Исследования, по достоверной оценке, увеличения продуктивности газоконденсатных скважин за счет применения гидроразрыва пласта (ГРП) с использованием ГДИС, а также промыслово-геофизических исследований (ПГИ) и телеметрии известны на примере таких сложных объектов, как ачимовские отложения Уренгойского НГКМ [1–3 и др.]. Тем не менее специфика скважин со сложной проходкой в разрезе высокорасчленных коллекторов, которые существенно отличаются по напряжено-деформированному состоянию, требует отдельного внимания к оценке эффективности за счет каждой техногенной трещины после проведения гидроразрыва пласта. Решения данной задачи известны по опубликованным исследованиям авторов из разных российских компаний [4, 5].
Отдельное внимание заслуживают работы, расширяющие инструментарий и методики количественной интерпретации термометрии и спектральной шумометрии. Труды по данной тематике [6, 7], рассматривающие комбинацию методов проведения и интерпретации комплексных промысловых исследований скважин, также были использованы в работе для повышения точности результатов.

Предлагаемые авторами подходы к комплексированию исследований предусматривают широкое применение при интерпретации ГДИС результатов проектирования дизайнов гидроразрыва пласта в профильном симуляторе и фактически полученные параметры в результате выполнения работ и калибровки, но при этом дополнительно учитываемые параметры принимаются по лабораторным исследованиям жидкостей разрыва, пропантов, керна, выполненным для целей проектирования гидроразрыва пласта, геомеханическому моделированию и учету результатов определения профиля притока по ПГИ с расширением на калибруемые количественные значения термометрии через оценку спектральной шумометрии на точках.
Особое внимание в процессе интерпретации данных необходимо уделять анализу неработающих или слабоработающих муфт/интервалов ГРП. К таким зачастую относятся интервалы, на которых получена преждевременная остановка закачки («СТОП») в процессе ГРП либо преждевременный выход на «продавку» из-за рисков получения «СТОП» и, как следствие, недостаточная геометрия и проводимость трещины (рис. 1).

Последовательность уточняемых параметров при интерпретации результатов ГДИС на скважинах с многостадийным гидроразрывом пласта (МГРП) с учетом дополнительных инструментов приведена на рисунке 2.

Технологический «СТОП» — преждевременная остановка закачки пропанта, как следствие, геометрия не соответствует запланированным параметрам и не достигается оптимальная упаковка трещины, так как не закачивается весь объем пропанта. По результатам ПГИ определяется и работающая длина горизонтального ствола скважины, которая численно равна расстоянию между первой и последней работающими муфтами скважины.

Рассматриваемые подходы применяются при интерпретации скважин одного из газоконденсатных месторождений. Основные технологические решения предусматривают горизонтальное вскрытие продуктивного пласта с избирательным заканчиванием типа горизонтальные скважины (ГС) с МГРП либо многозабойные скважины (МЗС) в зависимости от условий по фильтрационно-емкостным свойствам пласта (ФЕС) и наличию пластовой подошвенной воды.
В настоящей статье рассматриваются только ГС с МГРП. На рассматриваемых скважинах используется достаточно представительный набор исследований при ПГИ, который включает: гамма-каротаж (ГК), локатор муфт (ЛМ), термометрию (ТМ), манометрию (МН), влагометрию (ВЛГ), резистивиметрию (РЕЗ), механическую расходометрию (РГД), термоанемометр (СТИ), шумометр (ШМ).
В результате анализа интерпретации по скважинам установлено, что заключение о профиле притока скважины в основном формируется по расходометрии, что, несомненно, на сегодняшний день является одним из представительных измерений, однако по термометрии и спектральной шумометрии зачастую диагностируются противоположные замеры по ряду муфт (портов ГРП).
В результате изучения опыта [6] и последующей переинтерпретации термометрии и спектральной шумометрии установлено, что по ряду муфт притоки можно считать установленными, а результаты интерпретации с большим количеством трещин дают лучшую сходимость кривой восстановления давления.
Как следствие отмечаем, что роль количественной интерпретации результатов термометрии в современном комплексе ПГИ очень важна. В сложных условиях проведения исследований (расслоенный поток, нестабильный приток низкой интенсивности) этот метод сейчас несет основную информационную нагрузку количественной оценки параметров профиля притока и приемистости. Алгоритм расчета по термограмме величины нормированного коэффициента теплоотдачи в интервалах вне работающих пластов и оценки доли пластов в притоке представлен на рисунке 3.
Подтверждение результатов термометрии дополнительно калибруется с результатами спектральной шумометрии.

