006833 Областъ техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится в общем к области гидравлического разрыва подземных пластов и, более точно, к способу и средству оптимизации гидропроводности трещин. Предпосылки создания изобретения Углеводороды (нефть, природный газ и т.д.) получают из подземного геологического пласта (т.е. "коллектора") путем бурения скважины, которая проходит в нефтегазоносный пласт. Это обеспечивает частичный путь, по которому поток углеводорода достигает поверхности. Для "добычи" углеводорода, т.е. для обеспечения его прохода из пласта в ствол скважины (и в конце концов к поверхности), должен существовать достаточно беспрепятственный путь прохода потока из пласта в ствол скважины. Гидравлический разрыв представляет собой основное средство повышения продуктивности скважины путем размещения или удлинения каналов от ствола скважины к пласту. Эту операцию, по существу, выполняют путем гидравлического нагнетания жидкости для гидроразрыва в ствол скважины, проходящий в подземный пласт, и принудительной подачи жидкости для гидроразрыва к слоям пласта под действием давления. Обеспечивается принудительное растрескивание слоев пласта или породы и разрыв пласта. Расклинивающий агент размещают в трещине для предотвращения смыкания трещины и тем самым для обеспечения улучшенного потока извлекаемой текучей среды, т.е. нефти, газа или воды. Успех гидравлического разрыва зависит от гидропроводности трещин. Известно, что ряд параметров влияет на эту гидропроводность. Во-первых, расклинивающий агент создает проводящий канал к стволу скважины после прекращения нагнетания, и, таким образом, набивка из расклинивающего агента имеет решающее значение для успеха гидравлического разрыва. Были разработаны многочисленные способы для повышения гидропроводности трещин путем надлежащего выбора размера и концентрации расклинивающего агента. Для повышения гидропроводности расклинивающего агента при гидроразрыве типовые подходы предусматривают выбор оптимального расклинивающего агента. В общем смысле, наиболее распространенные подходы, применяемые для улучшения характеристик расклиненной трещины, предусматривают использование высокопрочных расклинивающих агентов (если прочность расклинивающего агента недостаточно высокая, напряжение, вызывающее смыкание, приводит к дроблению расклинивающего агента, что вызывает образование мелких частиц и уменьшение гидропроводности), расклинивающих агентов большого диаметра (проницаемость расклиненной трещины увеличивается пропорционально квадрату диаметра зерен), высоких концентраций расклинивающего агента в набивке из расклинивающего агента для получения более широких расклиненных трещин. Для ограничения обратного потока сыпучих расклинивающих материалов, помещенных в пласт, обычно используют средства для удерживания расклинивающего агента, так что расклинивающий агент остается в трещине. Например, расклинивающий агент может быть покрыт способной к отверждению смолой, активируемой при скважинных условиях. Также использовались различные материалы, такие как волокнистый материал, пучки волокон или деформируемые материалы. В случаях использования волокон полагают, что волокна концентрируются с образованием мата или другой трехмерной структуры, которая удерживает расклинивающий агент, тем самым ограничивая его обратный поток. Кроме того, волокна способствуют предотвращению миграции мелких частиц и, следовательно, уменьшения гидропроводности набивки из расклинивающего агента. Также известно, что для обеспечения лучшего размещения расклинивающего агента средство для удерживания расклинивающего агента, например волокнистый материал, способную к отверждению смолу, образующую покрытие на расклинивающем агенте, предварительно отвержденную смолу, образующую покрытие на расклинивающем агенте, комбинацию способной к отверждению и предварительно отвержденной (продаваемой как частично отвержденная) смолы, образующую покрытие на расклинивающем агенте, пластинки, деформируемые частицы или липкое покрытие для расклинивающего агента добавляют для захвата частиц расклинивающего агента в трещине и предотвращения их поступления через трещину в ствол скважины. Жидкости для гидроразрыва на основе расклинивающего агента, как правило, также содержат загуститель, такой как способный к сольватации полисахарид, для обеспечения достаточной вязкости для переноса расклинивающего агента. Оставление высоковязкой жидкости в трещине приводит к уменьшению проницаемости набивки из расклинивающего агента, что ограничивает эффективность обработки. Следовательно, были разработаны реагенты для разрушения гелей, которые уменьшают вязкость путем расщепления полимера на фрагменты из малых молекул. Другие технологии, предназначенные для того, чтобы способствовать меньшим повреждениям в трещине, предусматривают использование загущенной нефти, вспененных жидкостей или эмульгированных жидкостей. В последнее время были созданы свободные от твердых частиц системы, основанные на использовании вязкоупругих поверхностно-активных веществ в качестве загустителя, что приводит к созданию текучих сред, которые не оставляют никаких остатков, способных оказывать воздействие на гидропроводность трещины. Многочисленные попытки также были предприняты для повышения гидропроводности трещин путем регулирования геометрических параметров трещины, например, чтобы ограничить ее протяженность в вертикальном направлении и способствовать образованию трещин с большей длиной. Поскольку образование трещины обеспечивает интенсификацию добычи путем увеличения эффективного радиуса ство-1- 006833 ла скважины, то чем больше длина трещины, тем больше эффективный радиус ствола скважины. Тем не менее, многие скважины ведут себя так, как будто трещина имеет значительно меньшую длину, поскольку трещина загрязнена жидкостью для гидроразрыва (т.