ВСЁ ПРО НЕФТЬ И ГАЗ

Комплексный интернет- портал посвещённый нефти и газу

Посмотрите также другие разделы нашего сайта!!!

Литература
много книг по нефти и газу

Программы нефтегазового комплекса

Медиафайлы про нефть

Анекдоты про нефтяников

Знакомства для буровиков

Всё про нефть и газ / Литература(каталог книг)

Каневская Р.Д.

Математическое моделирование разработки месторождений нефти и газа с применением гидравлического разрыва пласта.

Глава № 8

Навигация

Аннотация-Оглавление-Введение-Список литературы

Глава 1 2 3 4 5 6 7 8 9

ВНИМАНИЕ

В текстах книг представленных на сайте в интернет формате очень много ошибок, не читаются рисунки, графики разбиты, это связанно с некачественной перекодировкой конвекторов из PDF формата и HTML.

Если Вам необходимы качественный текст с рисунками и графиками - то скачиваите книги с нашего сайта в формате PDF.

ссылка для скачивания книги или главы в формате PDF находится внизу страницы.

В данной библиотеке представлены книги исключительно для личного ознакомления.
Запрещено любое копирование не для личного использования, а также с целью использования в коммерческих целях.
В случае претензий со стороны авторов книг/издательств обязуемся убрать указанные книги из перечня ознакомительной библиотеки.
Копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений осуществляются пользователями на свой риск.

анекдоты

программы

истории

Глава 8

РАСЧЕТЫ ДЕБИТА СКВАЖИНЫ

ПОСЛЕ ГИДРОРАЗРЫВА

В НЕОДНОРОДНЫХ ПЛАСТАХ

8.1. АНАЛИТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О ПРИТОКЕ ЖИДКОСТИ К СКВАЖИНЕ, РАСПОЛОЖЕННОЙ В НЕПРОНИЦАЕМОЙ ЛИНЗЕ ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ ФОРМЫ, ВСКРЫТОЙ ТРЕЩИНОЙ ГИДРОРАЗРЫВА

При размещении скважин на месторождении, как правило, отсутствует детальная картина распределения неоднородности пласта, поэтому отдельные скважины оказываются в низкопроницаемых зонах или даже в непроницаемых линзах. Кроме того, область пониженной проницаемости вокруг скважин может быть обусловлена не только геологическим строением коллектора, но и загрязнением призабойной зоны в ходе вскрытия пласта. Если непроницаемая линза имеет сравнительно небольшие размеры, проведение гидравлического разрыва пласта с созданием протяженной трещины, выходящей за пределы линзы, позволяет ввести скважину в эксплуатацию. В случае, если скважина находится в низкопроницаемой области, гидроразрыв может привести к многократному увеличению дебита.

Все оценки эффективности ГРП, проведенные для однородного пласта, показывают, что после обработки дебит скважин увеличивается в 3-4 раза. Однако промысловый опыт часто дает более высокие показатели. Поэтому определенный интерес представляют расчетные методы оценки притока к скважинам после ГРП в неоднородных пластах.

154

В данном разделе предложена формула для расчета дебита скважины, находящейся в непроницаемой линзе, при условии, что трещина гидроразрыва, пересекающая скважину, выходит за пределы линзы. Эта зависимость может использоваться также для оценки дебита скважины с трещиной ГРП, вскрывающей низкопроницаемое включение.

Рассматривается плоское стационарное течение несжимаемой жидкости к скважине, пересеченной трещиной гидроразрыва от удаленного контура питания радиуса Rc. Предполагается, что скважина находится в центре непроницаемой линзы эллиптической формы с полуосями а и Ъ. При а = Ъ линза имеет форму круга. Предполагается, что размеры линзы невелики по сравнению с

радиусом контура питания: f=yla2-b2 «2RC. Полудлина

трещины / больше полуоси линзы, вдоль которой направлена трещина (рис. 8.1); кроме того, / « 2RC. Значения давления на контуре трещины pw и на удаленном контуре рс постоянные. Фильтрация жидкости в пласте подчиняется закону Дарси, поэтому распределение потенциала описывается уравнением Лапласа.

