоновки 36: гидравлический и электрический.
Гидравлический метод заключается в том, что при создании определенного давления в ГНКТ 28 (к примеру: 10 МПа (100 атм)), происходит активация (посадка) пакер-пробки 37 способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП 27, далее создаются давление (к примеру: 12,5 МПа (125 атм)) происходит активация кумулятивного перфоратора 30. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 1 образуются перфорационные отверстия 40 (фиг. 18)
Электрический метод заключается в том, что по запасованному кабелю 33 в ГНКТ 28 подается электрический импульс и происходит активация (посадка) пакер-пробки 37 способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП 27, далее подается следующий электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора 30. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 1 образуются перфорационные отверстия 40 (фиг. 19).
Вариант №2:
Через колонну НКТ 16 в малогабаритный хвостовик 5 на кабеле 33 до необходимой глубины спускается компоновка 41 состоящая из (снизу-вверх): пакер-пробка 37 (к примеру: глухая (разбуриваемая) 37.1, проходная (разбуриваемая) 37.2 или проходная (растворимая) 37.3) позволяющая разделять стадии ГРП, инструмент посадочный 38, компенсатор 39, кумулятивный перфоратор 30 (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт 31 и кабельный наконечник 35 (фиг. 20).
Активация компоновки 41 происходит электрическим методом и заключается в том, что по кабелю 33 подается электрический импульс и происходит активация (посадка) пакер-пробки 37 способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП 27, далее подается следующий электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора 30. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 1 образуются перфорационные отверстия 40 (фиг. 21).
Далее производится подъем (на ГНКТ (Вариант №1) или на кабеле (Вариант №2)) и осмотр компоновки 36 (Вариант №1) или 41 (Вариант №2).
В горизонтальном участке малогабаритном хвостовике 5 установлена пакер-пробка 37 (к примеру: глухая (разбуриваемая) 37.1, проходная (разбуриваемая) 37.2 или проходная (растворимая) 37.3) разделяющая предстоящую стадию ГРП 42 от предыдущей стадии ГРП 27 и перфорационные отверстия 40. Далее через перфорационные отверстия 40 в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 1, а также через существующие интервалы перфорации 21 существующего хвостовика 1 производится стадия ГРП 42 (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ 16 геля ГРП с пропантом (фиг. 22).
Далее операции по спуску компоновок 36 (Вариант №1) или 41 (Вариант №2) повторяются, количество стадий ГРП зависит от длины горизонтального участка скважины.
Способ №3 (нецементируемый хвостовик + нецементируемый малогабаритный хвостовик с муфтами МГРП):
В существующий, нецементируемый хвостовик 43 (состоящий из муфт МГРП 44, заколонных пакеров 45, обсадной трубы 46 (к примеру: диаметр 114,3 мм или 127 мм) и т.д.) через подвеску хвостовика 2 скважины с горизонтальным окончанием на спусковом (установочном) инструменте 3 (к примеру: гидравлический 3.1 или механический 3.2) транспортировочной колонны 4 спускается малогабаритная, нецементируемая компоновка заканчивания 5 состоящая из (снизу-вверх): башмак колонны 6 (к примеру: башмак без обратного клапана 6.1 или башмак с обратным клапаном 6.2), обратный клапан 7 (возможно не включать в состав компоновки), муфта активационная (циркуляционный клапан) 8, гидравлическая муфта ГРП 9, обсадная труба с безмуфтовым резьбовым соединением 10 (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм), трубный центратор 11 (к примеру: пружинный 11.1, жесткий 11.2 или роликовый 11.3) заколонный пакер 12 (к примеру: набухающий 12.1 или гидромеханический 12.2), муфта МГРП 13 (к примеру: шаровая 13.1, бесшаровая 13.2 или разрывная 13.3), подвеска хвостовика 14 (к примеру: подвеска и пакер в едином корпусе, активируется механическим или гидравлическим способом) (фиг. 23).
