гидроразрыва пласта

 

3.1 Общие сведения

 

Из методов гидромеханического воздействия на пласт наиболее широко применяется метод гидроразрыва пласта (ГРП).

При гидроразрыве устраняется влияние на приток жидкости в скважину сильно загрязненной призабойной части пласта за счет образования глубоких трещин в пласте, что в совокупности дает значительное повышение продуктивности скважины.

Сущность гидравлического разрыва заключается в образовании высокопроницаемых трещин большой протяженности под воздействием давления нагнетаемой в скважину плохо фильтрующейся жидкости. Этот процесс состоит из следующих последовательных этапов:

1.закачки в пласт жидкости разрыва для образования трещин, заполняемых крупнозернистым песком;

2. нагнетания жидкости-песконосителя;

3. закачки жидкости для продавливания песка в скважину.

Момент разрыва пласта отмечается резким увеличением расхода жидкости разрыва.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект 10-НБ-НД1

В зависимости от объёмов закачки рабочей жидкости и закрепляющего трещину песка можно получить тот или другой прирост добычи нефти. Эффективность ГРП также зависит от области дренирования скважины, проницаемости пласта, мощности продуктивной части и геометрических параметров трещины.

 

3.2 Порядок проектирования операций ГРП

 

На рисунке 5 приведены характеристики увеличения продуктивности скважины (h_п, h_ф – продуктивность потенциальная и фактическая) при проведении гидроразрыва пласта в зависимости от параметров (, – проводимости трещины и пласта), которые могут служить исходными при планировании операций ГРП и прогнозировании ожидаемого увеличения дебита.

Успешность операции зависит от длины и ширины трещины, поэтому необходимо оценить эти параметры при различных объёмах закачки (формулы Желтова).

8. Длина трещины:

 

, (55)

 

где n – коэффициент Пуассона;m – вязкость жидкости, Па×с;Dр_с – перепад давления на пласт, равный разности давления разрыва и пластового давления, Па;q – боковое горное давление, Па;Q – расход жидкости, м³/с;m – пористость;k_тр – проницаемость трещины, м²;k_п – проницаемость пласта, м²;Е – модуль Юнга, Па;V_ж – объём закачиваемой жидкости, м³;h_п – глубина пласта, м;r_к – контур питания, м.

Длина трещины, заполненной наполовину проппантом, рассчитывается по формуле

 

 

. (56)

 

2. Ширина трещины:

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект 10-НБ-НД1

, (57)

 

После определения длины и ширины трещины находим проводимости трещины и пласта: и и относительную длину трещины

После определения размеров трещины по графику (см. рис. 7) находится ожидаемое увеличение продуктивности скважины. Проведя несколько вариантов расчёта, можно выбрать оптимальный объём закачки рабочей жидкости и установить необходимую скорость закачки песка.

 

 

Рисунок 7 – Зависимости увеличения продуктивности скважины от изменения проводимости и относительной длины трещины (r_к – контур питания)

 

 

 

Расчёт.

Дано:

n = 0,25 – коэффициент Пуассона;

m = 45× 10^-3Па×с – вязкость жидкости;

Dр_с= 650× 10⁵ Па – перепад давления на пласт, равный разности давления разрыва и пластового давления;

q = 600× 10⁵ Па – боковое горное давление;

Q = 30× 10^-3м³/с – расход жидкости;

m = 0,10 – пористость;

k_тр = 100×10^-12м2 – проницаемость трещины;

k_п= 3×10^{-15 м2} – проницаемость пласта;

Е = 5 × 10⁸ Па – модуль Юнга;

V_ж= 100м³ – объём закачиваемой жидкости;

h_п = 10 м– глубина пласта;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект 10-НБ-НД1

r_к = 250 м – контур питания.

 

м.

 

Так как длина трещины мала, то она не заполнится проппантом и принимается равной L = 67,97 м.

 

м.

 

Находим проводимость трещины и пласта:

 

 

Вычисляем относительную длину трещины:

 

м.

 

По рисунку 7 определяем, что продуктивность скважины при проведении ГРП увеличивается в5 раз.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAIj7SqsIA AADbAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPwWrDMBBE74H8g9hAb4lcY0zqRjamYOi1Tgs5LtbW dmutXElNnL+PAoUeh5l5wxyqxUziTM6PlhU87hIQxJ3VI/cK3o/Ndg/CB2SNk2VScCUPVbleHbDQ 9sJvdG5DLyKEfYEKhhDmQkrfDWTQ7+xMHL1P6wyGKF0vtcNLhJtJpkmSS4Mjx4UBZ3oZqPtuf42C uv5aPn7aJ2y83Ccu15nu65NSD5ulfgYRaAn/4b/2q1aQZnD/En+ALG8AAAD//wMAUEsBAi0AFAAG AAgAAAAhAPD3irv9AAAA4gEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54bWxQ SwECLQAUAAYACAAAACEAMd1fYdIAAACPAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAuAQAAX3JlbHMvLnJlbHNQ SwECLQAUAAYACAAAACEAMy8FnkEAAAA5AAAAEAAAAAAAAAAAAAAAAAApAgAAZHJzL3NoYXBleG1s LnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQAiPtKqwgAAANsAAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAAJgCAABkcnMvZG93 bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABAD1AAAAhwMAAAAA " filled="f" stroked="f" strokeweight=".25pt">

