كاسحة الجليد الكسندر سانيكوف الخصائص التقنية. كاسحة الجليد "ألكسندر سانيكوف" - متجهة إلى القطب الشمالي

وتشمل هذه سوائل التكسير الجديدة والمواد الخافضة للتوتر السطحي والعوامل الكارهة للماء والمواد المضافة.

قدمت شركة TagraS-RemService الجديد الحلول التكنولوجيةللتكسير الهيدروليكي (التكسير) في الظروف الجيولوجية والفنية الصعبة.

بدأت الشركة في استخدام سائل تكسير جديد منخفض اللزوجة يتمتع بخصائص جيدة لحمل الرمال. الاستخدام من هذا المنتجيسمح:

1. ضع الدعامة (الدعامة) بالتساوي على طول ارتفاع وطول التكوين الإنتاجي.

2. التحكم في نمو الشرخ في الارتفاع (إجراء التكسير الهيدروليكي على التكوينات ذات الحواجز الضعيفة أمام الماء)

3. تقليل الضرر الذي يلحق بحزمة الدعامة بعد التدمير الكامل للجيل (الحفاظ على موصلية الكسر).

تعمل TagraS-RemService على الاختبارات المعملية لمادة التثبيت الجديدة - الرمل المعدل. يساعد هذا المنتج على تقليل حركة المياه على طول الكسر الهيدروليكي، خاصة أثناء عمليات التكسير الهيدروليكي في الآبار ذات القطع المائي العالي. يتمتع الرمل بخصائص كارهة للماء، ويتم توزيعه بالتساوي على كامل ارتفاع الشق ويجعل من الممكن تقليل لزوجة سائل التكسير.

تعمل التكنولوجيا الجديدة المتمثلة في التكسير الهيدروليكي المدمج للحامض والبروبان على أساس حمض متبلور مع مواد خافضة للتوتر السطحي (مواد خافضة للتوتر السطحي) على تقصير عملية تطوير البئر وإدخال البئر في وضع التشغيل، كما تقلل أيضًا من مخاطر الإغلاق القسري للعملية. استخدام الكواشف الكيميائية الجديدة يمنع البوليمر من دخول التكوين. في الوقت نفسه، يتم تقليل كمية السائل الذي يتم ضخه في الخزان نظرًا لإلغاء دورة ضخ هلام السكاريد المائي مع المادة الداعمة.

تتقن "TagraS-RemService" أيضًا تقنية ثقب الرمال المائية مع المزيد من التكسير الهيدروليكي. الميزة الرئيسية للجديد حل تقني- هذه هي إمكانية التأثير المستهدف على التكوين دون قطع فترات التثقيب الأخرى، أي. الإنشاء الأولي للصدع أثناء ثقب السفع الرملي المائي. ويمكن أيضًا إجراء العمليات على الآبار ذات الحجر الأسمنتي منخفض الجودة الموجود خلف العمود. هذه التكنولوجيايسمح بالتكسير الهيدروليكي متعدد المناطق في الآبار مع الإكمال الأفقي.

من أجل تنظيم لزوجة مائع التكسير الهيدروليكي "سريعًا" اعتمادًا على جزء المادة الداعمة وتركيزها، يُقترح استخدام كاشف جديد - مادة مضافة مضادة للترسيب، والتي تسمح بما يلي:

1. قم بتوزيع الدعامة بالتساوي على طول الشق الرأسي.

2. زيادة قدرة حمل الرمال لسائل التكسير الهيدروليكي.

3. تقليل تحميل عامل التبلور.

قدمت TagraS-RemService مؤخرًا هذه التطورات في معرض النفط. غاز. البتروكيماويات" في إطار منتدى تتارستان للبتروكيماويات. تعرف رئيس تتارستان رستم مينيخانوف على جناح الشركة.

100 روبيةمكافأة للطلب الأول

اختر نوع الوظيفة عمل التخرج عمل الدورةملخص تقرير رسالة الماجستير عن الممارسة المادة تقرير المراجعة امتحاندراسة حل المشكلات وإجابات خطة العمل على الأسئلة عمل ابداعيأعمال رسم المقالات ترجمة العروض التقديمية الكتابة أخرى زيادة تفرد نص رسالة الماجستير العمل المختبريمساعدة على الانترنت

تعرف على السعر

يتكون التكسير الهيدروليكي من ثلاث عمليات أساسية:

1. إنشاء شقوق اصطناعية في الخزان (أو توسيع الشقوق الطبيعية)؛

2. حقن السائل مع حشو الكسر من خلال الأنابيب في CCD؛

3. ضغط السائل بالحشو في الشقوق لتثبيتها.

لهذه العمليات ثلاثة الفئات السائلة:

• سائل التمزق،
• سائل ناقل الرمل
• ضغط السائل.

يجب على وكلاء العمل تلبية المتطلبات التالية:

1. لا ينبغي أن يقلل من نفاذية CCD. في الوقت نفسه، اعتمادًا على فئة البئر (الإنتاج؛ الحقن؛ الإنتاج المحول إلى حقن الماء)، يتم استخدام سوائل العمل ذات الطبيعة المختلفة.

2. يجب ألا يسبب ملامسة سوائل العمل للتكوينات الصخرية أو سوائل المكمن أي تفاعلات فيزيائية وكيميائية سلبية، إلا في حالات استخدام عوامل عمل خاصة ذات تأثير متحكم وموجه.

3. يجب ألا يحتوي على كمية كبيرة من الشوائب الميكانيكية الأجنبية (أي أن محتواها منظم لكل عامل عامل).

4. عند استخدام عوامل عمل خاصة، على سبيل المثال، مستحلب حمض الزيت، يجب أن تكون منتجات التفاعلات الكيميائية قابلة للذوبان بالكامل في منتج التكوين ولا تقلل من نفاذية منطقة الخزان.

5. يجب أن تكون لزوجة سوائل العمل المستخدمة ثابتة ومتماسكة درجة حرارة منخفضةالتصلب في وقت الشتاء(وإلا يجب أن تتم عملية التكسير الهيدروليكي باستخدام التسخين).

6. يجب أن يكون من السهل الوصول إليه، وليس نقصًا في المعروض وغير مكلف.

تكنولوجيا التكسير الهيدروليكي :

• إعداد جيد- دراسة التدفق أو الحقن، والتي تتيح لك الحصول على بيانات لتقدير ضغط الانفجار وحجم سائل الانفجار وخصائص أخرى.
• تنظيف جيد- يتم غسل البئر بسائل التنظيف مع إضافة بعض الكواشف الكيميائية. إذا لزم الأمر، يتم إجراء معالجة تخفيف الضغط أو الطوربيد أو المعالجة الحمضية. في هذه الحالة، يوصى باستخدام أنابيب المضخة والضاغط بقطر 3-4 بوصة (الأنابيب ذات القطر الأصغر غير مرغوب فيها، لأن خسائر الاحتكاك عالية).
• حقن سائل التكسير- يتم إنشاء الضغط اللازم لتمزق الصخور لتشكيل شقوق جديدة وفتح الشقوق الموجودة في تشيكوسلوفاكيا. اعتمادًا على خصائص CCD والمعلمات الأخرى، يتم استخدام السوائل القابلة للترشيح أو السوائل منخفضة الترشيح.