Осуществляется активация подвески малогабаритного хвостовика 14 механическим или гидравлическим способом в эксплуатационной колонне 15 (к примеру: диаметром 178 мм). Заколонные пакера 12 активируются гидромеханическим способом (при наличии в составе компоновки гидромеханического пакера 12.2) или активируются путем набухания за счет реакции скважинного флюида (к примеру: вода, буровой раствор или нефть) и пакерующих элементов пакера (при наличии в составе компоновки набухающего пакера 12.1). Далее спускной инструмент 3 на транспортировочной колонне 4 поднимается на поверхность (фиг. 24).
После активации подвески малогабаритного хвостовика 14, на колонне НКТ 16 (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм) производится спуск и стыковка стингера 17 с адаптером 18 входящего в состав подвески 14 малогабаритного хвостовика 5, на устье устанавливается фрак арматура для ГРП (фиг. 25).
Для получения связи с пластом, с целью создания приёмистости и возможности в дальнейшем прокачивать оборудование (к примеру: активационные шары), активируется гидравлическая муфта ГРП 9, путем создания в НКТ 16 давления (к примеру: 12 МПа (120 атм)). После активации гидравлической муфты ГРП 9, через циркуляционные окна 19 в малогабаритном хвостовике 5 появляется сообщение 20 с «материнским» хвостовиком 43, а через циркуляционные окна муфты МГРП 44 сообщение с пластом и приёмистость (фиг. 26).
*В компоновке малогабаритного хвостовика 5 могут использоваться муфты МГРП 13 с различными конструкциями и способами активации:
- активируемая путем сброса растворимого шара в посадочное седло, входящее в состав муфты МГРП (к примеру: стандартная шаровая система, муфты с шаровыми системами для кластерного ГРП: ORIO XL, IBALL, MULTIPOINT, PREMIUM PORT);
- активируемая путем сброса извлекаемого седла (цанги) и растворимого шара (к примеру: муфта BHMS);
- активируемая путем сброса растворимого седла (цанги) и растворимого шара (к примеру: муфта ContinuumFrac);
- равнопроходные (бесшаровые) муфты, активируемые при помощи специального оборудования, спускаемого при бригаде КРС или флота ГНКТ;
- разрывные муфты, активируемые давлением и при помощи специальных селективных пакеров спускаемых при бригаде КРС или флота ГНКТ;
Рассмотрим стандартную муфту МГРП с установленным в муфте посадочным седлом, активируемая путем сброса растворимого шара.
Далее для активации и проведения ГРП через первую муфту МГРП 13 (либо её аналогов) через НКТ 16 сбрасывается и прокачивается растворимый шар 22, шар садится в посадочное седло 23 муфты МГРП 13 (либо её аналогов). Создается давление (к примеру: 15 МПа (150 атм)), срезные штифты 24 срезаются, профиль муфты 25 сдвигается и циркуляционные окна 26 открываются. Через циркуляционные окна 26 появляется сообщение с «материнским» хвостовиком 43, а через циркуляционные окна муфты МГРП 44 сообщение с пластом (фиг. 27).
После активации муфты МГРП (либо её аналогов) 13 через циркуляционные окна 26 и циркуляционные окна муфты МГРП 44 существующего хвостовика 43 производится стадия ГРП 27 (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ 16 геля ГРП с пропантом (фиг. 28).
Проведение последующих стадий ГРП (снизу-вверх) осуществляется за счет активации последующих муфт МГРП 13 (либо их аналогов) путем сбрасывания и прокачивания растворимых, активационных шаров 22. Активация каждой последующей муфты МГРП 13 (либо ее аналогов) позволит разделять предстоящую стадию от предыдущей стадии ГРП. Заколонные пакера 12 обеспечивают разделение стадии ГРП в межтрубном пространстве существующего хвостовик 43 и малогабаритного хвостовика 5.