Поскольку конформное отображение плоскости течения Z = F(z), где z = х + iy, Z = X + /У, не изменяет уравнения Лапласа, это преобразование координат можно использовать для замены геометрических границ системы другими, более приемлемыми для аналитических расчетов [26, 81, 92]. Для решения данной задачи

Рис. 8.1. Скважина с трещиной ГРП в непроницаемой линзе:

а - трещина направлена вдоль большой оси линзы; б - трещина направлена вдоль малой оси линзы

155

применяется последовательность конформных отображений [49].

В результате перехода к переменной zb определяемой конформным преобразованием z = - U + — , область фильтрации -

внешность эллипса, ограничивающего непроницаемую линзу, -

перейдет во внешность окружности радиуса гг = ^ . При

этом, поскольку 2RC » f, образ контура питания можно приближенно представить окружностью радиуса Rx = 2RJf. Трещина перейдет в отрезок координатной оси хх или ух в зависимости от ее исходного направления относительно линзы. Длина этого отрезка, симметричного относительно начала координат, составит 2\, где

 

1 f

—Ь , —— + 1. Знак "плюс" соответствует исходному направлению трещины вдоль малой оси линзы (рис. 8.1, б), знак "минус" - вдоль большой оси (рис. 8.1, а). Полученное течение может быть рассчитано как приток к двум одинаковым трещинам длиной k- ru расположенным вдоль одной прямой (например, вдоль оси хО, по разные стороны от непроницаемой круговой линзы (рис. 8.2, а). Учитывая симметрию течения, можно ограничиться рассмотрением одной четверти области фильтрации, например, хг > О, У\ > О, приняв при этом, что участки границы, расположенные вдоль координатных осей, k < *i < R\ и rx < у, < R, непроницаемые.

Последовательность преобразований

а - Ъ

14%д——г

V а + b 2\т^

1— ; 2

sinz3 = % sin^e^1' I ;

4 + \

У. =

156

Рис. 8.2. Отображения области фильтрации

f + г sira4 =—-------sifiz3

отображает выделенную область плоскости zx на прямоугольник

Л „ 21R.

плоскости z4:-----< х4 < 0, 0 < у4 < R4, где К4 = = 1г>

4 4 4 ч о 9

2 \ - щ_

(рис. 8.2, б). Здесь использовано условие /« 2RC, которое позволяет приближенно представить образ контура питания отрезком у4 = R4, -л/2 < х4 < 0. При этом отрезок оси хи имитирующий часть трещины rj < X! < /ь перейдет в противоположную сторону прямоугольника, лежащую на оси х4. Непроницаемые границы перейдут в две другие стороны прямоугольника, в том числе граница линзы

-2 2

отобразится на отрезок х4 = -л/2, 0 <у4 < arch \ + \ . В результате

7 -к-

течение преобразуется в плоскопараллельное; на изобарах, расположенных на расстоянии R4 одна от другой, заданы давления pw и рс. Дебит линейного стока длины л/2 рассчитывается по формуле

nkh (pc - pw )

Qr zz--------------------------------------

2|i i?4

Здесь jfe - проницаемость пласта, h - его толщина, ц - вязкость жидкости.

157

Поскольку рассматривался элемент симметрии, соответствующий четверти области фильтрации, искомое выражение для дебита скважины с трещиной гидроразрыва, вскрывающей непроницаемую линзу эллиптической формы, имеет вид

2nkh (pc - pw )

Q = 4g4 =---------^------- ;

|i lni?c/2j

V"

(8.1)

2+

-?1 = -------

J777\ (

1-

а + b

1+

Vf±~?

Здесь ге - эффективный радиус скважины с трещиной ГРП; знаки "минус" и "плюс", как и выше, соответствуют направлению трещины вдоль большой и малой оси линзы.