تمزق السوائل:

في آبار الإنتاج

زيت منزوع الغاز

خليط الزيت والزيت وزيت الوقود السميك؛

مستحلب حمض البترول مسعور.

مستحلب الزيت والماء مسعور.

مستحلب حمض الكيروسين، وما إلى ذلك؛

الخامس آبار الحقنأوه

ماء نظيف؛

المحاليل المائية لحمض الهيدروكلوريك.

الماء المكثف (النشا، بولي أكريلاميد - PAA، كبريتيت الكحول الساكن - SSB، كربوكسي ميثيل السليلوز - CMC)؛

حمض الهيدروكلوريك المكثف (خليط من حمض الهيدروكلوريك المركز مع SSB)، إلخ.

عند اختيار سائل التكسير، من الضروري مراعاة ومنع تورم الطين عن طريق إدخال الكواشف الكيميائية فيه التي تعمل على تثبيت جزيئات الطين أثناء الترطيب (الطين المائي).

كما ذكرنا من قبل، فإن ضغط الانفجار ليس قيمة ثابتة ويعتمد على عدد من العوامل.

من الممكن زيادة ضغط قاع البئر وتحقيق قيمة ضغط الانفجار عندما يتجاوز معدل الحقن معدل امتصاص السائل بواسطة التكوين. في الصخور منخفضة النفاذية، يمكن تحقيق ضغط الانفجار باستخدام سوائل منخفضة اللزوجة كسوائل تكسير بمعدل حقن محدود. إذا كانت الصخور نفاذية بما فيه الكفاية، فعند استخدام سوائل الحقن منخفضة اللزوجة، يلزم معدل حقن أعلى؛ عندما تكون معدلات الحقن محدودة، فمن الضروري استخدام سوائل التكسير عالية اللزوجة. إذا كان تشيكوسلوفاكيا خزان عالي النفاذية، فيجب استخدام معدلات حقن عالية وسوائل عالية اللزوجة. في هذه الحالة، يجب أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار سمك الأفق الإنتاجي (الطبقة البينية)، الذي يحدد قابلية حقن البئر.

مهم قضية تكنولوجيةهو تحديد لحظة تشكل الشرخ وعلاماته. تتميز لحظة تكوين الشق في خزان متجانس بانقطاع في العلاقة "معدل تدفق سائل الحقن - ضغط الحقن" وانخفاض كبير في ضغط الحقن. يتميز فتح الشقوق الموجودة بالفعل في منطقة تشيكوسلوفاكيا بتغيير سلس في العلاقة بين ضغط التدفق، ولكن لم يلاحظ أي انخفاض في ضغط الحقن. وفي كلتا الحالتين، علامة فتح الشق هي زيادة في معامل حقن البئر.

• حقن السائل الناقل الرمل.يعمل الرمل أو أي مادة أخرى يتم ضخها في الشق بمثابة حشو للشق، حيث يعمل كإطار بداخله ويمنع الشق من الانغلاق بعد إزالة الضغط (تقليله). يؤدي السائل الناقل الرمل وظيفة النقل. المتطلبات الرئيسية للسائل الحامل للرمال هي القدرة العالية على الاحتفاظ بالرمل وانخفاض قابلية الترشيح.

تملي هذه المتطلبات شروط الملء الفعال للشقوق بالحشو واستبعاد الترسيب المحتمل للحشو في العناصر الفردية نظام النقل(رأس البئر، الأنابيب، البئر السفلي)، بالإضافة إلى الفقدان المبكر لحركة الحشو في الكسر نفسه. تمنع قابلية الترشيح المنخفضة السائل الحامل للرمال من الترشيح إلى جدران الكسر، مما يحافظ على تركيز ثابت للحشو في الكسر ويمنع الحشو من انسداد الكسر في بدايته. وإلا فإن تركيز مادة الحشو في بداية الشق يزداد بسبب ترشيح السائل الحامل للرمال إلى داخل جدران الشق، ويصبح انتقال مادة الحشو في الشق مستحيلا.

تُستخدم السوائل أو الزيوت اللزجة، ويفضل أن تكون ذات خصائص هيكلية، كسوائل حاملة للرمل في آبار الإنتاج؛ مخاليط الزيت وزيت الوقود؛ مستحلبات الزيت والماء الكارهة للماء؛ حمض الهيدروكلوريك السميك، وما إلى ذلك. في آبار الحقن، يتم استخدام محاليل SSB كسوائل تحمل الرمال؛ حمض الهيدروكلوريك السميك مستحلبات الزيت والماء المحبة للماء. محاليل النشا القلوية. تم تحييد الاتصال الأسود ، وما إلى ذلك.

لتقليل فقد الاحتكاك أثناء حركة هذه السوائل مع الحشو على طول الأنابيب، يتم استخدام إضافات خاصة (الخافضات) - محاليل على أساس الصابون; البوليمرات ذات الوزن الجزيئي العالي، الخ.

• حقن سائل الإزاحة –دفع السائل الذي يحمل الرمل إلى القاع وضغطه في الشقوق. ولمنع تكون سدادات من الحشو يجب استيفاء الشرط التالي:

أين هي سرعة حركة السائل الذي يحمل الرمل في سلسلة الأنابيب، م/ث؛

لزوجة السائل الحامل للرمل، mPa s.

كقاعدة عامة، يتم استخدام السوائل ذات اللزوجة الدنيا كسوائل عصر. غالبًا ما تستخدم آبار الإنتاج الزيت المستخرج من الغاز (إذا لزم الأمر، يتم تخفيفه بالكيروسين أو وقود الديزل)؛ وتستخدم آبار الحقن المياه، وعادة ما تكون المياه التجارية.

يمكن استخدام ما يلي كملء للكراك:

رمل الكوارتز المصنف بقطر حبيبي 0.5+1.2 مم وكثافته حوالي 2600 كجم/م3. وبما أن كثافة الرمل أكبر بكثير من كثافة السائل الذي يحمل الرمل، فمن الممكن أن تستقر الرمال، وهو ما يحدد سرعات عاليةالتحميلات؛

كرات الزجاج؛

حبيبات البوكسيت المجمعة؛

كرات البوليمر

حشو خاص - دعامة.

المتطلبات الأساسية للحشو:

قوة ضغط عالية (سحق)؛

شكل كروي صحيح هندسيا.

من الواضح تمامًا أن مادة الحشو يجب أن تكون خاملة فيما يتعلق بمنتجات التكوين و منذ وقت طويللا تغير خصائصك. لقد ثبت عمليا أن تركيز الحشو يتراوح من 200 إلى 300 كجم لكل 1 م 3 من السائل الذي يحمل الرمال.

