ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА (ГРП)

2. ОПЕРАЦИЯ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА (ГРП) Суть операции заключается в нагнетании в скважину по специальным насосно-компрессорным трубам высоковязкой жидкости (геля), приготовленной на основе воды или углеводородной жидкости (нефть, дизельное топливо). Давление, создаваемое жидкостью, разрывает породу пласта по плоскостям минимальных напряжений горного давления. В результате в пласте образуется трещина. После разрыва пласта, за счет продолжающейся закачки жидкости, образовавшаяся трещина увеличивается в размерах. При достижении трещиной определенных размеров в жидкость разрыва начинает подаваться расклинивающий агент, называемый проппантом (искусственный песок с частицами шаровидной формы, изготовленный на основе бокситов). Расклинивающий агент транспортируется жидкостью разрыва в трещину. Его задача удерживать трещину в раскрытом состоянии после прекращения подачи жидкости разрыва в скважину и снятия избыточного давления. На заключительной стадии, оставшийся после заполнения трещины в скважине проппант, продавливается гелем в пласт. Таким образом, за счет созданной трещины, заполненной проппантом, расширяется область пласта, дренируемая скважиной, подключаются ранее не участвующие в разработке участки залежи, создается высокопроводящий канал для поступления нефти в скважину. Это позволяет увеличить дебит скважины в несколько раз (в среднем по нефти в 3 раза), увеличить коэффициент извлечения нефти из пласта, и тем самым переводить часть забалансовых запасов нефти в промышленные.

3. ТЕХНОЛОГИЯ ГРП В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Около 10 тысяч операций ГРП в год Стоимость услуг по проведению ГРПоколо 1 миллиарда долларов в год Прирост добычи нефти – от 2 до 8 тыс.тонн в год на одну операцию.

4. РЫНОК ОБОРУДОВАНИЯ ГРП В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Количество комплексов ГРП на территории РФ – более 80 Средняя стоимость комплекса ГРП – не менее 12 млн. долларов Суммарная стоимость комплексов ГРП – около 1 млрд. долларов

5. РОССИЙСКИЙ КОМПЛЕКС ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ ПЛАСТОВ

6. КОМПЛЕКС ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА Комплекс предназначен для вовлечения в разработку трудноизвлекаемых запасов углеводородов и повышения эффективности их добычи. Комплекс обеспечивает: - транспортирование и доставку технологического оборудования, обеспечивающего процесс гидроразрыва пласта на нефтяных и газовых промыслах, по дорогам от I до Vкатегорий, - подготовку и временное хранение жидких и сыпучих расходных материалов, - приготовление рабочих жидкостей и смесей, - закачку в скважину рабочей жидкости или смесей жидкостей с сыпучими компонентами, под давлением и с производительностью, обеспечивающими процесс гидроразрыва пласта, а также для осуществления гидравлического, гидропескоструйного или химического воздействия на призабойную зону скважины на нефтяных и газовых месторождениях, - документирование и наглядное отображение протекания процессов приготовления рабочих жидкостей и смесей и их закачку в призабойную зону скважины. - выполнения других технологических процессов на нефтяных и газовых месторождениях.

7. КОМПЛЕКС ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СОСТАВ КОМПЛЕКСА ГРП • В состав комплекса ГРП входит следующее основное оборудование: • -одна станция контроля и управления СКУ-10; • - четыре установки насосные УН-2250; • - одна установка смесительная УС-10; • - ёмкости гельные для рабочей жидкости; • - бункер для проппантаили саморазгружающийся проппантовоз; • - машина манифольдов типа ММ-105М с блоком манифольдов типа БМ-105.

8. СХЕМА РАЗМЕЩЕНИЯ КОМПЛЕКСА ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА 1 – СКУ-10; 2 – УН-2250; 3 – УС-10; 4 – БМ-105; 5 – ММ-105; 6 – емкость гельная; 7 – бункер проппанта.

9. КОМПЛЕКС ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ • Комплекс обеспечивает автоматизированное (компьютеризованное) управление процессом ГРП под наблюдением руководителя работ, технолога и оператора УН, находящихся в станции контроля и управления СКУ, а также визуальный контроль параметров ГРП на трех мониторах и пульте ОПУ станции СКУ и мониторе установки смесительной УС. • В процессе проведения ГРП обеспечена возможность в любой момент времени корректировать параметры ГРП вручную, а также полностью перейти на ручное управление. • Элементы управления процессом ГРП и контроля за параметрами процесса ГРП, в том числе и визуального, объединены в единую систему автоматизированного управления и контроля САУК, включающую в себя: • программное обеспечение системы; • промышленные компьютеры ПК1 и ПК2 станции СКУ-10; • три монитора станции СКУ-10; • объединенный пульт управления установками насосными ОПУ станции СКУ-10; • Принтер станции СКУ-10; • промышленный компьютер ПК установки смесительной УС-10; • блок аппаратуры сопряжения БАС установки смесительной УС-10; • пульт контроля и управления ПКУ с монитором и органами ручного управления установки смесительной УС-10.

10. СТАНЦИЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ СКУ-10

11. СТАНЦИЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ СКУ-10 Станция контроля и управления СКУ-10, предназначена для автоматизированного управления установками насосными УН-2250 (УН) и установкой смесительной УС-10 (УС) в режиме гидроразрыва нефтяных и газовых пластов (ГРП) с поддержанием, заданных программой промышленного компьютера или оператором, расходов рабочей жидкости, сухих и жидких химических реагентов, концентрации проппанта, а также фиксации контролируемых параметров (прямых и расчетных), архивирования режимов и параметров работы Комплекса, а также регистрации режимов и параметров на бумажном носителе. Вид климатического исполнения «У1» ГОСТ 15150-69.

12. СТАНЦИЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ СКУ-10 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

13. КОМПОНОВКА И ОБОРУДОВАНИЕ СКУ-10 Шкаф с вытяжнойвентиляцией Стойка с компьютернымоборудованием Кондиционер Объединенный пультуправления УН Химик-лаборант Супервайзер Технолог Руководительработ Оператор УН

14. КОМПОНОВКА И ОБОРУДОВАНИЕ СКУ-10 Дизель-генератор Катушки с кабелем Панель стыковочныхразъемов

15. СТАНЦИЯ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ СКУ-10 ПЕРЕЧЕНЬ КОНТРОЛИРУЕМЫХ И РЕГИСТРИРУЕМЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ГРП Параметры времени и давления - Дата, время, Заказчик, Исполнитель, месторождение, скважина, плановые параметры ГРП. - Давление 1 закачки (БМ-105), мПа. (max 85 мПа) - Давление 2 закачки (УН-2250), мПа (max 85 мПа) - Затрубное давление, мПа (max 20 мПа) Расход смеси и Сумматоры - Расход 1 на выходе УС, м3/мин (max 15 м3/мин) - Расход 2 на выходе УС, м3/мин (max 15 м3/мин) - Расход 3 с тахометров УН №1…4, м3/мин (max 15 м3/мин ) - Сумматор смеси с расхода 1 на выходе, м3 - Сумматор смеси с расхода 2 на выходе, м3 - Сумматор смеси с расхода 3 от тахометров, м3 Расход чистой жидкости и Сумматоры - Расход 1 на входе УС, м3/мин - Расход 2 на входе УС, м3/мин - Сумматор чистой жидкости от расхода 1на входе УС, м3 - Сумматор чистой жидкости от расхода 2на входе УС, м3 - Суммарный объем закачанной чистой жидкости из цистерн, м3 Концентрация проппанта и Сумматоры - Концентрация проппанта1 (по плотномеру), кг/м3 - Концентрация проппанта 2, кг/м3 - Сумматор проппанта 1, кг - Сумматор проппанта 2, кг - Сумматор проппанта 3, кг - Расход проппанта по оборотам шнека 1. кг/мин - Расход проппанта по оборотам шнека 2. кг/мин - Расход проппанта по оборотам шнека 3. кг/мин - Сумматор проппанта по оборотам шнеков 1, 2, 3 кг - Общая масса закачанного проппанта , кг Концентрация жидких и сухих добавок и Сумматоры - Расход жидкой добавки 1, л/мин - Расход жидкой добавки 2, л/мин - Сумматор жидкой добавки 1, л - Сумматор жидкой добавки 2, л - Расход сухой добавки. Шнек 1, кг/мин - Расход сухой добавки. Шнек 2, кг/мин - Сумматор сухой добавки. Шнек 1, кг - Сумматор сухой добавки. Шнек 2, кг - Суммарная масса закачанной сухой добавки, кг

16. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СКУ-10 КОНТРОЛЬ И ДИАГНОСТИКА ПРОЦЕССА ГРП

17. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СКУ-10 ВВОД ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГРП ГЕНЕРАЦИЯ ОТЧЕТА