Для круговой линзы a = Ъ и выражение (8.1) упрощается:

'"е

= (l2 - a2)/2l. (8.2)

В однородном пласте a = Ъ = О, и формула (8.2) для определения эффективного радиуса скважины с трещиной гидроразрыва приобретает известный вид:

ге = l/2. (8.3)

Сопоставление выражений (8.1), (8.2) с формулой (8.3), полученной для однородного пласта, показывает, что если непроницаемая линза имеет форму круга, то дебит скважины с трещиной ГРП длиной 2l равен дебиту скважины с трещиной длиной 2l(1 -а2/l2) в однородном пласте. Если линза имеет вытянутую форму (а » Ь) и трещина направлена вдоль большой оси линзы, то для того, чтобы получить тот же дебит, в однородном пласте необходи-

мо создать трещину длиной 2Ц1- a2/f . Если трещина направлена вдоль малой оси линзы вытянутой формы, то дебит скважины с трещиной ГРП, расположенной в центре линзы, практически совпадает с дебитом скважины, пересеченной трещиной такой же длины в однородном пласте, так как значения эффективного радиуса, вычисленные по формулам (8.1) и (8.3), почти не различаются.

158

Приведем некоторые количественные оценки. Допустим, что радиус контура питания 500 м. Если радиус круговой линзы, в которой расположена скважина, равен 50 м, а полудлина трещины гидроразрыва вдвое больше и составляет 100 м, то дебит скважины в неоднородном пласте всего на 12 %, или в 1,14 раза, ниже, чем в однородном, при той же длине трещины. Если радиус линзы равен 10 м, что составляет 10 % от полудлины трещины, то дебиты в однородном и неоднородном пластах практически не различаются. Аналогичный результат получаем для линзы эллиптической формы. Если трещина ГРП длиной 2/ = 200 м направлена вдоль большой оси линзы (см. рис. 8.1, а), размеры которой составляют a = 70 м, b = 30 м, то отношение дебита в однородном пласте к дебиту в неоднородном пласте при той же длине трещины составит 1,23. Если трещина направлена вдоль малой оси линзы (см. рис. 8.1, б), то при тех же размерах линзы и трещины отношение дебитов равно 1,07.

Таким образом, показана высокая эффективность гидравлического разрыва пласта для ввода в эксплуатацию скважин, находящихся в непроницаемых линзах небольших размеров. Проектирование технологии проведения ГРП с учетом необходимости создания трещины, длина которой хотя бы в 2 раза превышает диаметр линзы, позволит получить дебит, близкий к дебиту скважины с трещиной ГРП такой же длины в однородном пласте.

8.2. АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРОРАЗРЫВА

В СКВАЖИНЕ, НАХОДЯЩЕЙСЯ В НИЗКОПРОНИЦАЕМОМ

ВКЛЮЧЕНИИ, НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОГО

МОДЕЛИРОВАНИЯ

Результаты, представленные в предыдущем разделе, хорошо согласуются с полученными при анализе производительности скважин с трещинами, находящихся в низкопроницаемых зонах. Проведение ГРП в таких скважинах позволяет значительно повысить их дебит. Если размеры области с ухудшенными фильтрационными характеристиками относительно невелики, особенно эффективным окажется гидроразрыв с созданием трещины, выходящей за пределы этой области. В работе [123] рассмотрено круговое низкопроницаемое включение, в центре которого находится скважина; при этом вертикальная трещина либо выходит за пределы

159

этого включения, либо целиком содержится внутри него. Если полудлина трещины хотя бы в 2 раза превышает радиус этой зоны, то скин-эффект, обусловленный загрязнением призабойной зоны, становится несущественным и не влияет на коэффициент продуктивности скважины после гидроразрыва.

