Статья с результатами опубликована в научном журнале «Записки горного института». Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Гидравлический разрыв помогает восстановить полноценную работу скважины, когда она становится нерентабельной. Создание трещины в пласте во много раз увеличивает площадь, с которой притекает нефть, благодаря чему растут объемы добычи. Но при такой дорогостоящей технологии необходимо точно понимать, какого размера и где получилась трещина, в каком направлении она распространяется.
Сейчас на месторождениях фактическую информацию о распространении трещин получают в основном по данным дорогостоящего микросейсмического мониторинга, когда структура пласта анализируется с помощью слабых сейсмических волн – малейших колебаний энергии. Но в областях с неблагоприятными сейсмогеологическими условиями такой метод работает неправильно.
Ученые Пермского Политеха разработали новый подход по контролю направления и закономерностей развития трещин гидравлического разрыва пласта. Он основан на использовании исходных данных, которые регулярно и с высокой достоверностью определяются на любом нефтяном промысле.
«Разрыв пласта меняет степень взаимодействия между скважиной, на которой он проведен, и скважиной, в направлении которой образовалась трещина. Мы выдвинули гипотезу о влиянии величины пластового давления на образование трещины. С помощью этого показателя можно оценить, каким образом и в какую именно сторону она распространяется. Это явление отмечено впервые и представляет несомненный научный интерес», – поделился доктор технических наук, профессор кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Дмитрий Мартюшев.
Фактические измерения пластового давления выполняются при проведении на скважинах гидродинамических исследований и чаще всего проводятся в различные моменты времени. Ученые для получения этой информации по всем скважинам в один момент времени использовали нейросеть.
По всем исследуемым скважинам политехники собрали данные о дебитах за год до гидроразрыва пласта и за год после. Вычислили коэффициенты корреляции (показатели связи) между ними у объекта гидравлического разрыва пласта и всеми соседними скважинами. На основании этого построили схемы, которые позволили определить возможное расположение трещин.
«Для подтверждения гипотезы мы исследовали, в направлении большего или меньшего пластового давления распространяется трещина. Для этого с помощью нейросети определили эти значения по всем скважинам, на которых проведена операция, а также по скважинам, расположенным в непосредственной близости. Исследование показало, что трещины преимущественно распространяются в сторону скважин с максимальным пластовым давлением», – рассказывает доктор технических наук, профессор кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Инна Пономарева.
Для 26 мероприятий из 26 политехники установили совпадение пространственного размещения трещины гидроразрыва пласта и зон с наиболее высоким пластовым давлением. Это подтверждает эффективность разработанного подхода.
Предложенная методика ученых ПНИПУ особенно актуальна для коллекторов со сложной структурой пустотного пространства и естественной трещиноватостью, для которых фактическое определение специальных геомеханических параметров является продолжительным и трудоемким процессом. Также она отличается простотой практического использования, не требует применения специальных дорогостоящих программных продуктов и высокого уровня компетенций персонала.