В Новотроицке Оренбургской области запущено производство пропанта, который широко используется в современной нефтедобывающей промышленности для повышения эффективности отдачи скважин. Строительство «Оренбургского пропанта» было начато в 2017 года. Инвестиции в проект составили 1,33 млрд рублей. В феврале 2019 года начато производство. В декабре завод должен выйти на проектную мощность, которая составит 340 тыс. тонн продукции в год. На предприятии уже создано более 320 рабочих мест.

Керамический пропант применяется в качестве расклинивающего агента при добыче нефти и газа методом гидравлического разрыва пласта. Сущность данного метода заключается в нагнетании в призабойную зону жидкости под высоким давлением, в результате чего в породе образуются трещины, сохранение которых в открытом состоянии при снижении давления в скважине обеспечивается закачкой в них вместе с жидкостью разрыва керамического пропанта, который представляет собой гранулированный мелкозернистый керамический порошок.

Пропант (проппант, proppant, propping agent – расклинивающий агент) – гранулообразный материал для расклинивания, который используется в нефтедобывающей промышленности для повышения эффективности нефтеотдачи скважин с применением технологии гидроразрыва пласта (ГРП). Служит для сохранения проницаемости трещин, получаемых в ходе ГРП. По внешнему виду Пропанты представляют собой песок размером крупного макового зерна диаметром Ø 0,5 – 1,2 мм.

Каждая гранула – это элементарное керамическое изделие, полученное путем высокотемпературного обжига специального фракционированного глинозема. При этом гранулы приобретают высокую механическую прочность: 1 см2 этого песка удерживает, не разрушаясь, до 8 тонн груза. Жидкость для ГРП под давлением проникает в трещину и увеличивает ее на значительные расстояния в пласт.

После сброса давления нагнетания трещина, образованная в пласте, имеет тенденцию закрываться из-за веса пород. Чтобы сохранить трещину открытой, используют пропанты, которые обычно суспендируют в среде ГРП.

Пропанты при попадании в трещину действуют как подпорки и удерживают трещину открытой после того, как давление нагнетания снижается. Это обеспечивает выкачивание без остатка нефти и газа из зрелых скважин.

Когда трещина находится в твердом пласте на значительной глубине, инертное ядро ​​должно быть из материала, который более устойчив к разрушению, чем песок.

Инертными материалами для формирования сердцевины пропанта, подвергаемого такому применению, являются гранулированная скорлупа орехов,таблетки из алюминия или алюминиевых сплавов, керамические частицы, стеклянные сферы.

Когда скважина вводится в эксплуатацию, поток нефти через трещину удаляет растворимый материал покрытия пропанта и оставляет инертные частицы на месте в трещине.

Подходящими маслорастворимыми материалами покрытия являются нафталин, антрацен, нефтяной асфальт, гильсонит, твердые воски, такие как чешуйчатый или гранулированный пчелиный воск, карнаубский воск, микрокристаллический углеводородный воск, гидрогенизированные животные и растительные масла, смолы – такие как абиетиновая кислота, кумарон-инденовые смолы и тд.

1. Какова в настоящий момент потребность в применении проппантов в России? Как ситуация изменилась за последние 5 лет?

Боровичский комбинат огнеупоров: Честно говоря, на сегодняшний день проппанты – это самый востребованный материал в нефтегазовой отрасли. Единственными сдерживающими факторами могут являться количество и потенциал флотов для ГРП. Потребность в применении проппантов постоянно растет, так как разработка большей части наших месторождений не может вестись максимально эффективно без проведения ГРП. Если оглянуться на 5 лет назад, можно увидеть, что применение проппантов «взлетело» с 350 тыс. тонн в 2013 году до 1300 тыс. тонн (прогноз в 2018 году). И это только на российском рынке. В настоящий момент можно смело заявить о большой перспективе применения проппантов для добычи трудноизвлекаемых запасов.

