Влияние структуры сланцев на характеристики гидроразрывов пласта по результатам лабораторных исследований

В настоящее время гидравлический разрыв пласта (ГРП) является одним из наиболее эффективных способов стимулирования добычи сланцевой нефти и газа, однако, ГРП не всегда оказывается настолько эффективным, как это предсказывают простейшие модели радиальных трещин. В Сколковском Институте Науки и Технологий (Сколтех) разработана уникальная методика проведения лабораторных исследований ГРП на образцах, добытых из нетрадиционных коллекторов углеводородов в псевдо-трёхосных условиях нагружения, моделирующих напряжённое состояние резервуара углеводородов. В данной работе представлены результаты лабораторных исследований шести образцов сланцев, предоставленных компанией ООО «Ритек», добытых из одной и той же скважины, но с разных глубин. Для каждого исследуемого образца мы определили давление закаченной жидкости в момент разрушения образца, скорость роста трещины ГРП и деформацию образца в момент, когда трещина ГРП достигает поверхности образца. Были установлены корреляционные зависимости между параметрами ГРП и геомеханическими характеристиками исследуемых образцов. Мы также установили некоторые отклонения от обнаруженных общих закономерностей, которые мы объясняем влиянием структуры отдельных образцов. Полученные в серии экспериментов результаты были сопоставлены с дополнительным лабораторным ГРП, проведённом на образце сланца, в котором было обнаружено отклонение направления развития ГРП от направления, задаваемого направлением главных напряжений. В проделанной работе было показано, что сочетание нескольких независимых лабораторных методик позволяет надежно определить параметры, которые могут быть использованы для верификации моделей ГРП.