• بعد ضخ الحشو في شقوق البئر تركت تحت الضغط. يجب أن يكون وقت الانتظار كافيًا حتى ينتقل النظام (CCD) من الحالة غير المستقرة إلى الحالة المستقرة، حيث يتم تثبيت الحشو بقوة في الكراك. خلاف ذلك، أثناء عملية تحفيز التدفق والتطوير وتشغيل البئر، يتم تنفيذ الحشو من الشقوق إلى البئر. إذا تم تشغيل البئر عن طريق الضخ، فإن إزالة الحشو تؤدي إلى فشل الوحدة الغاطسة، ناهيك عن تكوين سدادات الحشو في القاع. ما سبق هو في غاية الأهمية العامل التكنولوجيالذي يؤدي إهماله إلى تقليل كفاءة التكسير الهيدروليكي بشكل حاد إلى نتيجة سلبية.
• تدفق المكالماتوتطوير الآبار والاختبار الهيدروديناميكي. يعد إجراء دراسة هيدروديناميكية عنصرًا إلزاميًا في التكنولوجيا، لأنه وتكون نتائجها بمثابة معيار للكفاءة التكنولوجية للعملية.

رسم تخطيطىيتم عرض معدات الآبار للتكسير الهيدروليكي أرز. 5.5. عند إجراء التكسير الهيدروليكي، يجب أن تكون سلسلة الأنابيب محكمة الغلق ومثبتة.

القضايا الهامة أثناء التكسير الهيدروليكي هي: تحديد الموقع والتوجه المكاني وحجم الشقوق.يجب أن تكون هذه التعريفات إلزامية عند تنفيذ التكسير الهيدروليكي في مناطق جديدة، لأن تسمح لنا بالتطور أفضل التكنولوجياعملية. يتم حل المشكلات المذكورة بناءً على طريقة مراقبة التغيرات في شدة إشعاع جاما من الشق الذي يتم فيه ضخ جزء من الحشو المنشط بواسطة نظير مشع، على سبيل المثال، الكوبالت أو الزركونيوم أو الحديد. جوهر هذه الطريقةيتكون من إضافة جزء معين من الحشو المنشط إلى حشو نظيف وإجراء تسجيل لأشعة جاما مباشرة بعد تكوين الشقوق وضخ جزء من الحشو المنشط في الشقوق؛ ومن خلال مقارنة نتائج تسجيل أشعة جاما هذه، يتم الحكم على عدد الشقوق المتكونة وموقعها واتجاهها المكاني وحجمها. ويتم إجراء هذه الدراسات من قبل المنظمات الجيوفيزيائية الميدانية المتخصصة.

أرز. 5.5. رسم تخطيطي لمعدات الآبار للتكسير الهيدروليكي:

1 - التكوين الإنتاجي. 2 - الكراك. 3 - عرقوب. 4 - باكر. 5 - مرساة. 6 - الغلاف. 7 - عمود الأنابيب. 8 - معدات رأس البئر. 9 - تمزق السائل. 10 - سائل يحمل الرمل. 11 - عصر السائل. 12- جهاز قياس الضغط .

مشاكل استخدام التكسير الهيدروليكي. ASS هو المكان الذي توجد فيه طبقات تحتوي على الماء بجوار التكوين الإنتاجي. قد تكون هذه طبقات مياه جوفية، إذا كان هناك مياه قاعية. بالإضافة إلى ذلك، قد تكون هناك تكوينات قريبة من التكوين المعالج مغمورة بالمياه.

تتشكل الشقوق العمودية أثناء التكسير الهيدروليكي حالات مماثلةإنشاء اتصال هيدروديناميكي بين البئر ومنطقة طبقة المياه الجوفية. وفي معظم الحالات، تتمتع منطقة طبقة المياه الجوفية بنفاذية أكبر مقارنة بالتكوين الإنتاجي الذي يتم فيه إجراء التكسير الهيدروليكي. وهذا هو السبب في أن التكسير الهيدروليكي يمكن أن يؤدي إلى سقي الآبار بالكامل. وفي الحقول القديمة، هناك العديد من الآبار في حالة سيئة. يؤدي إجراء التكسير الهيدروليكي في مثل هذه الظروف إلى تمزق سلسلة الإنتاج. من الناحية النظرية، في مثل هذه الآبار، يتم استخدام جهاز التعبئة لحماية السلسلة، ولكن بسبب الخدوش على السلسلة والتآكل، في مثل هذه الآبار لا يؤدي جهاز التعبئة دوره. بالإضافة إلى ذلك، بسبب التكسير الهيدروليكي، يمكن تدمير حجر الأسمنت.

أثناء التكسير الهيدروليكي، يتم إنشاء الشقوق في طبقات ذات نفاذية مختلفة، ولكن في كثير من الأحيان يكون من الأسهل تمزيق الطبقة ذات النفاذية العالية مقارنة بالطبقة المنخفضة النفاذية. في طبقة ذات نفاذية أكبر، قد يكون الكراك أطول. مع هذا الخيار، بعد التكسير الهيدروليكي، يزداد معدل إنتاج النفط في البئر، ولكن يزيد قطع الماء إذا كان البئر مقطوعاً بالماء. ولهذا السبب، قبل وبعد التكسير الهيدروليكي، من الضروري تحليل المياه المنتجة لمعرفة مصدر المياه في البئر.

في حالة التكسير الهيدروليكي، كما هو الحال مع أي من طرق التحفيز، يطرح السؤال دائمًا حول التعويض عن عمليات الاستخراج الكبيرة عن طريق الحقن.

وتتوقع روسيا زيادة ضغط العقوبات. تبحث المملكة المتحدة والولايات المتحدة بنشاط عن أسباب جديدة للتمييز الأعمال الروسية. ومع ذلك، فإن نتائج الموجة الأخيرة من سياسة العقوبات، والتي بدأت في عام 2014، بعيدة كل البعد عن الوضوح. حتى الدراسات المستقلة تظهر أن مجمع الوقود والطاقة الروسي لم يعاني كثيرًا من القيود، علاوة على ذلك، فهي هي التي دفعت تطوير الصناعة في روسيا. وفقًا لخبراء الصناعة، فإن التعزيز المحتمل للعقوبات ضد روسيا لن يصبح أيضًا أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة لمجمع الوقود والطاقة الروسي، ولكن فقط إذا قامت الحكومة وشركات الطاقة بتعبئة القوات في الوقت المناسب لإنشاء صناعة هندسية محلية تنتج معدات التعدين. احتياطيات يصعب استردادهاالنفط (تريز).

يجب على روسيا أن تتعلم كيفية استخراج TRIZ

في اليوم السابق، قدم مركز الطاقة التابع لكلية سكولكوفو للأعمال نتائج بحثه " آفاق إنتاج النفط الروسي: الحياة في ظل العقوبات"، حيث تم تحليل تأثير العقوبات المفروضة في الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد الأوروبي على قطاع النفط الروسي، ولا سيما على تشغيل الحقول التقليدية الجديدة في روسيا، وتطوير المشاريع البحرية، وإنتاج نفط باجينوف. كما وضع مؤلفو الدراسة سيناريو متوقعا لإنتاج النفط الروسي حتى عام 2030.