Объемы потребления проппанта по РФ составили:

2011 – 541 тыс.т.
2012 – 617 тыс.т.
2013 – 646 тыс.т.
2014 – 762 тыс.т.
2015 – 832 тыс.т.
2016 – 1’032 тыс.т.
2017 – 1’300 тыс.т.
2018 – ожидаемое потребление 1’350 тыс.т.

Спрос на проппант остается высоким уже много лет, но в последнее время, в связи с разработкой трудноизвлекаемых запасов, а также использованием многостадийных ГРП, спрос на проппант только увеличивается.

2. Как часто используются более качественные, по сравнению с песком, керамические проппанты и осмоленные проппанты в России? Какие у них преимущества?

Боровичский комбинат огнеупоров: СССР начал проводить ГРП в 50-х годах прошлого века. В то время единственным доступным проппантом был чистый речной песок. Тем не менее, учитывая, что скважины были неглубокими, он был довольно эффективным. Кроме того, в Советском Союзе не было, так называемой, «песчаной культуры». То есть не было специальных предприятий по производству высококачественного песка для ГРП, в отличии, например, от американских поставщиков фрак – песка. И что самое главное, в России до сих пор нет разработанных месторождений песка, который мог бы использоваться для ГРП даже после обработки. Таким образом, я могу сказать, что на сегодняшний день 99% российского рынка проппантов занимают керамические проппанты. Что касается их преимуществ, необходимо отметить, что пластовые условия, а именно напряжение смыкания трещины, и значения проницаемости обуславливают использование проппантов крупных фракций (20/40 – 12/18) с сопротивлением раздавливанию от 4000 до 6000 psi. Поэтому российский песок вряд ли можно назвать реальной альтернативой керамическим проппантам, т.к. у него не очень хорошая форма гранул и слабая прочность даже после просеивания. Керамические осмоленные проппанты занимают почти 20% рынка. Как правило, используются проппанты с покрытием из синтетических смол, отверждающиеся в пластовых условиях, для решения проблемы выноса. На сегодняшний день, все попытки заменить керамические проппанты на осмоленный песок остаются безуспешными.

Песок не используется – по причине его низкого качества и, как следствие, не достижения расчетных параметров добычи. Применяется керамический и полимернопокрытые проппанты в пропорции 8% полимерный, 92 % керамический от требуемого объема, только при необходимости использования полимерного проппанта для закрепления основной пачки керамического проппанта (проблема выноса).

На сегодняшний день есть несколько видов проппанта:

• керамический проппант
• полимернопокрытый проппант
• особопрочный проппант
• легкий проппант

Проппант в отличии от песка обладает высокой прочностью, сферичностью и округлостью, а как следствие болеее высокой проводимостью и проницаемостью. Все это позволяет увеличить пропускную способность жидкости через закаченную в скважину пачку проппанта. Также за счет высокой прочности проппанта время работы скважины увеличивается в десятки, а то и в сотни раз.

Еще несколько лет назад спрос на полимерные проппанты был достаточно высок, так как данный вид проппанта помогает предотвратить вынос проппанта из скважины. Однако последнее время, в связи с его более высокой стоимостью, спрос на полимерные проппанты значительно снизился.

Высокопрочные проппанты наоборот достаточно широко применяются на глубоких скважинах с высокими стрессами, где такой показатель проппантов, как сопротивление раздавливанию (crush test) является приоритетным.

3. Какой вид проппантов предлагает ваша компания? Как вид проппанта влияет на выбор скважины, в которой он будет использоваться?