В [51] приведены результаты расчетов по оценке эффективности гидроразрыва в скважине, расположенной внутри низкопроницаемого включения прямоугольной формы в центре элемента пятиточечной системы разработки, в зависимости от соотношения размеров включения и трещины. Численные расчеты проведены на базе трехмерной модели многофазной фильтрации, учитывающей трещины гидроразрыва [72]. В расчетах использованы реальные фазовые проницаемости и вязкости нефти и воды. Расстояние между скважинами в ряду R было принято равным 566 м, при этом расстояние между добывающей и нагнетательной скважинами составляло R / Л =400 м. Низкопроницаемое включение представляло собой прямоугольник 100 х 300 м, в центре которого расположена добывающая скважина. Моделировался пласт постоянной толщиной 5 м и пористостью 0,2. Таким образом, объем включения составлял всего 9,4 % от объема всего пласта. Проницаемость основного пласта предполагалась равной 0,1 мкм2, проницаемость включения - 0,001 мкм2. Рассматривались случаи, когда оси симметрии включения параллельны рядам скважин (рис. 8.3, а) либо составляют с ними угол в 45° (рис. 8.3, б). Начальная нефтенасыщенность принята равной 0,8, начальная водонасыщен-ность - 0,2, вязкость нефти - 1,5 мПа-с, вязкость воды - 0,5 мПа-с. Фазовые проницаемости нефти f0 и воды fw были заданы в следующем виде:

160

где s0hsw- соответственно нефте- и водонасыщенность.

Между добывающими и нагнетательными скважинами поддерживался постоянный перепад давления 10 МПа.

Модель участка, соответствующего элементу симметрии пятиточечной системы, представляла собой сеточную область в форме прямоугольного параллелепипеда, покрытую равномерной разностной сеткой с ячейками 14,3 х х 14,3 х 2,5 м3.

Был рассчитан базовый вариант без применения ГРП, причем результаты расчетов для обоих случаев расположения включения, представленных на рис. 8.3, практически совпали. Это объясняется незначительными размерами включения по сравнению с размерами элемента.

Затем были смоделированы варианты с гидроразрывом в добывающей скважине. Полудлина трещины составляла 100 м, раскрытие - 6 мм, проницаемость 80 мкм2. Рассматривались случаи с различной ориентацией трещины. Если трещина параллельна большей стороне включения, то она целиком содержится в низкопроницаемой области

Рис. 8.3. Элемент пятиточечной системы с прямоугольным низкопроницаемым включением (1) в центре однородного пласта (2):

а - оси симметрии включения параллельны рядам скважин; б - оси симметрии включения составляют 45° с рядами скважин

161

Рис. 8.4. Элемент пятиточечной системы с прямоугольным низкопроницаемым включением (1) в центре однородного пласта (2). ГРП в добывающей скважине, трещина – внутри включения:

а - оси симметрии включения параллельны рядам скважин; б - оси симметрии включения составляют 45° с рядами скважин

Рис. 8.5. Элемент пятиточечной системы с прямоугольным низкопроницаемым включением (1) в центре однородного пласта (2). ГРП в добывающей скважине, трещина выходит за пределы включения:

а - оси симметрии включения параллельны рядам скважин; б - оси симметрии включения составляют 45° с рядами скважин

162

Рис. 8.6. Кратность увеличения темпа отбора нефти.

Трещина ГРП выходит из включения: 1 – вдоль оси, 2 – по диагонали; трещина ГРП целиком во включении: 3 – вдоль оси, 4 – по диагонали

(рис. 8.4). Если трещина проходит в ортогональном направлении, то ее крылья наполовину выходят за пределы включения (рис. 8.5).

Расчеты показали, что дебит скважины после ГРП в основном определяется ориентацией трещины относительно включения и оказывается существенно выше, если трещина выходит за пределы низкопроницаемого включения. Различия, связанные с расположением включения относительно сетки скважин (варианты "а” и "б" на рис. 8.4, 8.5), оказались несущественными, так как размеры включения и полудлина трещины невелики по сравнению с расстоянием между скважинами. На рис. 8.6 приведен график кратности увеличения темпа отбора нефти в результате ГРП, показывающий, во сколько раз быстрее достигается то или иное значение нефтеотдачи в вариантах с ГРП по отношению к варианту без гидроразрыва. Если трещина целиком содержится внутри низкопроницаемого включения, то дебит нефти в результате ГРП

163

возрастает в 6,7 раза. Если трещина выходит за пределы включения на половину своей длины, то дебит увеличивается в 11,5 раза. Таким образом, гидроразрыв пласта в скважинах, вскрывающих области с пониженной проницаемостью или имеющих загрязненную призабойную зону, приводит к многократному увеличению дебита и при грамотном определении параметров трещины позволяет не только восстановить производительность скважины, но и приблизить ее к величине, рассчитываемой для скважины с трещиной ГРП в однородном пласте.