وتشير الوثيقة إلى أنه في الأفق حتى عام 2020، على الرغم من كل القيود، فإن روسيا لديها القدرة على زيادة حجم الإنتاج بشكل أكبر بسبب الودائع المعدة بالفعل. ومع ذلك، فإن هذا الارتفاع المحتمل على المدى القصير قد يكون محدودًا بموجب اتفاقيات أوبك. وعلى المدى المتوسط ​​حتى عام 2025، حتى لو كان الوصول إلى التكنولوجيا محدودا للغاية وكانت أسعار النفط منخفضة، فإن أحجام الإنتاج لن تعاني بشكل كارثي. حيث سبب رئيسيوقد لا يكون سبب انخفاض الإنتاج خلال هذه الفترة هو عدم القدرة على الوصول إلى التكنولوجيات الغربية لتنفيذ مشاريع جديدة، بل بسبب الافتقار إلى القدرات التكنولوجية اللازمة لتكثيف الإنتاج في الحقول القائمة.

وأظهرت هذه الدراسة أن التقنية الأكثر أهمية للحفاظ على إنتاج النفط الروسي هي التكسير الهيدروليكي، حيث يمكنها الحفاظ على الإنتاج في الحقول الحالية.

يعد استخدام التكسير الهيدروليكي متعدد المراحل (MSHF) بزيادة الإنتاج في المجالات غير التقليدية الواعدة.

ويؤكد مؤلفو الدراسة أنه في الظروف الحالية هو التطور التقنيات الخاصةيجب أن يصبح التكسير الهيدروليكي والتكسير متعدد المراحل وإنتاج التكسير الهيدروليكي وأساطيل التكسير متعدد المراحل داخل الدولة وتدريب الموظفين أولوية تكنولوجية لشركات الصناعة والجهات التنظيمية. ومع ذلك، يتم تنفيذ العمل حتى الآن في هذا الاتجاه بوتيرة غير كافية بشكل واضح. وكما أشارت إيكاترينا جروشيفينكو، الخبيرة في مركز الطاقة بكلية سكولكوفو للأعمال، في تقريرها، لم يتم إنتاج أسطول واحد للتكسير الهيدروليكي في الفترة من 2015 إلى أغسطس 2017. كانت الأنظمة ذات التوجيه الدوار، وفقًا للموقع الإلكتروني للمركز العلمي والتقني لشركة Gazprom Neft PJSC، في مرحلة الاختبار في نهاية عام 2016. وأكد الخبير أن ثلثي احتياطيات النفط مملوكة بالفعل لشركة TRIZ.

ولا يتوقع خفض الإنتاج حتى عام 2020

مدير مركز الطاقة في كلية سكولكوفو للأعمال تاتيانا ميتروفاوأشارت في كلمتها خلال عرض هذه الدراسة إلى أن العقوبات الأولى ضد روسيا وشركات الطاقة الروسية تم فرضها في عام 2014، لكن لم يتم نشر دراسات محددة حول تأثيرها على صناعة النفط.

"لم نكن نعرف النتيجة التي سنحصل عليها. قالت ميتروفا: "افترضت الفرضية الأولى أن العواقب ستكون وخيمة للغاية". ومع ذلك، أظهرت النتائج صورة مختلفة قليلا عن تأثير العقوبات.

"في الوقت الحالي لا يوجد عواقب وخيمةلا يتم الشعور بالعقوبات في الأنشطة التشغيلية للشركات. في الواقع، الإنتاج في السنوات الاخيرةعلى الرغم من انخفاض الأسعار والعقوبات. أعلنت صناعة النفط عن نجاحها. وأشار الخبير إلى أن الوضع الإيجابي الحالي لا ينبغي أن يكون مضللاً؛ فتحليل مجموعة العقوبات نفسها يشير إلى تفسيرها الواسع للغاية، وهذا هو التهديد الرئيسي لضغوط العقوبات.

ووفقا لها، حتى عام 2020، وفقا لنتائج النمذجة، لا يتوقع أي انخفاض في الإنتاج، حيث تم تمويل المشاريع الرئيسية بالفعل.

"بدءًا من عام 2020، ستصبح الاتجاهات السلبية ملحوظة أكثر فأكثر، وقد تؤدي إلى انخفاض إنتاج النفط في روسيا بنسبة 5% بحلول عام 2025، وبنسبة 10% بحلول عام 2030 عن مستويات الإنتاج الحالية. وبطبيعة الحال، فإن انخفاض الإنتاج بهذا الحجم ليس كارثيا الاقتصاد الروسيوقالت ميتروفا: "لكنها مع ذلك حساسة للغاية".

وشددت على أن العقوبات لها تاريخ طويل ومن أجل الروسية صناعة النفطوقد تكيفت معها، هناك حاجة إلى بذل جهود إضافية من قبل الدولة والشركات لتطوير تقنياتها وإنتاجها المعدات اللازمة.

"هناك جزء كبير من إنتاج النفط يعتمد بشكل مباشر على تكنولوجيا التكسير الهيدروليكي. إنه الحضور من هذه المعداتله التأثير الأكبر على حجم إنتاج النفط في البلاد. لكن تطوير وتنفيذ إنتاج هذه التكنولوجيا يمثل مهمة إلى حد كبير الحكومة الروسيةوأوضح مدير مركز الطاقة.

صناعة جديدة مطلوبة

رئيس قسم "الغاز والقطب الشمالي" في كلية سكولكوفو للأعمال رومان سامسونوفوأشار في كلمته إلى أنه وفقا لملاحظاته الشخصية، في روسيا فقط على خلفية العقوبات يمكن للمرء أن يلاحظ التقدم في تطوير وإنتاج معداتها عالية التقنية.

"إن الوضع فيما يتعلق بإنتاج المعدات عالية التقنية معقد، ولكن يمكنك تعلم كيفية إدارته. في الحقيقة نحن نتحدث عنوأشار سامسونوف إلى إنشاء صناعة فرعية كاملة متعددة الوظائف لهندسة النفط والغاز.

وبحسب المشاركين في دراسة “آفاق إنتاج النفط الروسي: الحياة في ظل العقوبات”، مهمة واسعة النطاقلم يتم تحديد إنشاء صناعة فرعية جديدة للهندسة الثقيلة في العهد السوفييتي إلا بفضل توجيهات الدولة. في الظروف الحديثة إقتصاد السوقوالتي يقوم الاتحاد الروسي بتطويرها حاليًا، ولم يتم بعد وضع آليات لتنفيذ هذه المهمة.

