Во ВНИМИ и ВНИИОкеаногеология на основе анализа геолого-разведочных работ и эксплуатации нефтяных месторождений выявлено (особенно на больших глубинах), что концентрации напряжений в призабойной зоне влияют на процессы фильтрации и интенсивность притоков нефти и газа в скважину.
Основной причиной снижения проницаемости призабойной зоны пласта (ПЗП) во время первичного вскрытия продуктивного пласта является наршениеу его равновесно-нагруженного состояния под влиянием которого происходит перераспределение концентраций напряжений. В зависимости от литолого-петрографической характеристики горных пород и глубины залегания пласта тангенциальные напряжения в прифильтровой зоне могут возрасти в несколько раз. Под действием таких высоких нагрузок гидропроводность ПЗП существенно снижается не только за счет смыкания микротрещин в порово-трещинном коллекторе, но и за счет защемления в них кальматационного материала бурового раствора. Поэтому нередки случаи, когда даже при наличии достаточно хорошего коллектора приток нефти к забою скважин слабый или отсутствует.
Для получения проницаемости, близкой к естественной, применяют гидроударный метод воздействия, торпедирование скважин, гидравлический разрыв пласта. Каждый из перечисленных методов имеет свои преимущества и недостатки.
При проведении гидравлических ударов и торпедировании скважин с помощью химических взрывчатых веществ величина трещин во многом зависит от типа коллекторов и, как правило, не является значительной. Гидравлический разрыв пласта (ГРП) лишен этого недостатка. В то же время большим недостатком ГРП является отсутствие действенных способов контроля и управления за созданием трещин и их направленности. В неоднородных пластах трещины возникают в наиболее проницаемой части пласта. Ориентация трещины определяется сложнонапряженным состоянием пород и направлением их естественной трещиноватости и часто не может быть предсказана. Непредсказуемость трещинообразования может привести к преждевременному прорыву вод за счет выхода трещины в зону ВНК или подошвенных вод. Работниками ВНИМИ, ВНИИОкеанология, ОАО «Удмуртнефть» (патент № 1167925, 18.04.83) создан и внедрен в промышленных масштабах метод щелевой разгрузки продуктивного пласта, заключающийся в создании двух вертикальных, диаметрально противоположных щелей в продуктивном пласте скважины. Метод обеспечивает надежную гидродинамическую связь с пластом, снижение напряжений и увеличение проницаемости пород в призабойной зоне, увеличение площади фильтрации, высокое совершенство вскрытия пласта, увеличение дебита скважин и, в конечном счете, повышение конечного нефтеизвлечения.
Метод может использоваться в сочетании с кислотными и другими обработками ПЗП в добывающих и нагнетательных скважинах. Он может быть использован для выравнивания профиля приемистости скважин. Эффективность метода щелевой разгрузки пласта зависит от правильного выбора объекта обработки.
Выбор объекта проводится на основании детального изучения промыслово-геофизических материалов как непосредственно по скважине, так и по месторождению в целом.
Для получения устойчивого во времени эффекта от щелевой разгрузки пласта необходимо выбирать интервалы, не заключающие в себе пластичных прослоев. Наличие в кровле и подошве выбранного интервала каверн, превышающих диаметр долота в 2-2,5 раза, на расстоянии до 6-15 м вызывает эффект перемещения кольцевой зоны концентрации напряжений от скважины в глубь массива и при ограниченной глубине щелей препятствует снижению напряжений и повышению проницаемости пор в ПЗП.
Целесообразно проводить щелевую разгрузку при небольшой по размерам (1-2 м) зоне кальматации, особенно при значительном снижении проницаемости пород в этой зоне. Тогда, полная потеря гидравлической связи скважины с пластом не препятствует успешному использованию метода щелевой разгрузки. Наиболее благоприятными для использования метода являются терригенные поровые коллекторы с низкой проницаемостью и высокой глинистостью. Следует отметить, что вскрытие и освоение таких коллекторов традиционными методами часто весьма затруднительно. Другая группа коллекторов, благоприятная для щелевой разгрузки - порово-трещинные и трещинные коллекторы, карбонатные и терригенные с вертикально и наклонно квитированными трещинами; проницаемость трещинных коллекторов в значительно большей степени зависит от напряжений, чем проницаемость поровых коллекторов.
В трещинных коллекторах размеры ПЗ обычно значительно больше, чем в поровых, поэтому проведение щелевой разгрузки пласта целесообразно комбинировать с последующей кислотной обработкой для увеличения глубины воздействия на пласт.
Предварительное проведение щелевой разгрузки позволит снизить давление, необходимое для закачки реагентов в пласт при кислотной обработке. При выборе объекта для щелевой разгрузки необходимо учитывать наличие зумпфа (30-40 м). Создание вертикальных щелей, так же как и точечная гидропескоструйная перфорация, характеризуется минимальным нарушением герметичности цементного кольца выше и ниже интервала вскрытия пласта, что позволяет рекомендовать метод щелевой разгрузки при малом расстоянии между интервалом вскрытия и водонефтяным контактом.