Лист

L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEATXJ3McIA AADbAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPwWrDMBBE74H8g9hAb7Gc0AbXtRJMINBr3QR6XKyt 7dZaOZJiu39fFQo5DjPzhikOs+nFSM53lhVskhQEcW11x42C8/tpnYHwAVljb5kU/JCHw365KDDX duI3GqvQiAhhn6OCNoQhl9LXLRn0iR2Io/dpncEQpWukdjhFuOnlNk130mDHcaHFgY4t1d/VzSgo y6/5cq2e8eRllrqdftRN+aHUw2ouX0AEmsM9/N9+1Qq2T/D3Jf4Auf8FAAD//wMAUEsBAi0AFAAG AAgAAAAhAPD3irv9AAAA4gEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVzXS54bWxQ SwECLQAUAAYACAAAACEAMd1fYdIAAACPAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAuAQAAX3JlbHMvLnJlbHNQ SwECLQAUAAYACAAAACEAMy8FnkEAAAA5AAAAEAAAAAAAAAAAAAAAAAApAgAAZHJzL3NoYXBleG1s LnhtbFBLAQItABQABgAIAAAAIQBNcncxwgAAANsAAAAPAAAAAAAAAAAAAAAAAJgCAABkcnMvZG93 bnJldi54bWxQSwUGAAAAAAQABAD1AAAAhwMAAAAA " filled="f" stroked="f" strokeweight=".25pt"> L t1UKDXHTtVBSKC5JzEtJzMnPS7VVqkwtVrK34+UCAAAA//8DAFBLAwQUAAYACAAAACEAvaDpRsAA AADbAAAADwAAAGRycy9kb3ducmV2LnhtbESPQYvCMBSE7wv+h/AEb2uqSNFqlLIgeLWr4PHRPNtq 81KTrNZ/bxYEj8PMfMOsNr1pxZ2cbywrmIwTEMSl1Q1XCg6/2+85CB+QNbaWScGTPGzWg68VZto+ eE/3IlQiQthnqKAOocuk9GVNBv3YdsTRO1tnMETpKqkdPiLctHKaJKk02HBcqLGjn5rKa/FnFOT5 pT/eigVuvZwnLtUzXeUnpUbDPl+CCNSHT/jd3mkF0xT+v8QfINcvAAAA//8DAFBLAQItABQABgAI AAAAIQDw94q7/QAAAOIBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1sUEsB Ai0AFAAGAAgAAAAhADHdX2HSAAAAjwEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALgEAAF9yZWxzLy5yZWxzUEsB Ai0AFAAGAAgAAAAhADMvBZ5BAAAAOQAAABAAAAAAAAAAAAAAAAAAKQIAAGRycy9zaGFwZXhtbC54 bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAvaDpRsAAAADbAAAADwAAAAAAAAAAAAAAAACYAgAAZHJzL2Rvd25y ZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA9QAAAIUDAAAAAA== " filled="f" stroked="f" strokeweight=".25pt">

Курсовой проект 10-НБ-НД1

Заключение

В ходе проведения оценки параметров технологии метода ГРП были определены: оценка давления гидроразрыва и горизонтальной составляющей горного давления; расчёт потерь давления на трение и оценка скорости закачивания при заданном давлении на устье скважины; оценка параметров трещины (длина, ширина) и объема рабочей жидкости; расчёт температуры на забое при проведении ГРП при заданной температуре рабочей жидкости на устье; расчёт лифтовой колонны на прочность; выбор необходимого оборудования и составление схемы обвязки его на скважине. Задача по расчётам технологических параметров метода ГРП выполнена.

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Курсовой проект 10-НБ-НД1

Список использованной литературы

1. Методическое пособие по выполнению курсового проекта. Сост.: Г.Т. Вартумян, О.В. Савенок, Г.В. Кусов.- Изд. Куб.ГТУ, 2008г.

2. ПатрашёвА.Н. Гидромеханика. Учебник для ВУЗов- М. 1953.

3.Желтов Ю.П. Разработка нефтяных месторождений. Учебник для ВУЗов.- М: Недра. 1986.

4. Справочное руководство по проектированию разработки и экплутации нефтяных месторождений. Добыча нефти. Под общ.ред. Ш. К. Гиматудинова, р. С. Андриасов, И. Т. Мищенко,А- И. Петров и др. М., Недра, 1983.

5. Трофимов А.С., Бердников С.В., Платонов И.Е., Колесник С.В., Зозуля Г.П., Ягофаров А.Н., Дергунов И.А., Харитонова Л.И.

6. Гидродинамические методы повышения нефтеотдачи пластов. - Тюмень:, 2008.