ومع ذلك، هذا فقط في روسيا. إذا نظرت إلى التجربة الدول الغربيةالذين تغلبوا بنجاح على جميع الصعوبات لاستخراج TRIZ، يصبح من الواضح أنه تم العثور على مثل هذه الطريقة منذ فترة طويلة. ويتجلى هذا بوضوح أكبر في مثال صناعة الصخر الزيتي في الولايات المتحدة، والتي كان لها الفضل بنشاط حتى خلال هذه الفترة أسعار منخفضةمما ساعدها على البقاء. ومن الواضح أن مثل هذا الموقف المتسامح من جانب البنوك تجاه هذا القطاع من إنتاج النفط لا يمكن الاستغناء عنه دون مشاركة الدولة. والآن يساعد منتجو الصخر الزيتي السلطات الأمريكية في كبح جماح منظمة أوبك وغيرها من منتجي النفط، مما يؤثر بشكل فعال على سوق النفط والغاز العالمية.

ايكاترينا دينيغو

في الآونة الأخيرة، أصبح التكسير الهيدروليكي (التكسير) يستخدم بشكل متزايد في إنتاج النفط. التكسير الهيدروليكي هو واحد من الطرق الأكثر فعاليةالتأثير على منطقة قاع الآبار. تم تنفيذ أول تجربة للتكسير الهيدروليكي في منطقة كوجاليم في عام 1989 في حقل بوفخوفسكوي. لقد مر الكثير من الوقت منذ هذه اللحظة، وقد تم تقديم تقنيات مختلفة التكسير الهيدروليكي، وأصبحت هذه العملية جزءا لا يتجزأ من العمل في جميع مجالات المؤسسة. إذا كانت المهمة الرئيسية للتكسير الهيدروليكي في وقت سابق هي استعادة الإنتاجية الطبيعية للخزان، التي تدهورت أثناء حفر وتشغيل الآبار، فإن الأولوية الآن هي زيادة استخلاص النفط من الخزانات في الحقول التي هي في مرحلة متأخرة من التطوير، سواء من خلال المشاركة في تطوير المناطق والفواصل سيئة التصريف في الكائنات ذات درجة عاليةتطوير الاحتياطيات ، وكذلك المشاركة في تطوير الأجسام ذات النفاذية المنخفضة والتشريح العالي. أكثر اثنين اتجاهات مهمةالتطورات في إنتاج النفط على مدى السنوات الخمس عشرة الماضية هي على وجه التحديد التكسير الهيدروليكي وحفر الآبار الأفقية. هذا المزيج لديه إمكانات عالية جدا. يمكن حفر الآبار الأفقية إما بشكل عمودي أو على طول سمت تطور الكسر. تقريبا لا توجد تكنولوجيا في صناعة النفط والغازلا توفر مثل هذه العوائد الاقتصادية العالية. كان موظفو حقل Tevlinsko-Russkinskoye مقتنعين بذلك من خلال اختبار طريقة التكسير الهيدروليكي الفاصل على البئر 1744G. أخبرنا المهندس الرائد في قسم الاستخلاص المعزز للنفط، يوري ميكلين، عن تجربته الناجحة.

في العصر أسعار عاليةفي مجال موارد الطاقة، تسعى الشركات المنتجة إلى استخراج الحد الأقصى من أصولها، واستخراج أكبر قدر ممكن من الهيدروكربونات حسب ما يبرره اقتصاديًا، كما يقول يوري، ولهذا الغرض غالبًا ما تشارك في تطوير فترات خزان ممتدة من خلال الآبار الأفقية. قد تكون نتائج التكسير الهيدروليكي التقليدي في مثل هذه الآبار غير مرضية لأسباب اقتصادية وتكنولوجية. الفاصل الزمني أو، كما يقولون أيضا، طريقة الفترات المتعددة التكسير الهيدروليكيقادر على توفير إنتاج أكثر كفاءة لاحتياطيات النفط من خلال زيادة مساحة تلامس الكسر مع التكوين وإنشاء مسارات عالية التوصيل لحركة النفط. تجبر خصائص الخزان المتدهورة للتكوينات شركات التعدين على البحث عن طرق أكثر ربحية اقتصاديًا لبناء بئر لمزيد من التحفيز للتكوينات ذات الاهتمام باستخدام أحدث إنجازات العلوم والتكنولوجيا. وإدراكًا لذلك، تسعى الشركات جاهدة لتقليل الوقت، وبالتالي تكاليف عمليات الرفع الإضافية وعمل الطاقم إصلاحالآبار باستخدام المعدات الخاصة التي تصبح جزء لا يتجزأآبار.

أحد الطرق للخروج هو إكمال البئر بنهاية أفقية ببطانة بها صمامات دوران على المجموعة، والتي تعمل على حقن خليط من السائل والبروبانايت. يشتمل هذا الترتيب على عبوات قابلة للانتفاخ مصممة لتأمين البطانة وتثبيتها في الفتحة المفتوحة.

عملية التكسير الهيدروليكيتتكون التكوينات من إنشاء شقوق صناعية وموسعة في صخور المنطقة القريبة من حفرة البئر تحت تأثير ضغط السوائل المتزايد الذي يتم حقنه في البئر. يربط نظام الشقوق هذا البئر بالأجزاء المنتجة من التكوين البعيدة عن القاع. لمنع انغلاق الشقوق، يتم إدخال الرمل الخشن فيها وإضافته إلى السائل المحقون في البئر. يمكن أن يصل طول الشقوق إلى عدة عشرات من الأمتار.

هنا من الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن المسافة بين مواقع تركيب صمامات التدوير، وبالتالي الأماكن التي تبدأ فيها الشقوق في حفرة البئر الأفقية ستؤثر على أداء كل قسم، كما يشير يوري، أي أنه من الضروري تحديد المسافة المثلى بين الشقوق على أساس هندسة الشقوق المصممة. يجب أن نحمي أنفسنا قدر الإمكان من تقاطع التشققات في التكوين الإنتاجي مما قد يسبب مضاعفات أثناء التكسير الهيدروليكي. من الناحية المثالية، يكون الحد الأقصى لمعدل التدفق ممكنًا عندما تكون المسافة بين الشقوق مساوية لنصف قطر التصريف. من المستحيل تحقيق هذا الشرط نظرًا لتصميم البئر 1744G، لذلك كان لا بد من اختيار موقع الكسور بأقصى مسافة ممكنة من بعضها البعض.