Помимо использования данных, получаемых с ПГИ, необходимо учитывать данные изучения геомеханического состояния, в частности по вопросам ориентации максимального стресса и влияния контраста вертикальных напряжений на гидравлически эффективную высоту техногенной трещины. Следует особенно отметить, что параметр проводимости трещины помимо напряжений должен быть откалиброван на результаты лабораторных исследований по определению остаточной проводимости пропантной пачки.
В результате выполнения работ по данному подходу была разработана матрица уточняемых и калибрующих параметров для интерпретации гидродинамических исследований горизонтальных скважин (ГДИ ГС) с МГРП (табл. 1).

Основным инструментом для оценки является интерпретация кривых восстановления давления методов производной Бурде. Подходы к комплексированию интерпретации гидродинамических исследований с промыслово-геофизическими и лабораторными для горизонтальных скважин с МГРП предусматривают последовательность, включающую в себя несколько этапов, смысл которых заключается в пошаговом уточнении параметров трещин ГРП (рис. 4).

Каждый последующий этап интерпретации отличается от предыдущего параметрами, принимаемыми в расчет.
1. В первую очередь для калибровки модельных данных на фактические данные, полученные после проведения ГРП, в расчете в виде констант задаются осредненные параметры трещины, а именно полудлина, высота и безразмерная проводимость трещины. Используемые параметры задаются согласно инженерным отчетам, кроме высоты трещины. Она задается равной эффективной толщине пласта, подразумевая, что трещина ГРП по вертикали вскрыла все пропластки коллектора. На данном этапе при расчете варьируется проницаемость пласта.
2. Следующий этап заключается в уточнении полудлины и безразмерной проводимости трещины, то есть значения этих параметров могут изменяться в ходе расчета. Неизменной величиной при расчете остается высота трещины. Стоит отметить, что перед началом проведения расчета необходимо оценить корректность положения линии проницаемости. Если ее значение нефизично относительно фактических данных, то положение линии необходимо скорректировать, а полученное значение сделать константой для второго этапа и последующих расчетов.
3. В последнем этапе уточняется и высота трещины, то есть при расчете варьируются и полудлина, и безразмерная проводимость, и высота трещины. Третий — итоговый этап интерпретации ГДИС, учитывающий фактически скважинные данные и обеспечивающий максимальное схождение модельных параметров с фактическими.
Рассмотрим данные этапы с существующими подходами к интерпретации, не учитывающими по различным причинам те либо иные результаты исследований, в конечном итоге определяющие ключевые параметры ФЕС и техногенных трещин (табл. 2).

Более детальная информация о варьируемых параметрах и постоянных по каждому из вариантов представлена в таблице 3, соответствующая одной из форм результатов интерпретации кривой восстановления давления (КВД).
За критерии достоверности интерпретации приняты такие параметры, как хорошее совпадение измеренной и теоретической КВД и ее логарифмической производной на всех участках времен при условии учета истории работы скважины, а также непротиворечивость полученных значений ФЕС с известными геологическими данными и данными геофизических исследований.

Рассмотрим результаты определения ФЕС дренируемой зоны и технико-технологические параметры горизонтальной скважины на примере одной из скважин месторождения Восточной Сибири со следующими параметрами (табл. 4).

Первые два варианта обозначаются «без точного учета параметров ГРП», так как в данных интерпретациях не проводился учет по дизайнам гидроразрыва пласта, а также учет ПГИ по термометрии и шумометрии. На эффективную и общую толщину значения полудлины, высоты и безразмерной проводимости были заданы как расчетные.
На рисунке 5 представлен график логарифмической производной КВД и расчетные значения по вариантам 1 и 2. Как видно на участках интервала, после притока и выхода на радиальное течение отмечается несовпадение, также по варианту 2 можно отметить несоответствие конечного участка (выделено зеленым).