Способ №4 (нецементируемый хвостовик + нецементируемый малогабаритный хвостовик без муфт МГРП):
В существующий, цементируемый хвостовик 43 (состоящий из муфт МГРП 44, заколонных пакеров 45, обсадной трубы 46 (к примеру: диаметр 114,3 мм или 127 мм) и т.д.) через подвеску хвостовика 2 скважины с горизонтальным окончанием на спусковом (установочном) инструменте 3 (к примеру: гидравлический 3.1 или механический 3.2) транспортировочной колонны 4 спускается малогабаритная, нецементируемая компоновка заканчивания 5 состоящая из (снизу вверх): башмак колонны 6 (к примеру: башмак без обратного клапана 6.1 или башмак с обратным клапаном 6.2), обратный клапан 7 (возможно не включать в состав компоновки), муфта активационная (циркуляционный клапан) 8, гидравлическая муфта ГРП 9, обсадная труба с безмуфтовым резьбовым соединением 10 (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм), трубный центратор 11 (к примеру: пружинный 11.1, жесткий 11.2 или роликовый 11.3) заколонный пакер 12 (к примеру: набухающий 12.1 или гидромеханический 12.2), подвеска хвостовика 14 (к примеру: подвеска и пакер в едином корпусе, активируется механическим или гидравлическим способом) (фиг. 29).
Осуществляется активация подвески малогабаритного хвостовика 14 механическим или гидравлическим способом в эксплуатационной колонне 15 (к примеру: диаметром 178 мм). Заколонные пакера 12 активируются гидромеханическим способом (при наличии в составе компоновки гидромеханического пакера 12.2) или активируются путем набухания за счет реакции скважинного флюида (к примеру: вода, буровой раствор или нефть) и пакерующих элементов пакера (при наличии в составе компоновки набухающего пакера 12.1). Далее спускной инструмент 3 на транспортировочной колонне 4 поднимается на поверхность (фиг. 30).
После активации подвески малогабаритного хвостовика 14, на колонне НКТ 16 (к примеру: диаметр 73 мм или 89 мм) производится спуск и стыковка стингера 17 с адаптером 18 входящего в состав подвески 14 малогабаритного хвостовика 5, на устье устанавливается фрак арматура для ГРП (фиг. 31).
Для получения связи с пластом, с целью создания приёмистости и возможности в дальнейшем прокачивать оборудование (к примеру: пакер-пробка и перфоратор на кабеле) активируется гидравлическая муфта ГРП 9, путем создания в НКТ 16 давления (к примеру: 12 МПа (120 атм)). После активации гидравлической муфты ГРП 9, через циркуляционные окна 19 в малогабаритном хвостовике 5 появляется сообщение 20 с «материнским» хвостовиком 43, а через циркуляционные окна муфты МГРП 44 сообщение с пластом и приёмистость (фиг. 32).
Далее для проведения перфорации первой стадии ГРП (возможно проведение кластерной перфорации) существует 2 варианта:
Вариант №1:
Через колонну НКТ 16 в малогабаритный хвостовик 5 на ГНКТ 28 до необходимой глубины спускается компоновка 29 состоящая из (снизу вверх): кумулятивный перфоратор 30 (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт 31 (фиг. 33).
Существует 2 метода активации кумулятивного перфоратора 30 входящего в состав компоновки 29: гидравлический и электрический.
Гидравлический метод заключается в том, что при создании определенного давления (к примеру: 12,5 МПа (125 атм)) в ГНКТ 28 происходит активация кумулятивного перфоратора 30 входящего в состав компоновки 29. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 43 образуются перфорационные отверстия 32 (фиг. 34)
Электрический метод заключается в том, что по запасованному кабелю 33 в ГНКТ 28 подается электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора 30 входящего в состав компоновки 29. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 43 образуются перфорационные отверстия 32 (фиг. 35).
Вариант №2:
Через колонну НКТ 16 в малогабаритный хвостовик 5 на кабеле 33 до необходимой глубины спускается компоновка 34 состоящая из (снизу-вверх): кумулятивный перфоратор 30 (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт 31 и кабельный наконечник 35 (фиг. 36).
Активация компоновки 34 происходит электрическим методом и заключается в том, что по кабелю 33 подается электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора 30 входящего в состав компоновки 34. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 43 образуются перфорационные отверстия 32 (фиг. 37).