е. более точно, жидкостью, используемой для доставки расклинивающего агента, а также жидкостью, используемой для создания трещины, которые обе будут рассмотрены ниже). Наиболее трудная для извлечения часть жидкости - это та часть, которая удерживается в конце трещины, т.е. на участке трещины, наиболее удаленном от ствола скважины. Таким образом, образующаяся в результате застойная жидкость для гидроразрыва в трещине, естественно, приводит к уменьшению извлечения углеводородов. Среди способов, предложенных для улучшения геометрии трещин, один способ включает стадии гидроразрыва с периодами отсутствия нагнетания или прерывистыми последовательностями нагнетания и вытекания из скважины обратно, как описано в патенте США № 3933205, выданном на имя Kiel. За счет многократного гидравлического разрыва продуктивность скважины повышается. Сначала образуют длинную основную трещину, затем образуют сколы путем обеспечения возможности падения давления в трещине ниже исходного давления гидроразрыва пласта путем прерывания нагнетания и закрытия скважины. Нагнетание возобновляют для смещения образованных сколов вдоль трещины и снова прекращают и трещину расклинивают смещенными сколами. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления способ реализуют на практике путем обеспечения возможности обратного потока из скважины во время, по меньшей мере, некоторой части периода, в течение которого нагнетание прервано. Другой способ размещения предусматривает нагнетание высоковязкой жидкости для образования подушки, за которым следует нагнетание менее вязкой жидкости для стадий с нагнетанием расклинивающего агента. Этот способ используется для гидроразрыва тонких продуктивных интервалов, когда увеличение высоты трещины нежелательно, поскольку необходимо способствовать удерживанию расклинивающего агента напротив продуктивного пласта. При данном способе, иногда называемом "трубопроводным гидравлическим разрывом", используется повышенная мобильность менее густой, насыщенной расклинивающим агентом жидкости для прохода ее через существенно более вязкую жидкость подушки. Толщина слоя насыщенной расклинивающим агентом жидкости, как правило, ограничена перфорированным интервалом. Пока перфорированный интервал перекрывает продуктивный пласт, расклинивающий агент будет оставаться там, где он нужен для обеспечения гидропроводности трещины (расклинивающий агент, который размещен в трещине, образованной в результате гидроразрыва, которая распространилась над или под продуктивным интервалом, является неэффективным). Этот способ часто используется в тех случаях, когда минимальная разность напряжений существует в интервалах, граничащих с продуктивным пластом. Другим примером является такой, в котором водоносная зона находится под продуктивным пластом и трещина, создаваемая при гидроразрыве, будет распространяться в нее. Данный способ не может предотвратить распространение трещины в водоносную зону, но может обеспечить возможность предотвращения распространения расклинивающего агента в эту часть трещины и удерживания ее открытой (это также зависит от способности жидкости для гидроразрыва обеспечивать перенос расклинивающего агента). Другие способы повышения гидропроводности трещин предусматривают использование заключенных в капсулы, разрушающих средств и описаны в ряде патентов и публикаций. Эти способы предусматривают инкапсулирование активного химического разрушающего материала, так что большее его количество может быть добавлено во время нагнетания при гидравлическом разрыве. Инкапсулирование химического разрушающего средства обеспечивает возможность его замедленного выделения в жидкость для гидроразрыва, что предотвращает его слишком быстрое вступление в реакцию, которое вызвало бы уменьшение вязкости жидкости для гидроразрыва до такой степени, что обработку невозможно было бы завершить. Инкапсулирование активного химического разрушающего средства обеспечивает возможность добавления значительно больших количеств, которые приведут к большей деструкции полимера в набивке из расклинивающего агента. Большая деструкция полимера означает лучшее извлечение полимера и повышенную гидропроводность трещины. Все способы, описанные выше, имеют ограничения. Успешность способа по патенту США № 3933205 базируется на "откалывании породы" и образовании многочисленных трещин. Данный способ наиболее часто применялся для пластов с трещинами, образовавшимися естественным путем, в частности для меловых отложений. Теории, которой в настоящее время руководствуются при переориентировании трещин, соответствует предположение, заключающееся в том, что способ по этому патенту может привести к образованию отдельных трещин, но эти трещины довольно быстро окажутся сориентированными почти под тем же азимутом, что и исходная трещина. Явление "откалывания породы" не показало себя особенно эффективным (может вообще не существовать во многих случаях) в применениях гидравлического разрыва пласта с использованием загущенной воды в качестве жидкости разрыва в течение последних нескольких лет. Способ "трубопроводного гидроразрыва" в целом ограничен концентрацией и общим количеством расклинивающего агента, которое может быть закачано при обработке, поскольку жидкость-носитель представляет собой линейный гель низкой вязкости на полимерной основе. Недостаточный перенос расклинивающего агента представляет собой проблему, как и повышенная вероятность -2- 006833 образования перемычки из расклинивающего агента в трещине вследствие низковязкой жидкости. Более низкая концентрация расклинивающего агента приведет к минимизации степени гидропроводности, которая может быть создана, и наличие полимера фактически нанесет больший ущерб в более узкой трещине. Разработка и применение инкапсулированных разрушающих средств приводит к существенному повышению гидропроводности трещин. Тем не менее, по-прежнему существует ограничение, поскольку количество полимера, получаемого обратно при обработке, часто не превышает 50% (по массе). Большая часть полимера концентрируется на концевом участке трещины, т.