18. УСТАНОВКА НАСОСНАЯ УН-2250

19. УСТАНОВКА НАСОСНАЯ УН-2250 • Установка насосная УН-2250 предназначена для закачки в скважину рабочей жидкости или смесей жидкостей с сыпучими компонентами, под давлением и с производительностью, обеспечивающими процесс гидроразрыва пласта, а также для осуществления гидравлического, гидропескоструйного или химического воздействия на призабойную зону скважины на нефтяных и газовых месторождениях. Вид климатического исполнения «У1» ГОСТ 15150-69. • УН обеспечивает следующие функции: • автоматизированную работу в режиме ГРП; • автоматическое переключение передач в трансмиссии без разрыва потока мощности и управление режимами работы газотурбинных двигателей (ГТД); • плавный диапазон регулирования с ОПУ в СКУ величины опрессовочного давления манифольдов и насосно-компрессорных труб, создаваемого УН в диапазоне от 0 до 85 Мпа; • плавный диапазон регулирования производительности УН с ОПУ в СКУ в диапазоне от 0 до 2,5 м3/мин; • автоматическое поддержание постоянной величины производительности (вне зависимости от изменения давления, создаваемого скважиной) по команде с ОПУ в СКУ; • автоматический встроенный контроль состояния узлов и систем УН; • прекращение подачи рабочей жидкости в скважину при срабатывании защиты от превышения максимально допустимого давления на скважине без остановки ГТД.

20. УСТАНОВКА НАСОСНАЯ УН-2250 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

21. УСТАНОВКА НАСОСНАЯ УН-2250 РАБОЧАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА На характеристике указаны расходы, при которых система автоматического управления режимами производит переключение передач в КП1 и КП2

22. РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ УН-2250 Газотурбинные двигателиГТД-1250 Насос НТП-2250 Бак топливный Автоматическая трансмиссия Привод управлениядвигателями Бак системы смазкиприводной части насоса НТП-2250

23. РАБОЧЕЕ ОБОРУДОВАНИЕ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ УН-2250 Баллоны воздушной системы Муфта Аккумуляторныебатареи Аппаратура запускадвигателей Система смазкиуплотнений плунжеров

24. ПАНЕЛЬ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ УН-2250 Оперативный контроль систем Переключение технологическихрежимов Переключение режимов управления Контроль рабочих параметров Автоматическая защитаот превышения давления Автоматическое поддержаниезаданного расхода

25. ПЛУНЖЕРНЫЙ НАСОС НТП-2250 Максимальная мощность -2250 л.с.

26. УСТАНОВКА СМЕСИТЕЛЬНАЯ УС-10

27. УСТАНОВКА СМЕСИТЕЛЬНАЯ УС-10 Установка Смесительная предназначена для приготовления рабочих жидкостей и смесей в составе мобильных комплексов для гидравлического разрыва пласта и подачи жидкостей и смесей к УН при осуществлении гидравлического воздействия на призабойную зону скважины на нефтяных месторождениях. Установка Смесительная обеспечивает: - автоматическую работу в режимах приготовления жидкостей, смесей и ГРП; - приготовление рабочих жидкостей и смесей с использованием гуаровой муки, активаторов, загустителей, стабилизаторов глин, деэмульгаторов, сшивателей, сыпучих химреагентов, деструкторов, проппантов; - регулируемую подачу жидких химических реагентов при приготовлении рабочих жидкостей и подаче жидкостей и смесей к УН в процессе ГРП; - регулируемую подачу в процессе проведения ГРП деструктора и проппанта в приёмный бункер смесителя.

28. УСТАНОВКА СМЕСИТЕЛЬНАЯ УС-10 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

29. КОМПОНОВКА И ОБОРУДОВАНИЕ УС-10 Дизельный привод Баки жидких добавок Расходомеры жидкихдобавок Смеситель Механизм подачипроппанта Всасывающий насос Дозировочные насосы

30. КОМПОНОВКА И ОБОРУДОВАНИЕ УС-10 Механизм ввода сухих добавок Измеритель плотности Электромагнитныйрасходомер Турбинныйрасходомер Нагнетательный насос

31. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ УС-10 • Система управления работой УС обеспечивает в автоматическом режиме: • запланированный во времени расход рабочих жидкостей (смесей) в процессе их приготовления и проведения ГРП; • запланированный во времени расход жидких добавок в процессе приготовления жидкостей и смесей и при их подаче на УН; • запланированный во времени ввод сухих добавок (деструкторов) в жидкости и смеси при проведении ГРП; • запланированную во времени концентрацию проппанта в смеси при проведении ГРП; • обработку информации контрольно-измерительных приборов и передачу данных в СКУ. • В случае необходимости, оператор может оперативно включить ручной режим управления на пульте контроля и управления, расположенном в кабине УС.

32. ПУЛЬТ КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ УС-10 Контрольгидросистемы Отображениерабочих параметров Ручноеуправлениерабочимоборудованием Панель управлениядвигателем ЯМЗ Управлениезатворами Переключательрежимовуправления Управление электрооборудованием УС

33. ИНТЕРФЕЙС ПРОГРАММЫ УПРАВЛЕНИЯ УС-10