8.3. ВЛИЯНИЕ ГИДРОРАЗРЫВА В СЛОИСТОМ ПЛАСТЕ НА ВЫРАБОТКУ ЗАПАСОВ ОТДЕЛЬНЫХ СЛОЕВ

Гидравлический разрыв пласта приводит к кратному увеличению коэффициента продуктивности скважин и при проектировании его использования как элемента системы разработки увеличивает полноту выработки запасов углеводородов. В слоистом пласте этот эффект проявляется по-разному для отдельных слоев и определяется степенью их сообщаемости, толщиной и проницаемостью каждого слоя, длиной и проводимостью трещины. Кратность увеличения дебита скважины существенным образом зависит от того, создается ли единая трещина или гидроразрыв проводится селективно, и параметры трещины подбираются для каждого слоя в отдельности [48].

В данном разделе анализируется дебит скважины после ГРП в слоистом пласте и оценивается величина притока из каждого слоя. Рассматривается стационарная фильтрация несжимаемой жидкости к скважине, пересеченной трещиной, расположенной в центре слоистого пласта с удаленным контуром питания радиуса Rc. Кровля и подошва пласта непроницаемые. Предполагается, что пласт состоит из N горизонтальных слоев проницаемостью kt и толщиной hu i = 1, ..., N. Давления на удаленном контуре и на забое скважины распределены по гидростатическому закону, соответствующие значения на кровле пласта постоянны и составляют рс и pw. Рассматриваются случаи сообщающихся слоев и слоев, разделенных непроницаемыми перемычками.

1. Сообщающиеся слои. Предполагается, что пласт вскрыт по всей толщине единой вертикальной трещиной гидроразрыва ко-164

нечной проницаемости k{ (рис. 8.7). Горизонтальное сечение трещины - эллипс с полуосями / и w, соответствующими полудлине и полураскрытию трещины.

Уравнения движения и неразрывности в каждом слое пласта имеют вид

щ = -^У^; v,

dz

+ у ;

2 д р±

Аьр±+

0; 1= 1, .. Д/",.

(8.4)

Здесь и, и v, - горизонтальная и вертикальная компоненты скорости, pi - давление в i-u слое, ц и у - вязкость и удельный вес жидкости, ось z направлена вертикально вверх. На границах между слоями выполняются условия равенства давлений и нормальных компонент скорости:

Г

11+1 -Pl = Pl+l! к1

др± dz

+ У = ki

yPi+i dz

+ у ; i= 1,. Ж г 1. (8.5)

Среднее давление для каждого слоя (р.,) и средневзвешенное давление для всего пласта (р) определяются следующим образом:

, . 1 / ,, 1 ^ / \ / \ l^-i ^

\Pj) = — I Pjdz; (р) = —— 2^ kihA.Pi) '• V4 = — 2j kPl! H = 2^ 4t ¦ h i о W-^ 1=1 H 1=1 1=1

Рис. 8.7. Слоистый пласт, вскрытый единой трещиной гидроразрыва

165

 

 

Здесь {к) - средняя проницаемость, Я- толщина пласта.

Если qt - переток жидкости из слоя i в соседние слои, то средние давления удовлетворяют уравнениям, вытекающим из (8.4), (8.5):

N

Ah(p) = 0; A:ii2iAh(pi) = gi; ? gi = 0. (8.6)

i=l

Полагая течение в трещине параллельным горизонтальной плоскости, а давление pt распределенным по гидростатическому закону, получим

Ahpf = 0. (8.7)

Вдоль границы, разделяющей пласт и трещину, выполняются условия сопряжения:

8pf dpi Pt = Pi! kf— = k±— ; 1= 1, ..N„ (8.8)

дп дп

где п - направление нормали к контуру трещины.