Боровичский комбинат огнеупоров: Основным продуктом «Боровичского комбината огнеупоров» («БКО») является керамический проппант марки BORPROP ISP (средней прочности), который производится с 1996 года. Он представлен фракциями 30/50, 20/40, 16/30, 16/20 и 12/18. Проппанты марки BORPROP рассчитаны на давление до 10000 psi и способны выдерживать такие сложные пластовые условия, как кислотная обработка и высокие температуры. Мы следим за тенденциями на рынке и производим проппанты с покрытием из синтетических смол, отверждающиеся в пластовых условиях, для решения проблемы выноса (BORPROP RCP), а также высокопрочные керамические проппанты с предварительно отвержденным покрытием (BORPROP SSP). Проппант BORPROP RCP представлен в трех видах для применения при различных температурах, а BORPROP SSP может использоваться при высоком пластовом давлении до 15000 psi. Ответственность за выбор проппанта несет оператор и, в некоторых случаях, нефтесервисная компания. Иногда мы можем самостоятельно порекомендовать проппант на основании характеристик скважины, например, напряжение смыкания трещины, проницаемость, температура, кислотный ГРП и т.д. Но на практике инженеры по ГРП не сообщают какие-либо параметры, т.к. эта информация является конфиденциальной. Как правило, для скважин с высоким напряжением смыкания трещины выбирают проппанты марки BORPROP.

Выпускается полная линейка проппантов применяемых в нефтегазодобывающих компаниях, а именно:

Серийная продукция:

• керамический проппант марки ForeProp с насыпным весом 1,6 г/см3
• полимернопокрытый проппант марки ForeRCP насыпным весом 1,6 г/см3

Продукция по спецзаказу:

• керамический легкий проппант марки ForeLWP с насыпным весом 1,4 г/см3
• полимернопокрытый легкий проппант марки ForeRCPL с насыпным весом 1,4 г/см3
• упрочненный легкий проппант марки ForeESPL с насыпным весом 1,4 г/см3
• особопрочный керамический проппант марки ForeESP с насыпным весом 1,6 г/см3

Всегда характеристики скважины определяют фракцию и марку проппанта.

Предлагается достаточно широкую линейку проппантов, как по видам , так и по их возможностям от ультра легкого с насыпной плотностью менее 1.2 г. на cм.3 до супер высокопрочных проппантов, готовых выдержать нагрузки выше 20 000 psi. Кстати, наша компания производит самый высокопрочный проппант среди всех производителей в России.

Клиент в зависимости от типа и характеристик освояемой скважины, подбирает себе подходящий тип проппанта, который наилучшим образом «сработает» именно в заданных условиях.

4. Как качество проппанта влияет на успех проведения ГРП? Какие системы имеются в вашем распоряжении для обеспечения высокого качества проппанта в процессе добычи?

Боровичский комбинат огнеупоров: Это очень интересный вопрос, и я бы предпочел на него не отвечать. У меня есть большой опыт сотрудничества с американскими нефтесервисными компаниями и поставщиками песка для ГРП. Существует множество различных мнений по поводу проппантов, и я бы не хотел показаться предвзятым в этом вопросе. Разумеется, если мы используем проппант, то высокое качество будет преимуществом. С другой стороны, основным аспектом являются затраты на скважину. Мне кажется, что этот вопрос лучше задать специалистам по ГРП. «БКО» производит изделия только самого высокого качества. В начале 2000 года наша Система менеджмента качества прошла сертификацию в соответствии с требованиями API Q1. В любом случае, проппанты марки BORPROP – это наилучший выбор операторов / нефтесерфисных компаний в отношении качества.

Качество проппанта не влияет на успех проведения ГРП. Качество проппанта влияет на итоговый дебит жидкости скважины и на срок работы скважины.

Качественные характеристики проппанта закладываются в процессе его производства. Производство сертифицировано по ISO 9001 и имеет систему постоянного контроля качества.

Одним из важнейших факторов успешности процедуры ГРП является качество проппанта. Прочность является основным критерием при подборе проппантов для конкретных пластовых условий с целью обеспечения длительной проводимости трещины на глубине залегания пласта.

Качество проппантов проверяется в соответствии с требованиями международного стандарта ISO 13503:2, а так же в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51761-2013.