مع الأخذ بعين الاعتبار الطبقة المائلة للتكوينات، من الأفضل أن تعمل الآبار الأفقية على زيادة مساحة التلامس مع التكوين الإنتاجي. تنفيذ التكسير الهيدروليكيتتم عملية استخدام تقنية "Zone Select" على النحو التالي: أولاً، التكسير الهيدروليكيأبعد مسافة من خلال الترتيب الذي يكون فيه صمام التدوير مفتوحًا بالفعل. بعد ذلك، يتم إطلاق كرة من السطح إلى سلسلة الأنابيب (الأنابيب) مع سائل الإزاحة، الذي يصل إلى قاع البئر، ويفتح أولاً صمام الدوران الثاني لمعالجة القسم التالي، ثم يجلس في مكان خاص. مقعد، وقطع الفاصل الزمني المعالجة. لفترتين من العلاج، يتم استخدام كرة واحدة. وبما يتناسب مع الزيادة في عدد فترات المعالجة، يزداد عدد الكرات أيضًا. علاوة على ذلك، يجب أن يكون قطر كل كرة لاحقة أكبر من سابقتها. الكرات مصنوعة من الألومنيوم، وهذا مهم. وبعد تحفيز العدد المطلوب من الفترات وحقن الكمية المحسوبة من خليط من السوائل والرمل، يغادر أسطول التكسير الهيدروليكي البئر. يصل أسطول من الأنابيب الملتفة (الأنابيب المرنة) إلى البئر، والذي يقوم بإجراء التنظيف وطحن الكرات وإكمال البئر، وتحديد شكل التدفق وقدرات الإنتاج للبئر. يتم التطوير باستخدام النيتروجين - وهذا هو الأكثر اتجاه واعدلتقليل الضغط على قاع البئر. استخدمت غرفة التجارة والصناعة في Kogalymneftegaz هذه التكنولوجيا لمعالجة فترتين من البئر 1744G في حقل Tevlinsko-Russkinskoye. بالمقارنة مع الآبار الأفقية والاتجاهية المجاورة، بعد إجراء التكسير الهيدروليكي عليها باستخدام التكنولوجيا القياسية، تم الحصول على مؤشرات تكنولوجية أعلى في هذا البئر. وكان معدل تدفق النفط الأولي في البئر 1744ج حوالي 140 طناً يومياً.

أخيرًا، أود أن أشير إلى أن هذا تطبيق واسع النطاق التكسير الهيدروليكييجعل من الممكن وقف انخفاض إنتاج النفط في حقول غرفة تجارة وصناعة كوجاليم نفتجاز وزيادة إنتاج الاحتياطيات من الخزانات المتوسطة والمنخفضة الإنتاجية. إن مزايا إجراء التكسير الهيدروليكي الفاصل في الآبار الأفقية باستخدام تقنية "Zone Select" لا تقتصر فقط على زيادة منطقة الاتصال الفعالة للتكوين مع البئر التي تستنزف التكوين، ولكن أيضًا التغلب على الأضرار التي لحقت بمنطقة قاع البئر للتكوين. حفرة البئر بعد الحفر، بالإضافة إلى إدخال تطوير المناطق سيئة الصرف ذات خصائص الترشيح والسعة المنخفضة. يشير هذا إلى أن الآبار الأفقية التي تستخدم التكسير الهيدروليكي الفاصل هي أكثر فعالية وفعالية من حيث التكلفة.

مدير IVT SB RAS دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية سيرجي غريغوريفيتش تشيرني.

لماذا نحتاج إلى التكسير الهيدروليكي (التكسير)، لماذا نحتاج إلى تصميم نموذج، ما هو النموذج المتقدم ومن يهتم به - مدير معهد التقنيات الحاسوبية SB RAS، دكتوراه في العلوم الفيزيائية والرياضية سيرجي غريغوريفيتش تشيرني، يجيب على هذه الأسئلة وغيرها.

1. لماذا نحتاج إلى التكسير الهيدروليكي؟

تم اختراع التكسير الهيدروليكي لتطوير الرواسب المعدنية وبناء الهياكل تحت الأرض في ظروف جيولوجية وفيزيائية صعبة - عندما تكون هناك حاجة إلى طرق التدمير والتفريغ الخاضعين للرقابة للكتل الصخرية، وإنشاء أنظمة الصرف فيها، وعزل الشاشات، وما إلى ذلك. يحتل التكسير الهيدروليكي مكانة خاصة بين طرق تكثيف تشغيل آبار إنتاج النفط والغاز وزيادة حقن آبار الحقن. في الفترة 2015-2017، تم تنفيذ 14-15 ألف عملية تكسير هيدروليكي سنويًا في روسيا، وحوالي 50 ألفًا في الولايات المتحدة الأمريكية.

تتكون طريقة التكسير الهيدروليكي من إحداث شق عالي التوصيل في كتلة صخرية سليمة لضمان تدفق الغاز والنفط وخليطهما والمكثفات وغيرها إلى قاع البئر، وتتضمن تقنية التكسير الهيدروليكي ضخ مائع التكسير الهيدروليكي إلى داخل البئر. جيداً باستخدام المضخات القوية: الجل، أو الماء، أو الأحماض المخففة. يكون ضغط الحقن أعلى من ضغط كسر التكوين، فيتكون الكسر. ولتأمينه في الحالة المفتوحة، يتم استخدام مادة داعمة تعمل على نشر الكسر، أو حمض يعمل على تآكل جدران الشق الناتج. يأتي اسم الدعامة من الاختصار الإنجليزي "عامل الدعم" - الدعامة. ولهذا الغرض، على سبيل المثال، يتم استخدام رمل الكوارتز أو كرات السيراميك الخاصة، والتي تكون أقوى وأكبر، وبالتالي أكثر نفاذية.

2. لماذا نحتاج إلى نمذجة التكسير الهيدروليكي؟

يتطلب إنشاء تقنية التكسير الهيدروليكي نمذجة عمليتها. يتيح لك ذلك التنبؤ بهندسة الكسر وتحسين تقنية التكسير الهيدروليكي بالكامل. على وجه الخصوص، من المهم جدًا التأكد من ذلك الشكل الصحيحتشققات في القسم الأولي من انتشاره في محيط البئر. ويجب ألا تحتوي على انحناءات حادة قد تؤدي إلى انسداد قناة ضخ النفط أو الغاز المستخرج. يطرح سؤال طبيعي: من أين يمكن الحصول على البيانات الجيوفيزيائية حول التكوين اللازم لعمل النموذج، مثل النفاذية والمسامية والانضغاطية وحالة الإجهاد وغيرها؟

نشأ هذا السؤال قبل وقت طويل من تطور تكنولوجيا التكسير الهيدروليكي واقترح العلم العديد من الطرق لتحديد المعلمات المختلفة للمشكلة. ويشمل ذلك تحليل النوى (عينات الصخور التي تم الحصول عليها أثناء الحفر)، وأجهزة استشعار الضغط والانفعال المتعددة المثبتة في أجزاء مختلفة من البئر، وطرق الاستكشاف الزلزالي، حيث يتم تحديد حدود المواد المختلفة الموجودة في الصخر من خلال زمن السفر الموجات المرنة المستحثة من السطح ومعلماتها، وحتى قياسات النشاط الإشعاعي الطبيعي، والتي يمكن أن تظهر، على سبيل المثال، موقع طبقات الطين.