е. на участке, наиболее удаленном от ствола скважины. Это означает, что добыча в скважине будет происходить из более короткой трещины по сравнению с той, которая была задана и создана. Во всех вышеприведенных случаях расклинивающий агент будет занимать приблизительно не менее 65% объема трещины. Это означает, что не более 35% объема порового пространства может способствовать гидропроводности трещины. Следовательно, целью настоящего изобретения является создание усовершенствованного способа гидравлического разрыва и расклинивания трещины или части трещины, обеспечивающего повышение гидропроводности трещины и, тем самым, последующей добычи из скважины. Сущность изобретения В соответствии с настоящим изобретением, продуктивность скважины повышают за счет осуществления чередующихся стадий последовательного нагнетания в ствол скважины жидкостей для гидроразрыва, имеющих различные способности переноса расклинивающих агентов для улучшения размещения расклинивающих агентов или имеющих различные количества переносимых расклинивающих агентов. Расклиненные трещины, полученные при следовании данному способу, имеют конфигурацию, характеризующуюся рядом скоплений расклинивающего агента, распределенного вдоль трещины. Другими словами, скопления образуют "островки", которые удерживают трещину открытой вдоль ее длины, но обеспечивают множество каналов для циркуляции пластовых текучих сред. В соответствии с одним аспектом изобретения, способность жидкости для гидроразрыва переносить расклинивающие агенты определяется согласно промышленному стандарту. Этот стандарт использует большую проточную камеру (прямоугольную по форме с шириной, позволяющей имитировать ширину средней трещины, образующейся при гидроразрыве), так что жидкость и расклинивающий агент могут быть смешаны (как при эксплуатации) и закачаны в камеру динамически. Проточная камера имеет градуировку по длине как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях, что обеспечивает возможность определения скорости осаждения расклинивающего агента в вертикальном направлении и расстояния от входа в виде прорези, у которого происходит осаждение. Следовательно, различие способностей переносить расклинивающие агенты может определяться существенной разницей скоростей осаждения (измерение имеет размерность длина/время, фут/мин). В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, попеременно закачиваемые жидкости имеют соотношение скоростей осаждения расклинивающего агента, составляющее по меньшей мере 2, предпочтительно по меньшей мере 5 и наиболее предпочтительно по меньшей мере 10. Поскольку жидкости на вязкоупругой основе обеспечивают исключительно малую скорость осаждения, предпочтительный способ реализации изобретения заключается в чередовании жидкостей, содержащих вязкоупругое поверхностно-активное вещество, и жидкостей на полимерной основе. В соответствии с другим аспектом изобретения разница скоростей осаждения не достигается просто статически путем изменения химических составов жидкостей, а достигается путем чередования различных скоростей нагнетания, так что с динамической точки зрения скорость осаждения расклинивающего агента в трещине будет изменяться. Также может быть рассмотрена комбинация статического и динамического подхода. Другими словами, предпочтительная обработка состоит в чередовании последовательностей нагнетания первой жидкости, имеющей низкую скорость осаждения расклинивающего агента, закачиваемой с первой большой скоростью нагнетания, и нагнетания второй жидкости, имеющей более высокую скорость осаждения расклинивающего агента и закачиваемой с более низкой скоростью нагнетания. Данный подход может быть особенно предпочтительным, когда отношение скоростей осаждения для различных жидкостей будет сравнительно небольшим. Если заданное различие скоростей осаждения расклинивающего агента не будет достигнуто, скорость нагнетания может быть отрегулирована для получения заданного распределения расклинивающего агента в трещине. В соответствии с наиболее предпочтительным аспектом схема такова, что постоянная скорость нагнетания поддерживается для простоты. В качестве альтернативного аспекта скорость нагнетания можно регулировать для регулирования осаждения расклинивающего агента. Также существует возможность чередования расклинивающих агентов разной плотности для регулирования осаждения расклинивающего агента и обеспечения заданного распределения. В соответствии с еще одним аспектом плотность базовой жидкости можно изменять для достижения того же результата. Это обусловлено тем, что чередующиеся стадии обеспечивают размещение расклинивающего агента там, где он обеспечит наилучшую гидропроводность. Чередующиеся "хороший перенос" и "плохой перенос" зависят от пяти основных переменных: способности жидкости переносить расклинивающий агент, скорости нагнетания, плотности базовой жидкости, диаметра рас-3- 006833 клинивающего агента и плотности расклинивающего агента. Путем варьирования любой или всех из этих переменных можно достичь желательного результата. Наиболее простой