Ежегодно продукция направляется в Научно-Лабораторный Центр по исследованию керна и проппантов, для подтверждения соответствия качества проппантов стандартам ISO и ГОСТ Р.

5. Какие факторы должны учитывать операторы и нефтесервисные компании в отношении проницаемости и размера фракции проппанта?

Боровичский комбинат огнеупоров: На самом деле, операторы и нефтесервисные компании учитывают все параметры проппанта. По этой причине производители проппантов и проводят испытания в независимых лабораториях. Большинство испытаний сами по себе достаточно сложные, и не могут проводиться в полевых условиях. Конечные пользователи, прежде всего, настаивают на проведении испытаний на сопротивление проппанта раздавливанию и анализа гранулометрического состава.

Выбор проппанта определяется геологией пласта. На основании этих данных происходит выбор проппанта нефтегазодобывающими и сервисными компаниями.

При выборе пропанта на определенный пласт, который планируется для поведения ГРП в скважине особое внимание необходимо уделять значениям проницаемости пропанта и размера гранул. Чем выше проницаемость самого пласта, тем крупнее должен быть пропант. Проницаемость пропанта зависит от размера гранул, чем крупнее гранула, тем выше проницаемость.

6. Масса и прочность проппанта – Как оператору или нефтесервисной компании наилучшим образом оценить корректную массу и прочностные характеристики проппанта?

Боровичский комбинат огнеупоров: Самый лучший способ – это наличие собственной лаборатории. У некоых операторов и нефтесервисных компаний есть собственные передвижные полевые лаборатории для проведения экспресс-анализа и / или испытательное оборудование на складах. Крупные операторы и нефтесервисные компании имеют собственные научно-исследовательские центры для проведения различных испытаний, в том числе для оценки проппантов на сопротивление раздавливанию и контроля насыпной плотности. Инженеры по ГРП пытаются проверить каждую партию поставляемых проппантов, несмотря на наличие Сертификатов качества от производителей. Разумеется, это весьма длительный процесс, а результаты испытаний – часто субъективны. В случае возникновения споров между заказчиком и поставщиком в отношении качества проппантов, пробы «подозрительного» проппанта направляются в независимую лабораторию. Однако, в большинстве случаев, приемка и закачивание проппантов производятся на основании данных, направленных производителем: сертификат качества и отчет независимой лаборатории.

Все зависит от геологии пласта. Всегда проппант подбирают под скважину.

Первым и наиболее широко используемым материалом для закрепления трещин являлись пески, удельный вес которых составляет приблизительно 2,65 г/см3. Пески обычно используются при гидроразрыве пластов, в которых напряжение сжатия не превышает 40 МПа. Среднепрочные керамические проппанты с удельным весом 2,7 – 3,3 г/см3, используются при напряжении сжатия до 69 МПа. Сверхпрочные проппанты используются при напряжении сжатия до 100 МПа, удельный вес этих материалов составляет 3,2 – 3,8 г/см3, но использование сверхпрочных проппантов ограничивается их высокой стоимостью.

Прочность является основным критерием при подборе проппантов для конкретных пластовых условий с целью обеспечения длительной проводимости трещины на глубине залегания пласта. В глубоких скважинах минимальное напряжение – горизонтальное, поэтому образуются преимущественно вертикальные трещины. С глубиной максимальное вертикальное напряжение возрастает. Поэтому по глубине проппанты имеют следующие области применения: кварцевые пески – до 2500 м; проппанты средней прочности – до 3500 м; проппанты высокой прочности – свыше 3500 м.

7. Как оператору увеличить проводимость трещины, заполненной проппантом?

Боровичский комбинат огнеупоров: Подобная экспертиза проводится инженером по ГРП. Каждая операция по ГРП уникальна и должна учитывать большое количество параметров. Самыми простыми и часто используемыми здесь решениями могут являться применение проппанта большей фракции или же увеличение объема проппанта в скважине для увеличения площади соприкосновения.