Исходя из сводных данных интерпретации в таблице 5, можно увидеть, что первые 2 варианта, интерпретирующие значения по скважине, не учитывали параметр длины работающей части горизонтального ствола скважины. Также можно увидеть, что угол отклонения трещины завышен. Данные факторы влияют на проводимость трещины, тем самым делая ее значение недостоверным.

В варианте под номером 3 проводится неполный учет параметров трещины. К примеру, при задаваемом параметре безразмерной проводимости в 10, проводимость трещины может получиться в 17,000 мДарси*м. Данное значение не является правильным, в связи с этим в предложенных вариантах определяется диапазон проводимости в пределах 50 % от полученного по дизайнам ГРП и лабораторным исследованиям.
На рисунке 6 видно, что совпадение с фактической кривой достаточно высокое, однако на участках интервала после притока и выхода на радиальное течение (выделено зеленым) имеет недостаточное совпадение.

По результатам сопоставления сводных параметров (табл. 5) и как было отмечено, итерация под номером 3 выполнялась уже с неполным учетом параметров ГРП и ПГИ, поскольку количество трещин принято только по расходометрии, можно увидеть, что учитывается длина горизонтального ствола, высота трещины и количество сегментов трещины. Но данная интерпретация не учитывает угол отклонения — результаты геомеханического моделирования, не уточняет полудлину трещины и проницаемость.

В четвертом варианте параметры техногенных трещин устанавливаются константой. Полудлина и безразмерная проводимость принимаются из инженерных отчетов средним значением по всем стадиям. Высота трещины устанавливается равной эффективной толщине. В данной вариации модель адаптируется на фактические параметры и вследствие этого уточняется проницаемость пласта.
Расчетные значения приведены на рисунке 4 совместно с вариантом 3 для оценки совпадения с фактической и отличием по вариантам. Как можно отметить, сходимость третьего варианта по всей кривой выше, чем четвертого. Однако при сопоставлении сводных параметров (табл. 5) следует отметить незначительное превышение полудлины в варианте 3 над значениями, полученными при калибровке трещин в профильном симуляторе.

В следующем 5 варианте уточняется полудлина и безразмерная проводимость трещины. При этом при получении данных значений, не вошедших в диапазон ±15 %, от значений, полученных при дизайне ГРП, продолжаем итерации до того момента, пока значения не установятся в данном ограничении.
Расчетные значения по варианту 5 представлены на рисунке 7, следует отметить достаточно высокое соответствие с фактической производной (выделено зеленым), однако конечный участок имеет отклонения.

Далее, в варианте 6, при сгенерированной и установленной проницаемости, полудлины и безразмерной проводимости, мы уточняем гидравлически эффективную (работающую) высоту трещины.
Как видно из рисунка 7, при сопоставлении с вариантом 5 установлено большее совпадение с фактической как на участке интервала после притока и выхода на радиальное течение, так и в конечном участке.
В итоге мы получаем 6 проинтерпретированных вариантов и переходим к подсчету процента отклонения. Чем меньше будет данный процент, тем больше сходимость получается на выходе (табл. 5).
Как уже было отмечено, за критерий оценки принимается общепринятое «хорошее» совпадение измеренной и теоретической КВД и ее логарифмической производной на всех участках времен при условии учета истории работы скважины, однако в нашем варианте выполнена не качественная оценка по визуальному совпадению, а количественная путем итеративного определения зависимости для каждого из участков производной фактических значений давления с последующей аналогичной оценкой модельной и определением отклонения между ними. Также известны более простые способы по оценке через соответствие конечного участка и соответственно точки, поскольку зачастую для поиска пластового давления через аппроксимацию это является действительно важным фактором оценки, но в случае с оценкой гидравлически эффективных параметров трещин необходимо совпадение по всей длине кривых как фактора соответствия принимаемой модели фильтрации реальным пластовым процессам.