и, следовательно, предпочтительный пример состоит в том, чтобы иметь жидкости с различной способностью к переносу расклинивающего агента и сохранять постоянными скорость нагнетания, плотность базовой жидкости и плотность расклинивающего агента. В соответствии с другим вариантом осуществления изобретения характеристики переноса расклинивающего агента фактически изменяют путем существенного изменения количества переносимого расклинивающего агента. Например, стадии нагнетания жидкостей, свободных от расклинивающего агента, чередуются со стадиями нагнетания жидкостей с расклинивающим агентом. Таким образом, конфигурация расклиненной трещины характеризуется рядом столбообразных скоплений, которые распирают трещину в направлении, по существу, перпендикулярном длине трещины. Изобретение обеспечивает эффективное средство повышения гидропроводности расклиненной трещины, образованной в результате гидроразрыва, и создания более протяженной эффективной половины длины трещины в целях повышения продуктивности скважины и суммарной добычи. В соответствии с изобретением используются чередующиеся стадии нагнетания различных жидкостей в целях максимизации эффективной половины длины трещины и гидропроводности трещины. Изобретение предназначено для улучшения размещения расклинивающего агента в трещинах, образованных в результате гидроразрыва, для повышения эффективной гидропроводности, что, в свою очередь, обеспечивает повышение безразмерной гидропроводности трещины, что приводит к улучшенному возбуждению скважины. Изобретение также может обеспечить увеличение эффективной половины длины трещины, что в скважинах с более низкой проницаемостью приведет к увеличенной площади, дренируемой скважиной. Изобретение базируется на надлежащем выборе жидкостей для достижения желательных результатов. Чередующиеся жидкости, как правило, будут различаться по их способности переносить расклинивающие агенты. Жидкость, которая характеризуется плохой способностью переносить расклинивающий агент, может чередоваться с жидкостью, обеспечивающей отличный перенос расклинивающего агента, для улучшения размещения расклинивающего агента в трещине. Чередующиеся стадии нагнетания жидкости по изобретению применяются для стадий обработки, предусматривающих перенос расклинивающего агента, также называемых стадиями нагнетания суспензии, поскольку цель состоит в изменении распределения расклинивающего агента по трещине для увеличения длины и гидропроводности. В качестве примера часть несущей расклинивающий агент жидкости на полимерной основе может быть заменена не наносящей вреда жидкостной системой с вязкоупругим поверхностно-активным веществом. Чередование стадий нагнетания суспензии приводит к изменению конечного распределения расклинивающего агента в трещине, образованной в результате гидроразрыва, и обеспечивает минимизацию ущерба для набивки из расклинивающего агента, что позволяет скважине достичь повышенной продуктивности. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления жидкостная система на полимерной основе используется для жидкости для образования подушки в этих случаях для создания достаточной ширины трещины, получаемой гидроразрывом, и обеспечения лучшей борьбы с водоотдачей. Изобретение также может быть реализовано с вспененными материалами, то есть с жидкостями, которые помимо других компонентов содержат газ, такой как азот, диоксид углерода, воздух или их комбинацию. Жидкости, нагнетаемые на любой из двух стадий или на обеих стадиях, могут быть вспенены с помощью любого из газов. Поскольку вспенивание может повлиять на способность к переносу расклинивающего агента, один способ реализации изобретения заключается в варьировании качества пены (или объема газа, приходящегося на объем базовой жидкости). В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления данный способ, базирующийся на нагнетании чередующихся жидкостных систем во время стадий с расклинивающим агентом, применяется для операций по гидроразрыву пласта, при которых используются продолжительные стадии образования подушки и стадии нагнетания суспензии при очень низкой концентрации расклинивающего агента, и которые широко известны как "гидравлические разрывы с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва", как описано, например, в документе 38611 Общества инженеров-нефтяников Американского института горных инженеров, или также известны в промышленности как "операции по гидравлическому разрыву пласта тонкой взвесью", или "операции по гибридному гидравлическому разрыву пласта с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва". Как описано, термин "гидравлический разрыв с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва" в используемом здесь смысле охватывает операции по гидравлическому разрыву пласта с большим объемом подушки (как правило, приблизительно 50% от всего объема закачанной жидкости и обычно не менее чем по меньшей мере 30% всего закачанного объема), с концентрацией расклинивающего агента, не превышающей 2 фунта на галлон, постоянной (и в данном случае меньшей чем 1 фунт на галлон и предпочтительно приблизительно 0,5 фунта на галлон) или линейно изменяющейся во время стадий нагнетания жидкости, насыщенной расклинивающим агентом, при этом базовая жидкость представляет собой "очищенную воду" (воду только с понизителем трения) или содержит жидкость на полимерной основе с концентраци-4- 006833 ей от 5 до 15 фунтов на миллион галлонов. Краткое описание чертежей Вышеуказанные и дополнительные цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут более понятны при рассмотрении приложенного подробного описания и чертежей, на которых изображено следующее: фиг. 1 