Обратная закачка шлама в пласт

Закачка отходов в пласт – это экономически-выгодный, надежный и безопасный метод утилизации отходов бурения. Имеющиеся проверенные на практике решения позволяют минимизировать затраты и выбросы с высоким содержанием углерода, характерные для других способов утилизации буровых отходов. Кроме того, его применение исключает текущие и будущие обязательства по утилизации отходов на поверхности. Процесс включает в себя сбор отходов бурения, таких как буровой шлам, отработанные буровые растворы и буровые сточные воды, перемешивание отходов в однородную, пригодную для закачки пульпу, и закачку приготовленной пульпы под давлением, путем создания гидравлических трещин, в предварительно выбранный пласт для безопасного размещения отходов.

Компания ООО «АКРОС» предоставляет услуги по управлению проектами по закачке шлама в пласт, которые включают техническую поддержку, услуги по обработке данных, управлению проектами по утилизации отходов бурения (шлама, отработанных растворов, буровых сточных вод и т.д.) и геомеханическое моделирование закачки буровых отходов в пласт.

Закачка шлама в пласт подразумевает закачку отходов бурения (отработанного раствора и шлама) в подходящий для этих целей подземный геологический горизонт.

1_new1.png

ПРОБЛЕМЫ

Хранение, переработка и утилизация отходов бурения в экологически чувствительных районах и экстремальных погодных условиях могут привести к появлению серьезных проблем в области экономики, материально-технического обеспечения, добычи и получении разрешительных документов. Управление нефтепромысловыми отходами является сегодня одной из самых трудных задач, стоящих перед Российской нефтегазовой промышленностью.

РЕШЕНИЯ

Закачка отходов в подземные пласты представляет собой идеальное решение, которое соответствует особенностям Российских условий бурения и эксплуатации скважин. Наш инженерно-технический опыт позволяет разработать такой комплекс для закачки отходов, который обеспечит переработку нефтепромысловых отходов в самых сложных условиях работы с наибольшей эффективностью, экономичностью, а также в соответствии со всеми требованиями законодательства в данной области.

ЭКОНОМИЧНОСТЬ

Хранение и транспортировка отходов бурения для последующей переработки и утилизации порождает множество проблем, значительно увеличивая стоимость каждого проекта. На многих проектах вывоз отходов невозможен из-за неблагоприятных погодных условий. В некоторых случаях подобные ограничения могут сделать проект нерентабельным. Тщательно разработанная и сконструированная, система закачки отходов в пласт может решить эти проблемы путем обработки отходов по мере их образования на буровой площадке или поблизости от нее, что значительно сокращает или исключает необходимость в транспортировке отходов за пределы буровой площадки или на большие расстояния. Такой подход делает возможным освоение новых месторождений, ранее недоступных из-за отсутствия дорог и транспортной инфраструктуры.

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

Метод закачки отходов в пласт – это решение, которое полностью соответствует нормам Российского природоохранного законодательства. Он не только отвечает требованиям нулевого сброса отходов на поверхности, но и идеально подходит для применения в экологически чувствительных районах, вследствие ограниченности выбросов углеродов, по сравнению с другими технологиями утилизации отходов.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ И КАЧЕСТВА РАБОТ

Процесс обеспечения качества и безопасности закачки обеспечивает целостный подход ко всем аспектам проекта закачки отходов в пласт. После проведения анализа предоставленных клиентом данных, специалисты компании разрабатывают решения, полностью оптимизированные для каждого конкретного проекта. Наш процесс обеспечения качества и безопасности закачки отходов является уникальным продуктом в нефтегазовой отрасли, так как с его помощью обеспечивается контроль до, во время и после выполнения всего проектного цикла закачки отходов. Данная программа значительно повышает уверенность в успешности и экономической выгодности осуществляемого проекта. 

УСТАНОВКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПУЛЬПЫ

НАЗНАЧЕНИЕ

Установка приготовления пульпы входит в состав комплекса по закачке отходов бурения в пласт и предназначена для приема различных типов буровых отходов, формирования пульпы и ее временного хранения перед закачкой. Данная установка занимает малую площадь и может быть смонтирована в ограниченном пространстве. В стандартной комплектации установка приготовления состоит из следующих узлов:

ПРИНЦИП РАБОТЫ 

Подлежащие утилизации отходы бурения поступают первоначально в емкость грубой очистки, где происходит разбавление технической водой и/или жидкими отходами. Одновременно происходит измельчение и разбиение крупных включений за счет постоянной циркуляции от центробежных насосов и электромеханических перемешивателей. Также на емкости установлена кабина оператора, в которой расположены пульты управления всем технологическим процессом.

Далее отходы бурения подаются на сортировочные вибросита, установленные на расходных емкостях. Жидкая составляющая и твердые включения размером менее 300 микрон собираются в расходных емкостях, крупные же частицы, отсеянные виброситом, поступают на измельчитель шлама, установленный на емкости тонкой очистки.  В емкости тонкой очистки, также как в емкости тонкой очистки, обрабатываемый материал измельчается за счет непрерывной циркуляции, после чего подается на сортировочные вибросита.

Емкость гидратации предназначена для придания пульпе требуемых реологических свойств за счет введения химических реагентов через установленную на данной емкости гидросмесительную воронку.

По достижению необходимых параметров, приготовленная пульпа далее подается на насос высокого давления и закачивается в поглощающий пласт.

Общая мощность установки – 510 кВт
Производительность установки – 240 м3/сутки

Примечание* - производительность установки варьируется и зависит от типа горной породы, представляющей шлам и количества песка.

ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

ЭТАПЫ РАБОТЫ

закачка этапы.jpg

  • работа с геологическими, каротажными и керновыми материалами, расчет геомеханических и фильтрационных свойств пластов месторождения

  • выбор потенциально-пригодных объектов* под закачку буровых отходов. При выборе важно, чтобы выше и ниже объекта под закачку присутствовали барьерные зоны, препятствующих миграции буровых отходов из выбранного объекта. Как правило, выбирается как минимум 2 объекта под закачку

  • математическое моделирование гидравлического разрыва пласта (ГРП) и оценка размеров трещины (длина, высота, ширина): для каждого объекта проводится моделирование порядка 30-40 дизайнов ГРП

  • оценка емкости выбранных кандидатных пластов наряду с учетом размеров трещины – выбор лучших пластов под закачку

  • расчет давления закачки в начале и в конце проекта

  • проектирование скважины для закачки (инжекционной скважины)

  • подбор подходящего наземного оборудования, исходя из рассчитанных давлений и скорости генерации буровых отходов

  • проектирование тестовой закачки (первая закачка после бурения и перфорации инжекционной скважины)

 

*чтобы не загрязнять пресные воды и не получить неконтролируемый рост трещины вверх и выход ее на поверхность

**согласно законодательства РФ запрещается размещение любых отходов в пласты со стратегическими запасами страны


МОНИТОРИНГ ЗАКАЧКИ БУРОВЫХ ОТХОДОВ В ПЛАСТ

закачка мониторинг2.jpg

Тестовая закачка сразу после бурения и перфорации скважины помогает оценить и сравнить реальное давление закачки с расчетным. При большой разнице между реальным и рассчитанным давлением закачки делается калибровка геомеханической модели. Далее, в процессе закачки буровых отчетов в пласт ведется «мониторинг».


Мониторинг закачки буровых отходов в пласт – это ежедневный анализ таких параметров, как давление закачки, скорость закачки (расход), потери давления на трение, давление в трещине, давление закрытия трещины и пластовое / поровое давление.


При анализе закачки и выявлении опасности пересыпания зоны перфорации твердой фазой буровых отходов – оперативно корректируется процесс закачки: объемы и последовательность закачки вязких пачек и жидкости промывки меняются, проводится углубленный контроль за параметрами закачки, пока они не нормализуются.


С помощью мониторинга также можно определить как идет развитие трещины гидравлического разрыва пласта (ГРП): вверх, латерально или в ширину.