Гидравлический разрыв пласта

(a. hydraulic seam fracturing, hydraulic slam rupture; н. Hydrafrac; ф. fracture hydraulique de la couche; и. fracturacion hidraulica de las capas) — формирование трещин в массивах газо-, нефте-, водонасыщенных и др. г. п., а также п. и. под действием подаваемой в них под давлением жидкости. Производят Г. р. п. 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 Г. р. п. Рабочая жидкость, применяемая для Г. р. п., нагнетается в пласт через лифтовую колонну труб. Если давление разрыва превышает допустимое рабочее давление для эксплуатац. колонны и устьевой запорной арматуры, то последняя меняется на спец. головку для Г. р. п. (рис.), на ниж. конце лифтовой колонны труб устанавливается пакер, межтрубное пространство выше него заполняется жидкостью с большой плотностью.

Схема гидравлического разрыва пласта: 1 — специальная головка для гидравлического разрыва, через которую подаётся жидкость с расклинивающим материалом; 2 — задвижка на затрубном манифольде; 3 — лифтовая колонна труб; 4 — эксплуатационная колонна; 5 — циркуляционный клапан; 6 — пакер; 7 — продуктивная толща; 8 — трещина с расклинивающим материалом; 9 — зона с отфильтровавшейся рабочей жидкостью.

Монтируется также циркуляц. клапан, служащий для заполнения жидкостью межтрубного пространства или для её удаления после окончания Г. р. п. Процесс производится при открытой задвижке на затрубном манифольде. В качестве рабочей жидкости Г. р. п. применяют техн. пластовую воду, солянокислотные растворы (для карбонатных пород), сырую нефть и др. Наиболее распространены жидкости на водной основе. Для снижения потерь давления (до 75%) в них добавляют высокомолекулярные полимеры. В раскрывшиеся трещины с целью увеличения их проводимости вместе с рабочей жидкостью вводится расклинивающий материал — гл. обр. кварцевый песок, реже стеклянные и металлич. шарики, окатанная скорлупа ореха и др. механич. материалы фракции 0,5-1,5 мм.

Для снижения давления разрыва и инициирования трещин на участке пласта, подвергаемом гидравлич. разрыву, производится гидропескоструйная перфорация скважины или дополнит. прострелочная. При поинтервальных Г. р. п. эти операции осуществляют, изолируя обработанный участок пласта с помощью пакера, песчано-глинистой пробки, спец. жидкостей и др.

Литература: Меликбеков А. С., Теория и практика гидравлического разрыва пластов, М., 1967; Гришко Н. Т. и др., Гидроразрыв водоносного песчаника — средство повышения водопритоков в дренажные скважины, "Уголь Украины", 1979, No 11.

В. А. Киреев.