لتحديد الضغوط الرئيسية التي تحدث في كتلة صخرية لم يمسها أحد، استخدم الجيوفيزيائيون تقنيات مثبتة، بما في ذلك تلك القائمة على الحفر الميداني والقياسات الجيوفيزيائية. تُستخدم أيضًا تقنية التكسير المصغر، حيث تتم معايرة النماذج باستخدام المعلمات التي تم الحصول عليها أثناء إنشاء كسر صغير للتنبؤ بسلوك الكسر الأكبر. بالطبع، لا يمكن لأي من الأساليب تقديم صورة كاملة، لذلك يتم تحسين طرق الحصول على معلومات حول الخزان باستمرار، بما في ذلك في معهدنا. على سبيل المثال، لقد أظهرنا أنه يمكن تحديد معاملات التكسير للصخور المحيطة بالبئر عن طريق حل المشكلات العكسية بناءً على نماذج ترشيح مائع الحفر وتبعيات الضغط المقاسة في البئر. نقوم أيضًا بتحديد هيكل ومعايير المنطقة القريبة من البئر بناءً على نتائج سبر التسجيل، وحل المشكلة العكسية بناءً على معادلات ماكسويل.

3. منذ متى تم تصميم نموذج التكسير الهيدروليكي؟

منذ فترة طويلة نسبيًا، منذ الخمسينيات من القرن العشرين، مباشرة بعد أن بدأ استخدام التكسير الهيدروليكي كوسيلة لزيادة إنتاجية الآبار. في الوقت نفسه، في عام 1955، تم اقتراح أحد نماذج التكسير الهيدروليكي الأولى - نموذج خريستيانوفيتش-زيلتوف، الذي حصل على مزيد من التطويرفي أعمال جيرتسما ودي كليرك والمعروف في جميع أنحاء العالم باسم نموذج كريستيانوفيتش-جيرتسما-دي كليرك (KGD). وبعد ذلك بقليل، تم إنشاء نموذجين آخرين معروفين ومستخدمين على نطاق واسع: نموذج بيركنز-كيرن-نوردغرين (PKN) ونموذج الكراك المستوي الشعاعي. تمثل هذه النماذج الثلاثة على التوالي ثلاثة مفاهيم هندسية أساسية في مجموعة متنوعة من النماذج المسطحة أحادية البعد:

• الانتشار المستقيم للصدع من مصدر خطي ذو ارتفاع لا نهائي؛
• الانتشار المستقيم للصدع من مصدر خطي ذو ارتفاع محدود؛
• انتشار الكراك المتماثل الشعاعي من مصدر نقطي.

تصف ثلاثة مفاهيم أساسية وتعديلاتها التكسير الهيدروليكي جيدًا لتوجيهات الآبار النموذجية في حقول النفط والغاز التقليدية، بما في ذلك الحفر الرأسي أو المائل وكسر هيدروليكي واحد لكل بئر. لم تفقد هذه النماذج أهميتها، ونظرًا لسرعتها، تُستخدم في أجهزة محاكاة التكسير الهيدروليكي الحديثة، وذلك للحصول على معلومات أولية حول الكسر ولتحسين معلمات التكسير الهيدروليكي.

لكن في الوقت الحالي، وبسبب استنزاف الاحتياطيات التقليدية التي يسهل استخراجها، تطورت الرواسب غير التقليدية، التي تتميز بمزيد من الاحتياطيات. بنية معقدةالتكوينات الحاملة للنفط والغاز. السمات المميزة لمثل هذه الخزانات هي انخفاض (الرمال الكثيفة) والمنخفضة للغاية (الغاز الصخري والنفط) أو على العكس من ذلك، نفاذية تكوين عالية للغاية (الحجر الرملي مع النفط الثقيل)، ووجود نظام متفرع من الكسور، والتي قد تحتوي على واحد. أو أكثر من العائلات الموجهة في اتجاهات مختلفة وتتقاطع مع بعضها البعض. في كثير من الأحيان، يصبح تطوير مثل هذه الحقول غير التقليدية غير مربح اقتصاديًا دون تكثيف الإنتاج مثل التكسير الهيدروليكي. وفي الوقت نفسه، لا تصف نماذج التكسير الهيدروليكي التقليدية هذه العمليات بشكل كافٍ، ويتطلب الأمر نماذج جديدة أكثر تطورًا (حديثة ومتقدمة ومحسنة).

4. هل IVT SB RAS قادر على حل مشكلة نمذجة التكسير الهيدروليكي للحقول غير التقليدية؟

يعد التكسير الهيدروليكي تقنية معقدة، وتطوير نموذج للعملية برمتها هو أمر يتجاوز قوة معهد واحد، لذلك تركز مجموعات من العلماء حول العالم على أجزاء مختلفة من هذه التكنولوجيا. تتمتع IVT بخبرة واسعة في نمذجة المرحلة الأولية لانتشار الكسر الهيدروليكي: منذ تكوينه حتى وصوله إلى أبعاد عدة أمتار. في هذه المرحلة، على عكس الشق المتطور، الذي تصل أبعاده بالفعل إلى مئات الأمتار، يكون الانحناء ملحوظًا للغاية ويتأثر بشدة، وهو ما يجب أخذه بعين الاعتبار.

ولذلك فإننا نعمل على تطوير الاتجاه لتحسين النماذج من حيث مراعاة الأبعاد الثلاثية لعملية الانتشار. لوصف انتشار جبهة الشق بشكل واقعي في حالة ثلاثية الأبعاد عشوائية، من الضروري تطبيق معيار ثلاثي الأبعاد لإيجاد زيادة واجهة الشق واختيار اتجاه انتشارها، مع مراعاة التحميل المختلط في جميع ثلاثة أوضاع للضغط. ضمن الأعمال الموجودة، المخصصة لنماذج الانتشار ثلاثية الأبعاد، يتم تحديد انحراف مقدمة الشق فقط من خلال الوضع الثاني. يستخدمون معايير مسطحة ثنائية الأبعاد. لقد قمنا ببناء والتحقق من نموذج عددي جديد ثلاثي الأبعاد بالكامل لانتشار الشقوق من تجويف تحت تأثير ضغط السائل المحقون من الريولوجيا المعقدة مع معيار انتشار ثلاثي الأبعاد. وأتاح وصف تطور الشق منذ لحظة تكوينه حتى وصوله إلى الاتجاه الرئيسي مع مراعاة انحناءه.

مرة اخرى سمة مميزةيهدف هذا النموذج إلى النظر في الوقت نفسه في البئر نفسه والحمل المتغير الناتج عن تدفق السائل في الشق المنتشر من البئر. عادةً، في أعمال نمذجة انتشار الكسور ثلاثية الأبعاد، لا يتم تضمين البئر في النموذج. وفي أفضل الأحوال، يؤخذ في الاعتبار الحمل المتغير في الشق الناتج عن ضخ السائل النيوتوني فيه من مصدر نقطي.