Средневзвешенное давление в трещине (pf)

"I N i

=--------Tjk±\ptdz удовлетворяет уравнению (8.7), а условия со-

(к)н i=1 0

пряжения (8.8) для средневзвешенных давлений имеют вид / \ / \ d\Pf) . . dip)

\Pt) = \P/i ^f --- = \^) •

дп дп

Таким образом, задача о притоке к скважине с вертикальной трещиной гидроразрыва в мощном слоистом пласте сведена к аналогичной задаче на плоскости, решение которой получено в главе 3. Дебит скважины вычисляется по формуле (3.27), где в качестве проницаемости пласта используется средняя проницаемость:

InRc/r, 2л(к)н (р - р

Q = Q о------- ; Q о

lni?c/2J |i lni?c/l^

166

lnr, = 0-- AJlnr. + Л In-----(L- A) >7--------------г ; (о.У)

9 , l-i 4тл

^ ш =1 Ш 11 — С7 А I

I ^_ w л kf - (к) q = .1--------; Л -

1 I ----

V 1+ w kf + [к)

Здесь Q0 - дебит скважины до гидроразрыва, rw - радиус скважины. Эффективный радиус скважины, пересеченной трещиной ГРП, ге зависит от соотношения средней проницаемости пласта и проницаемости трещины А, а также от геометрических размеров трещины.

Асимптотический анализ продольного течения флюидов в коллекторе, характерный вертикальный размер которого много меньше горизонтального [38, 39], показал, что система уравнений двумерной фильтрации может быть существенно упрощена при крупномасштабном описании процесса, когда слагаемыми порядка H\/R2X можно пренебречь. Здесь Я - характерный вертикальный размер пласта или его толщина; Rc - характерный продольный размер или радиус контура питания; Jkjkz - коэффициент

анизотропии. При этом распределение давления по вертикали в пласте без изолирующих прослоев в зависимости от соотношения гравитационных и гидродинамических сил уН/(рс - pw) либо постоянно, либо подчиняется гидростатическому закону [63, 64]. Причем постоянство давления имеет место лишь в том случае, когда действие гравитации несущественно по сравнению с гидродинамическим перепадом давления. Таким образом, в крупномасштабном приближении в обоих случаях вертикальными перетоками можно пренебречь, т.е. в уравнениях (8.6) q, = = 0. При этом поток из каждого слоя пласта в трещину Q, пропорционален проводимости слоя kth{.

к^ lni?c/^

Q ±= Q о-------'----• (8.10)

(k)H lni?c/2j

Поэтому согласно выражениям (8.9), (8.10) кратность увеличения б, вследствие ГРП зависит от эффективного радиуса ге и помимо параметров трещины определяется только средней прони-

167

цаемостью слоистого пласта. Следовательно, при создании общей трещины ГРП эффект для высокопроницаемого и для низкопроницаемого слоя оказывается одинаковым. Такие же значения де-битов каждого слоя могут быть получены, если слои разделены и работают независимо, а проницаемость индивидуальной трещины ГРП в каждом слое пропорциональна соответствующей проницаемости пласта. Например, случай двухслойного пласта с сообщающимися слоями равной толщины hx = h2 при кх = 1(Г13 мкм2, к2 = Ю-15 мкм2, в котором создана единая трещина на всю толщину пласта и к{ = = 1(Г10 мкм2, аналогичен случаю пласта с разоб-щенными слоями, если в высокопроницаемом слое создана тре-щина с проницаемостью кп = 1,98-1<Г10 мкм2, а в низкопроницаемом - с проницаемостью кп = 1,9810 12 мкм2, причем длины трещин совпадают.

2. Изолированные слои. Если слои разделены непроницаемыми перемычками и вскрыты единой трещиной гидроразрыва, проходящей через всю толщу пласта, уравнения для среднего давления и формулы для определения суммарного дебита и дебитов из отдельных слоев имеют такой же вид, как и в случае сообщающихся слоев. Кратность увеличения дебитов в результате ГРП определяется только средней проницаемостью пласта, геометрическими размерами и проницаемостью трещины.