показывает распределение расклинивающего агента после операций по гидравлическому разрыву с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва согласно предшествующему уровню техники; фиг. 2 показывает распределение расклинивающего агента в результате чередующихся стадий нагнетания жидкостей с расклинивающим агентом согласно изобретению; фиг. 3 показывает распределение расклинивающего агента после обработки многослойного пласта согласно предшествующему уровню техники; фиг. 4 показывает распределение расклинивающего агента после обработки многослойного пласта способом согласно изобретению; фиг. 5 показывает ожидаемую добычу газа после обработки способом согласно изобретению и обработки в соответствии с операциями по "гидравлическому разрыву с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва" согласно предшествующему уровню техники; фиг. 6 показывает профиль и гидропроводность трещины (путем использования цветных чертежей) для скважины, обработанной согласно предшествующему уровню техники (фиг. 6-А) или согласно изобретению (фиг. 6-В). Подробное описание и предпочтительные варианты осуществления В большинстве случаев операции по гидравлическому разрыву пласта заключаются в нагнетании свободной от расклинивающего агента вязкой жидкости или подушки, обычно воды с некоторыми жидкими добавками для получения высокой вязкости, в скважину быстрее, чем жидкость может просачиваться в пласт, так что давление повышается, и порода разрушается, что вызывает создание искусственной трещины и/или увеличение существующей трещины. После этого расклинивающий агент, такой как песок, добавляют в жидкость для образования суспензии, которую закачивают в трещину для предотвращения ее смыкания, когда давление нагнетания снимают. Способность базовой жидкости переносить расклинивающий агент зависит от типа добавляемых загустителей, которые добавляют к водной основе. Жидкости для гидроразрыва на водной основе с растворимыми в воде полимерами, добавляемыми для получения загущенного раствора, широко используются в области гидравлического разрыва. С конца 50-х годов более половины операций по гидравлическому разрыву пласта выполняют с жидкостями, содержащими гуаровые смолы (хьюаровые камеди), полисахариды с высокой молекулярной массой, состоящие из маннозо- и галактозосахаров, или производные гуара, такие как гидропропилгуар, карбоксиметилгуар, карбоксиметилгидропропилгуар. Сшивающие агенты на основе комплексов бора, титана, циркония или алюминия, как правило, используют для повышения эффективной молекулярной массы полимера и для того, чтобы сделать их более пригодными для использования в скважинах с высокой температурой. В небольшой степени также используют производные целлюлозы, такие как гидроксиэтилцеллюлоза или гидроксипропилцеллюлоза и карбоксиметилгидроксиэтилцеллюлоза, с сшивающими агентами или без сшивающих агентов. Было показано, что ксантан и склероглюкан, два биополимера, имеют отличную способность к образованию суспензий с расклинивающим агентом, даже несмотря на то, что они являются более дорогостоящими, чем производные гуара, и поэтому используются менее часто. Полиакриламидные и полиакрилатные полимеры и сополимеры используются, как правило, для высокотемпературных применений или в качестве понизителей трения в низких концентрациях для всех температурных интервалов. Свободные от полимеров жидкости на водной основе, предназначенные для гидроразрыва, могут быть получены путем использования вязкоупругих поверхностно-активных веществ. Эти жидкости обычно приготавливают путем смешивания в соответствующих количествах пригодных поверхностноактивных веществ, таких как анионогенные, катионогенные, неионогенные и цвиттерионогенные поверхностно-активные вещества. Вязкость вязкоупругих поверхностно-активных жидкостей объясняется трехмерной структурой, образуемой компонентами в жидкостях. В том случае, когда концентрация поверхностно-активных веществ в вязкоупругой жидкости существенно превышает критическую концентрацию, и в большинстве случаев в присутствии электролита, молекулы поверхностно-активных веществ собираются в группы, такие как мицеллы, которые могут взаимодействовать для образования сетчатой структуры, имеющей вязкие и упругие характеристики. Катионогенные вязкоупругие поверхностно-активные вещества, как правило, состоящие из длинноцепочечных четвертичных солей аммония, таких как бромид цетилтриметиламмония, до сих пор являлись в основном объектом внимания с коммерческой точки зрения в скважинной текучей среде. Обычными реагентами, которые придают вязкоупругие свойства растворам поверхностно-активных веществ, являются соли, такие как хлорид аммония, хлорид калия, хлорид натрия, салицилат натрия и изоцианат натрия, и неионогенные органические молекулы, такие как хлороформ. Содержание электролита в рас-5- 006833 творах поверхностно-активных веществ также представляет собой важный фактор, регулирующий их вязкоупругие свойства. Можно сослаться, например, на патенты США № 4695389, № 4725372, № 5551516, № 5964295 и № 5979557. Тем не менее, жидкости, содержащие катионогенные вязкоупругие поверхностно-активные вещества данного типа, обычно имеют тенденцию терять вязкость при высокой концентрации соляного раствора (10 фунтов на галлон или более). Поэтому данные жидкости нашли ограниченное применение в качестве жидкостей для гравийной набивки или буровых растворов, или в других случаях применения, требующих тяжелых жидкостей для уравновешивания давления в скважине. Также используются анионогенные вязкоупругие поверхностно-активные вещества. Из международной патентной публикации WO 98/56497 также известно придание вязкоупругих свойств