Процесс доставки и размещения гранул проппанта в трещине очень важный процесс при производстве ГРП. Более тяжелые проппанты для доставки как можно дальше по трещине требуют большей удерживающей способности жидкости от оседания, как правило для этого необходима большая вязкость рабочей жидкости. Проппанты с меньшей насыпной плотностью можно доставить дальше по длине трещины с меньшей вязкостью жидкости, так как они гораздо дольше находятся во взвешенном состоянии.

8. Как оператору обеспечить максимально глубокое проникновение проппанта в трещину?

Для этого у него должно быть оборудование для ГРП достаточной мощности и комплект проппантов разного размера: проппанты фракций 100, 40/70, 30/50 меш – в начале, а затем, при необходимости, проппанты фракции 20/40 и больше. Это всего лишь мое видение как производителя проппантов, как в песне: «Одна таблетка сделает тебя великаном, одна таблетка уменьшит тебя до микроскопических размеров. А те таблетки, что давала тебе мама, не делают совсем ничего. Не веришь – спроси у Алисы, когда она будет 10 футов росту». Без сомнения, у специалистов по ГРП есть собственные высокие технологии для проведения ГРП наиболее эффективным способом: жидкости для ГРП, ПАВы, пена и т.д. Технологии развиваются с каждым днем, и наглядным тому примером является «Сланцевая революция» в США.

9. Доставка проппанта в удаленные регионы может значительно повлиять на его стоимость. Какие меры принимаются Вашей компанией для снижения затрат клиентов?

Проблема логистики в России, конечно, очень сложная. Чтобы удовлетворить нужды наших клиентов, мы организовали склады в ключевых точках Сибири. Большие объемы проппанта на складах позволяют уменьшить затраты на хранение. В некоторых случаях, мы прибегаем к услугам транспортных компаний для доставки проппанта со склада непосредственно к скважине. К сожалению, мы не в состоянии контролировать затраты на перевозку «Российскими железными дорогами» в связи с их постоянно растущими аппетитами. В любом случае, люди, ведущие бизнес в Сибири и на севере России, понимают, что затраты в данных регионах достаточно высокие, и с этим ничего не поделаешь.

За прошедшие 15 лет, с момента начала производства, наша компания открыла 3 консигнационных склада на территории ХМАО в городах: Нягань, Нижневартовск и Пыть Ях. Это позволило снять бремя нефтегазодобывающих и сервисных компаний по логистике – разгрузка/погрузка и хранение. Кроме того, в период навигации наша компания осуществляет доставку проппанта водным транспортом до месторождений.

ООО «Велл Проп» имеет широкую сеть складов временного хранения в наиболее активных локациях Западной Сибири, что позволяет нам оперативно решать вопросы снабжения проппантом клиентов, заполняя склады в сезоны более низких ставок на транспортные услуги (вне подготовки к отопительному сезону), что в свою очередь позволяет экономить на доставке и как следствие дает нам возможность предоставить наилучшую цену на проппант нашим клиентам.

10. Каковы, по вашему мнению, перспективы применения проппанта в России?

Как я уже сказал ранее, у проппантов в России очень большие перспективы. Единственный вопрос: у каких именно проппантов – керамических или песка? На данной момент лидируют керамические проппанты, но у них есть огромный ограничивающий фактор – сырье. Еще одна большая проблема – это производственные мощности. По моему мнению, если однажды кто-нибудь когда-нибудь найдет хорошее месторождение песка для ГРП, то песок надолго займет первое место.

На сегодняшний день ГРП это самый экономически оправданный способ повышения нефтеотдачи. Перспективы применения проппанта обусловлены рыночной ценой нефти и плановым объемом добычи.

integral-russia.ru

 

Ежедневный прогноз ценовых колебаний на 4 декабря 2019