تجدر الإشارة أيضًا إلى أن التطور التكنولوجي للخزانات غير التقليدية يصاحبه تصميم موائع تكسير هيدروليكي جديدة ومضافات مختلفة لها (الألياف، الندف، إلخ)، والتي تغير بشكل كبير السلوك الريولوجي لهذه الموائع. على سبيل المثال، أدى الاهتمام المتزايد بالخزانات غير التقليدية المحكمة والمشددة للغاية والتي تحتوي على نسبة عالية من الطين إلى تطوير تركيبات خاصة تحتوي على نسب عالية من الغاز ونسب منخفضة من الماء. ولا تؤدي هذه السوائل إلى تفاقم خصائص الترشيح للصخر ولا تسبب تدميرها المادي عند حقنها.

تلخص دراستنا، التي نُشرت في عام 2016، نماذج التشققات التي طورتها IVT SB RAS. ويحتوي على نتائج منشورة في مجلات رفيعة المستوى مدرجة في قواعد بيانات الاقتباسات WoS وScopus، مثل "Engineering Fracture Mechanics" و"International Journal of Fracture" وغيرها.

5. لماذا هناك حاجة إلى نموذج معدل؟

إن كيفية تحديد موقع الكراك المطور معروفة إلى حد ما. هناك مصطلح "مستوى الكسر المفضل" - مستوى الانتشار المفضل للكسر. إذا كانت الضغوط (القوى) التي تضغط الصخر واتجاهاتها معروفة (يمثل تحديدها مشكلة أيضًا، ويتعامل الجيوفيزيائيون مع هذا)، فليس من الصعب تحديد هذا المستوى. في النماذج الحديثةوتركز أجهزة المحاكاة على تكوين الكراك في هذا المستوى. عندما يبدأ الصدع من بئر، فإن موضعه واتجاهه لا يتأثر فقط بالضغوط في الصخر، ولكن أيضًا بالبئر والغلاف والثقوب (الثقوب الموجودة في الصخر) وشكلها وحجمها. واتجاه الشق في بداية العملية لا يتطابق دائمًا مع المستوى الذي سيقع فيه الشق المتطور. حتما، يحدث انحناء الشق، مما يسبب ضغط الشق. لا يمكن أن يؤدي هذا الضغط إلى التصاق المادة الداعمة فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى انخفاض كبير في الضغط في البئر. الآن في أجهزة المحاكاة، يتم أخذ انخفاض الضغط هذا في الاعتبار باستخدام المعامل التجريبي - عامل الجلد، وليس بنجاح كبير. يسمح لنا نموذجنا بالتنبؤ بهذا التأثير ووصفه بدقة أكبر.

6. هل يمكن استخدام نموذج التكسير الهيدروليكي المعدل مباشرة في الحقول؟

في البداية، لم تركز IVT على تنفيذ النماذج المعروفة وتطوير التقنيات، ولكنها ركزت على إنشائها الأسس العلمية. ومع ذلك، فإن هذه الأسس لها أيضا مباشرة الاستخدام العملي. على سبيل المثال، في بداية عملية التكسير الهيدروليكي، يلزم ضغط أكبر لبدء الكسر بدلاً من الحفاظ عليه. وتحديد هذا الضغط ليس بالأمر السهل دائمًا، ويعتمد عليه مقدار ونوع المعدات المطلوبة. يقدم الأدب العالمي تقريبيا التقييمات التحليلية، كانت هناك محاولات لإجراء الحسابات، ولكن لم يتم العثور على حل نهائي للمشكلة. لقد قمنا بتطوير نموذج لبدء الشقوق، والذي (النموذج)، بناءً على التكوين والضغوط في الصخر، يتنبأ بضغط الكسر، ونوع الشق المتكون، واتجاهه.

ولا يمكن تطبيق هذا النموذج مباشرة على أرض الواقع. يستغرق الحساب والإعداد بعض الوقت. بالإضافة إلى ذلك، يلزم معرفة دقيقة باتجاهات الضغوط وقيمها واتجاهات الثقوب. عادةً ما تكون هذه المعلومات غير متوفرة، نظرًا لأن دقة القياس ليست كافية دائمًا بسبب التكلفة العاليةلا يتم قياس جميع الضغوطات في الصخر، فلا يمكن تحديد اتجاهات الثقوب بدقة، حيث أن هناك عدة كيلومترات من مكان تثبيت الغلاف إلى الثقوب.

لكن النموذج يمكنه معرفة اتجاهات البئر الأكثر خطورة من وجهة نظر التكسير الهيدروليكي غير الناجح، ومن وجهة نظر تكوين شق طولي (وهو أمر غير مرغوب فيه في التكسير الهيدروليكي متعدد المراحل)، وفترات الضغط اللازمة لبدء التكسير الهيدروليكي. على سبيل المثال، قمنا بمثل هذه الدراسة بناء على طلب شركة شلمبرجير لحقل في عمان يقع على عمق أكثر من أربعة كيلومترات وهو مضغوط للغاية ليس فقط في الاتجاه الرأسي ولكن أيضًا في الاتجاه الأفقي، ولهذا السبب كان هناك عدد أقل من محاولات التكسير الهيدروليكي الناجحة هناك.

7. ما هو مستقبل التكسير الهيدروليكي في سياق "النفط الجديد"؟

يمكن وصف الوضع الحالي لاحتياطيات النفط والغاز التقليدية بكلمة "النضوب". ويتم إنتاج كمية متزايدة من الخزانات غير التقليدية التي يصعب استخراجها. ومن الأمثلة على ذلك ناقلات ما يسمى "النفط الصخري" أو، لاستخدام المصطلح الصحيح، "نفط الخزانات منخفضة النفاذية" في الولايات المتحدة وكندا، أو تكوين بازينوف في روسيا. هذا الأخير، على الرغم من أن لديه احتياطيات ضخمة، إلا أنه من الصعب تطويره. وتتميز الصخرة بالعديد من الميزات، ليس فقط بالمقارنة مع الخزانات التقليدية، ولكن أيضًا مع "الصخر الزيتي" الشائع في القارة الأمريكية. أولا، النفاذية والمسامية ضعيفة بمئات وعشرات المرات على التوالي. أي أنه يحتوي على كمية أقل من الزيت، وينتقل إلى البئر بشكل أقل. ولا يمكن إنتاج النفط من هذه الصخور دون استخدام التكسير الهيدروليكي.

ثانيًا، تتميز الصخور من هذا النوع بطبقات قوية ولدونة، أو بالأحرى سيولة، وضغط مسام مرتفع، مما يعقد عملية التكسير الهيدروليكي ونمذجته. من وجهة نظر الأخير، فمن الضروري أن تأخذ في الاعتبار بالإضافة إلى ذلك تباين الضغوط والمواد والتأثيرات البلاستيكية عند وصف انتشار الكراك، وعدم خطية التشوهات أثناء هبوط الكراك على الدعامة. وأشير إلى أنه بالإضافة إلى التكسير الهيدروليكي نفسه، فإن تطوير هذا التكوين يتطلب حل العديد من المشكلات العلمية والتكنولوجية، التي يعمل عليها العلماء في سكولكوفو وجامعة موسكو الحكومية، في سانت بطرسبرغ ونوفوسيبيرسك.