путем использования амфотерных/цвиттерионогенных поверхностно-активных веществ и органической кислоты, соли и/или неорганической соли. Поверхностно-активными веществами являются, например, дигидроксилалкилглицинат, алкиламфоацетат или пропионат, алкилбетаин, алкиламидопропилбетаин и алкиламино-моно- или дипропионаты, полученные из определенных восков, жиров и масел. Поверхностно-активные вещества используются в сочетании с неорганической растворимой в воде солью или органическими добавками, такими как фталевая кислота, салициловая кислота или их соли. Амфотерные/цвиттерионогенные поверхностно-активные вещества, в частности те, которые содержат бетаиновый компонент, пригодны при температуре до приблизительно 150°С и, следовательно, представляют особый интерес в качестве среды для скважин с высокой температурой. Тем не менее, подобно катионогенным вязкоупругим поверхностно-активным веществам, упомянутым выше, они обычно не совместимы с высокой концентрацией соляного раствора. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, обработка состоит в чередовании стадий нагнетания жидкости на вязкоупругой основе (или жидкости, имеющей довольно плохую способность переносить расклинивающий агент, такой как жидкость на основе полиакриламида, в особенности при низкой концентрации) со стадиями нагнетания жидкости, имеющей высокие концентрации полимера. Предпочтительно скорость нагнетания поддерживают постоянной для различных стадий, но способность к переносу расклинивающего агента может быть также повышена (или альтернативно снижена) путем уменьшения (или альтернативно увеличения) скорости нагнетания. Расклинивающим агентом может быть песок, керамические расклинивающие агенты средней прочности (поставляемые Carbo Ceramics, Norton Proppants и т.д.), спеченные бокситы и другие материалы, известные в отрасли. Любой из этих базовых расклинивающих агентов может быть дополнительно покрыт смолой (поставляемой компанией Santrol, подразделением Fairmount Industries, Borden Chemical и т.д.) для потенциального повышения способности расклинивающего агента к кластерообразованию. Кроме того, расклинивающий агент может быть покрыт смолой или одновременно может быть закачано средство для борьбы с обратным потоком расклинивающего агента, такое как волокна. За счет выбора расклинивающих агентов, имеющих различие по одному из таких свойств, как плотность, размер (крупность) и концентрации, будут достигнуты различные скорости осаждения. Пример гидравлического разрыва с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва проиллюстрирован на фиг. 1-А и 1-В. Операции по гидравлическому разрыву с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва предусматривают использование жидкостей низкой стоимости и низкой вязкости для возбуждения пластов с очень низкой проницаемостью. Сообщалось, что результаты были успешными (с точки зрения измеренной продуктивности и экономики) и базируются на механизмах создания неровностей (раскалывании породы), смещении породы при сдвиге и локализованной высокой концентрации расклинивающего агента для получения надлежащей гидропроводности. Именно последний из трех механизмов несет наибольшую "ответственность" за гидропроводность, получаемую при операциях по гидравлическому разрыву с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва. Механизм может быть описан как аналогичный расщеплению древесины посредством клина. Фиг. 1-А представляет собой схематическое изображение трещины во время процесса гидроразрыва. Ствол 1 скважины, пробуренный через подземную зону 2, из которой, как ожидается, можно добывать углеводороды, обсажен, и цементная оболочка 3 размещена в кольцевом пространстве между обсадной колонной и стенками ствола скважины. Перфорации 4 выполнены для создания сообщения между пластом и скважиной. Жидкость для гидравлического разрыва нагнетают в скважину со скоростью и давлением, достаточными для образования трещины 5 (вид сбоку). При таких операциях по гидравлическому разрыву с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва согласно предшествующему уровню техники расклинивающий агент 6 стремится скопиться в нижней части трещины рядом с перфорациями. Клин из расклинивающего агента возникает из-за большой скорости осаждения в жидкости с плохой способностью переносить расклинивающий агент и малой ширины трещины в результате напряжений в породе в массиве и низкой вязкости жидкости. Расклинивающий агент будет осаждаться в месте с малой шириной и со временем накапливаться. Гидравлическая ширина (ширина трещины в процессе нагнетания) обеспечит возможность накапливания значительных количеств до конца работ. После завершения работ и прекращения нагнетания трещина будет стремиться сомкнуться по мере уменьшения давления в трещине. Трещина будет удерживаться открытой за счет накопления расклинивающего аген-6- 006833 та, как показано на следующей фиг. 1-А. Как только давление будет снято, как показано на фиг. 1-В, трещина 15 уменьшается как по длине, так и по высоте, вызывая незначительное уплотнение расклинивающего агента 16, который остается в том же месте рядом с перфорациями. Ограничение при данной обработке состоит в том, что по мере смыкания трещины после нагнетания "клин из расклинивающего агента" может сохранять открытую (проводящую) трещину на некотором расстоянии вверху и в боковом направлении. Это расстояние зависит от свойств пласта (модуля упругости, напряжения при естественном залегании и т.д.) и свойств расклинивающего агента (типа, крупности, концентрации и т.