Далее производится подъем (на ГНКТ (Вариант №1) или на кабеле (Вариант №2)) и осмотр компоновки 29 (Вариант №1) или 34 (Вариант №2).
Далее через перфорационные отверстия 32 в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 43, а также через циркуляционные окна муфты МГРП 44 существующего хвостовика 43 производится стадия ГРП 27 (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ 16 геля ГРП с пропантом (фиг. 38)
Для проведения операций по разделению стадий (предстоящей от предыдущей) и перфорации перед второй и последующих стадий ГРП существует 2 варианта:
Вариант №1:
Через колонну НКТ 16 в малогабаритный хвостовик 5 на ГНКТ 28 до необходимой глубины спускается компоновка 36 состоящая из (снизу-вверх): пакер-пробка 37 (к примеру: глухая (разбуриваемая) 37.1, проходная (разбуриваемая) 37.2 или проходная (растворимая) 37.3) позволяющая разделять стадии ГРП, инструмент посадочный 38, компенсатор 39, кумулятивный перфоратор 30 (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт 31 (фиг. 39).
Существует 2 метода активации компоновки 36: гидравлический и электрический.
Гидравлический метод заключается в том, что при создании определенного давления в ГНКТ 28 (к примеру: 10 МПа (100 атм)), происходит активация (посадка) пакер-пробки 37 способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП 27, далее создаются давление (к примеру: 12,5 МПа (125 атм)) происходит активация кумулятивного перфоратора 30. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 43 образуются перфорационные отверстия 40 (фиг. 40)
Электрический метод заключается в том, что по запасованному кабелю 33 в ГНКТ 28 подается электрический импульс и происходит активация (посадка) пакер-пробки 37 способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП 27, далее подается следующий электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора 30. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 43 образуются перфорационные отверстия 40 (фиг. 41).
Вариант №2:
Через колонну НКТ 16 в малогабаритный хвостовик 5 на кабеле 33 до необходимой глубины спускается компоновка 41 состоящая из (снизу-вверх): пакер-пробка 37 (к примеру: глухая (разбуриваемая) 37.1, проходная (разбуриваемая) 37.2 или проходная (растворимая) 37.3) позволяющая разделять стадии ГРП, инструмент посадочный 38, компенсатор 39, кумулятивный перфоратор 30 (возможно использование нескольких секций с кумулятивной перфорацией для проведения кластерной перфорации), локатор муфт 31 и кабельный наконечник 35 (фиг. 42).
Активация компоновки 41 происходит электрическим методом и заключается в том, что по кабелю 33 подается электрический импульс и происходит активация (посадка) пакер-пробки 37 способствующая разделению предстоящей стадии от предыдущей стадии ГРП 27, далее подается следующий электрический импульс и происходит активация кумулятивного перфоратора 30. В результате в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 43 образуются перфорационные отверстия 40 (фиг. 43).
Далее производится подъем (на ГНКТ (Вариант №1) или на кабеле (Вариант №2)) и осмотр компоновки 36 (Вариант №1) или 41 (Вариант №2).
В горизонтальном участке малогабаритном хвостовике 5 установлена пакер-пробка 37 (к примеру: глухая (разбуриваемая) 37.1, проходная (разбуриваемая) 37.2 или проходная (растворимая) 37.3) разделяющая предстоящую стадию ГРП 42 от предыдущей стадии ГРП 27 и перфорационные отверстия 40. Далее через перфорационные отверстия 40 в малогабаритном хвостовике 5 и в существующем хвостовике 43, а также через циркуляционные окна муфты МГРП 44 существующего хвостовика 43 производится стадия ГРП 42 (к примеру: 50 тн пропанта) путем закачки через НКТ 16 геля ГРП с пропантом (фиг. 44).
Далее операции по спуску компоновок 36 (Вариант №1) или 41 (Вариант №2) повторяются, количество стадий ГРП зависит от длины горизонтального участка скважины.