Если гидроразрыв проводится селективно для каждого слоя и создаваемые трещины характеризуются своей геометрией и проницаемостью (рис. 8.8), то эффект от ГРП в каждом слое оценивается независимо и определяется только размерами трещины и соотношением проницаемости данного слоя и трещины. Использование усредненных характеристик в данном случае приводит к потере информации. Проведение селективного гидроразрыва и определение параметров трещины для каждого слоя в отдельности более эффективно. Например, увеличивая длину трещины в низкопроницаемом слое по сравнению с высокопроницаемым, можно добиться увеличения доли продукции этого слоя в общем потоке, что может оказаться весьма актуальным при проведении ГРП на стадии, когда высокопроницаемые слои обводнены.

168

Рис. 8.8. Слоистый пласт с разобщенными слоями,

вскрытыми отдельными трещинами гидроразрыва

В зависимости от целей задача оптимизации селективного ГРП в слоистом пласте с разобщенными слоями может быть сформулирована по-разному. В случае, если целью является максимизация коэффициента продуктивности скважины при заданном суммарном объеме трещин, определяемом расходом проппанта и жидкости разрыва, имеем:

? kihi max 2_,

1=11п2ЯсД

при условии 'Yj h±k = HL ¦

(8.11)

Здесь /,¦ - полудлина трещины в /-м слое, L - средняя длина, зависящая от суммарного объема трещин. Для простоты принято, что перепадом давления в трещине можно пренебречь, вдоль ее границы давление равно забойному и поэтому эффективный радиус скважины ге, = 1Д. Средняя ширина трещин во всех слоях принята одинаковой, поэтому суммарный объем трещин определяется

N

величиной X h^. Решение задачи (8.11) может быть получено методом множителей Лагранжа [70]:

IT, 2Rc

\^- In—- = const 1= 1, ..N,. (8.12)

Условие (8.12) означает, что максимальное значение коэффициента продуктивности скважины достигается при определении длины трещины для каждого слоя в зависимости от его проницаемости, причем слою большей проницаемости соответствуют трещины большей длины. Это связано с тем, что вклад высокопроницаемых слоев в общий дебит наибольший. Отсюда, в частности, следует, что в двухслойном пласте при к\1к2 = 100 практически

169

при любом заданном суммарном объеме трещин гидроразрыв в низкопроницаемом слое нецелесообразен. Аналогичный результат получен в [121] для случая неустановившейся фильтрации в двухслойном пласте.

Если высокопроницаемые слои уже обводнены и целью оптимизации является максимизация дебита нефти, то в выражениях (8.11), (8.12) помимо абсолютных проницаемостей следует учитывать текущие значения фазовой проницаемости для нефти в каждом слое.

Таким образом, в случае создания единой трещины гидроразрыва, проходящей через всю толщу слоистого пласта, эффективность ГРП не зависит от распределения абсолютной проницаемости по слоям и определяется только средней проницаемостью пласта, размерами и проводимостью трещины. Этими же параметрами определяется кратность увеличения притока из каждого слоя. В слоистом пласте с изолированными слоями наиболее эффективен селективный гидроразрыв, когда в каждом слое создается отдельная трещина, а ее размеры и проводимость определяются с учетом свойств данного слоя. Для достижения максимальной производительности скважины при заданном суммарном объеме трещин ГРП длины трещин в каждом слое должны удовлетворять условиям (8.12).

170

Знакомства

для

настоящих

нефтяников

и

газовиков

Я:

Ищю:

от лет

до лет

В данной библиотеке представлены книги исключительно для личного ознакомления.
Запрещено любое копирование не для личного использования, а также с целью использования в коммерческих целях.
В случае претензий со стороны авторов книг/издательств обязуемся убрать указанные книги из перечня ознакомительной библиотеки.
Копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений осуществляются пользователями на свой риск.

Каневская Р.Д.

Математическое моделирование разработки месторождений нефти и газа с применением гидравлического разрыва пласта.

Глава № 8

Навигация

Аннотация-Оглавление-Введение-Список литературы

Глава 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Скачать эту главу в формате PDF

Всё про нефть и газ / Литература(каталог книг)

по всем вопросам и предложениям Вы можете обращаться на neft-i-gaz@bk.ru Администрация сайта