д.). Способ согласно данному изобретению способствует перераспределению расклинивающего агента путем динамического воздействия на клин во время обработки. Для данного примера жидкость с низкой вязкостью, используемую при гидравлическом разрыве с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва, чередуют с вязкоупругой жидкостью с низкой вязкостью, которая имеет отличную способность к переносу расклинивающего агента. Чередующиеся стадии нагнетания вязкоупругой жидкости обеспечат захват, повторное суспендирование и перенос некоторой части клина из расклинивающего агента, который образовался рядом со стволом скважины из-за осаждения после первой стадии. Благодаря вязкоупругим свойствам жидкости чередующиеся стадии обеспечивают захват расклинивающего агента и образование локализованных скоплений (аналогичных клиньям) и перераспределение их дальше и внутрь трещины, образованной в результате гидроразрыва. Это проиллюстрировано на фиг. 2-А и 2-В, которые вновь показывают трещину во время нагнетания (фиг. 2-А) и после нагнетания (фиг. 2-В), и при этом скопления 8 расклинивающего агента распределены вдоль большой части (если не всей) длины трещины. В результате при снятии давления скопления 28 остаются "разбросанными" вдоль всей трещины и обеспечивают минимизацию сужения трещины 25. Жидкостные системы можно чередовать много раз для обеспечения различного распределения скоплений в трещине, образованной в результате гидроразрыва. Данное явление обеспечит создание небольших столбиков в трещине, которые будут способствовать удерживанию большей части трещины раскрытой и получению большей общей гидропроводности и эффективной половины длины трещины. В других случаях применения, связанных с операциями по гидравлическому разрыву с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва, существует возможность перемещения расклинивающего агента только в боковом направлении от ствола скважины для получения более протяженной эффективной половины длины трещины. Изобретение в особенности полезно для многослойных пластов с изменяющимся напряжением. Это часто будет оканчиваться с тем же эффектом, что в описанном выше случае. Это обусловлено тем, что существует несколько мест с ограниченной шириной трещины, образованной в результате гидроразрыва, вдоль высоты трещины вследствие перемежающихся слоев с более высокими напряжениями. Данная идея проиллюстрирована на фиг. 3 и 4, которые аналогичны фиг. 1 и 2, характеризующим однослойный пласт, в котором продуктивная зона является непрерывной без каких-либо разрывов в литологии. На фиг. 3 и 4 ситуация, представленная на фиг. 1 и 2, по существу, повторяется: ствол 1 скважины пробурен через 3 продуктивные зоны 32, 32' и 32", отделенные интервалами сланцев или другими непродуктивными зонами 33. Перфорации 4 выполнены для каждой из продуктивных зон для обхода цементной кольцевой оболочки 3. В соответствии с предшествующим уровнем техники, пока давление в трещине поддерживается (фиг. 3-А), образуется большая трещина 5, которая охватывает различные продуктивные зоны, со скоплением 6, 6' и 6" расклинивающего агента, осаждающегося рядом с каждой перфорацией 4. Когда давление сбрасывают (фиг. 3-В), положение скоплений остается, по существу, не измененным, так что в 36, 36' и 36", как правило, отсутствует достаточное количество расклинивающего агента для поддержания всей трещины раскрытой, и в результате образуются малые трещины 35, 35' и 35" без сообщения между ними. Продуктивная зона оказывается разделенной на более мелкие зоны из-за наличия непродуктивных интервалов с более высокими напряжениями. За счет использования комбинации жидкостей, которые обеспечивают захват, перенос и перераспределение расклинивающего агента, существует возможность устранить негативное воздействие малой эффективной половины длины трещины и, возможно, даже устранить смыкание трещины напротив слоев с более высоким напряжением. Трещина может смыкаться напротив слоев с более высоким напряжением, что проиллюстрировано на фиг. 3, из-за отсутствия перекрытия трещины расклинивающим агентом в вертикальном направлении. При чередовании нагнетания различных жидкостей существует возможность достижения последующего перекрытия трещины расклинивающим агентом после обработки, как показано на фиг. 4: множество скоплений 8 расклинивающего агента, образованных во время стадии нагнетания, обеспечивает минимизацию смыкания трещины, так что конечная трещина 48 "удерживается" скоплениями 48. Существует много различных комбинаций систем жидкостей, которые могут быть использованы для достижения желательных результатов, зависящих от состояния пласта. В наименее сложном случае было бы предпочтительно захватить песок из наноса, который образовался в результате осаждения, и переместить его в боковом направлении от ствола скважины. Различные комбинации жидкостей и расклинивающих агентов могут быть созданы в зависимости от состояния отдельных скважин для обеспе-7- 006833 чения оптимального дебита скважины. Нижеприведенный пример иллюстрирует изобретение за счет выполнения двух имитационных прогонов. Первая имитация базируется на операциях по гидравлическому разрыву с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва согласно предшествующему уровню техники. Вторая имитация базируется на обработке согласно изобретению, при которой чередуются жидкости с различной способностью переносить расклинивающий агент. При первом обычном графике (режиме) нагнетания жидкость на полимерной основе закачивают с постоянной скоростью 35 баррелей в минуту. В табл. I показан объем, закачанный на одной стадии, количество расклинивающего агента (в фунтах на галлоны базовой жидкости), соответствующая масса расклинивающего агента и время нагнетания. Общий закачанный объем составляет 257520 галлонов при массе расклинивающего агента, составляющей 610000 фунтов, за время нагнетания, составляющее 193,9 мин. Жидкость на полимерной основе представляет собой 20 фунтов/1000 галлонов несшитого гуара. Таблица I Как показано в табл. II, второй имитационный прогон согласно изобретению выполняли путем разделения каждой стадии на две для нагнетания поочередно жидкости на полимерной основе и жидкости на основе вязкоупругого поверхностно-активного вещества при 3% хлорида эруцилметил(бис)2гидроксиэтиламмония. Объемы, концентрация расклинивающего агента и скорость нагнетания сохранялись такими же, как при имитационном прогоне, показанном в табл. I. Таблица II -8- 006833 Прогнозируемая суммарная добыча газа, ожидаемая при использовании графиков нагнетания согласно табл. I и II, представлена на фиг. 5. Ожидается, что график согласно изобретению обеспечит суммарную добычу, значительно превышающую добычу, ожидаемую при обработке согласно уровню техники. Было выполнено дополнительное имитационное моделирование для иллюстрирования образования "столбиков" в трещине. На фиг. 6 и 7 показаны профили трещин и гидропроводность трещин, спрогнозированные с помощью инструментального средства для имитационного моделирования путем использования графика нагнетания при "гидравлическом разрыве с применением загущенной воды в качестве жидкости разрыва" согласно предшествующему уровню техники (табл. III) или путем использования графика нагнетания согласно изобретению (табл. IV). Как и в предыдущих случаях, график согласно изобретению получали, по существу, путем разделения стадий из графика согласно предшествующему уровню техники. Следует отметить, что в обоих случаях скорость нагнетания принимается равной 60,0 баррелей в минуту, и что жидкость на полимерной основе (табл. III и IV) содержит 30 фунтов на 1000 галлонов несшитого гуара, и что жидкость с вязкоупругим поверхностно-активным веществом (табл. IV) представляет собой раствор 4% хлорида эруцилметил(бис)2-гидроксиэтиламмония. Оба графика обеспечивают подачу одинаковой общей массы расклинивающего агента, одинаковый суммарный объем суспензии и суммарное время нагнетания. Таблица III -9- 006833 Таблица IV Тогда как два графика нагнетания, показанные выше в табл. III и IV, были применены для скважины, имеющей профиль, подобный схематически показанному в левой части фиг. 6, были получены полностью различающиеся профили трещины. Как можно видеть при сравнении фиг. 6-А и 6-В, изобретение обеспечивает значительно более широкую трещину. Кроме того, цветные диаграммы в правой части показывают, что гидропроводность в трещине, полученной с помощью обычной обработки, систематически находится в "синей" зоне, что указывает на гидропроводность, не превышающую 150 мД.фут. С другой стороны, трещина согласно изобретению имеет, по существу, два столбца, где гидропроводность находится в "оранжевой" зоне в диапазоне приблизительно от 350 до 400 мД.фут. Более того, зона наивысшей гидропроводности приблизительно в два раза превышает соответствующую зону при обычной обработке. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ гидравлического разрыва подземного пласта, включающий чередующиеся стадии последовательного нагнетания в ствол скважины содержащих расклинивающий агент жидкостей для гидроразрыва, имеющих различные способности переноса расклинивающих агентов, для улучшения размещения расклинивающих агентов. 2. Способ гидравлического разрыва подземного пласта, включающий чередующиеся стадии последовательного нагнетания в ствол скважины содержащих расклинивающий агент жидкостей для гидроразрыва, имеющих различные скорости осаждения расклинивающих агентов. 3. Способ по п.1, в котором различные способности переноса расклинивающих агентов достигают путем выбора расклинивающих агентов, имеющих различное по меньшей мере одно из следующих свойств: плотности, размера и концентрации. 4. Способ по п.1, в котором скорость осаждения расклинивающего агента регулируют путем регулирования скоростей нагнетания. 5. Способ по п.2, в котором жидкости для гидроразрыва, нагнетаемые во время чередующихся стадий, имеют отношение скоростей осаждения расклинивающего агента, составляющее по меньшей мере 2. - 10 - 006833 6. Способ по п.5, в котором жидкости для гидроразрыва, нагнетаемые во время чередующихся стадий, имеют отношение скоростей осаждения, составляющее по меньшей мере 5. 7. Способ по п.6, в котором жидкости для гидроразрыва, нагнетаемые во время чередующихся стадий, имеют отношение скоростей осаждения, составляющее по меньшей мере 10. 8. Способ по п.1 или 2, дополнительно включающий стадию образования подушки. 9. Способ по п.1 или 2, в котором содержащие расклинивающий агент жидкости для гидроразрыва содержат загустители различного типа. 10. Способ по п.9, в котором содержащие расклинивающий агент жидкости для гидроразрыва, нагнетаемые на чередующихся стадиях, содержат различные загустители, выбранные из группы, состоящей из полимеров и вязкоупругих поверхностно-активных веществ. 11. Способ по любому из предшествующих пунктов, включающий чередующиеся стадии нагнетания жидкостей с расклинивающим агентом и жидкостей, свободных от расклинивающего агента. 12. Расклиненная трещина в подземном пласте, содержащая по меньшей мере два скопления расклинивающего агента, расположенные на расстоянии друг от друга вдоль длины трещины. 13. Расклиненная трещина по п.12, в которой скопления образуют столбики, имеющие высоту, перпендикулярную к длине трещины. Фиг. 1-А Фиг. 1-В Фиг. 2-А - 11 - 006833 Фиг. 2-В Фиг. 3-А Фиг. 3-В Фиг. 4-А Фиг. 4-В - 12 - 006833 Фиг. 5 Фиг. 6-А Фиг. 6-В Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6 - 13 -