Расчеты при гидроразрыве пласта

Ширина такой трещины по (А.47)

Максимальная полудлина трещины в конце ее закрепления меньше предварительно запланированной L = 76,8 м по формуле (А.37), Окончательное решение о достаточности запроектированной полудлины Lж.п = 28,2 м будет принято после сравнения эффективности ГРП с проектной (для данных режимов процесса) полудлиной.

Таким образом, трещина раскрыта достаточно для ее успешного закрепления. Очевидно, что после завершения ГРП трещина сомкнётся и защемит песок, обеспечивая повышение притока к скважине.

Оценим объем трещины и сравним его с объемом закрепителя по формуле (А.48) в количестве Мп = 8000 кг.

Объем песка, использованного во время ГРП по формуле (А.48)

Максимальный объем трещины в конце ГРП по формуле (А.49)

Сравнивая объемы трещины и песка, можно оценить, что запланированная масса песка для закрепления трещины будет внесена в пласт.

Рассчитаем ожидаемую сомкнутую ширину трещины после снижения давления в конце ее закрепления песком при условиях равномерного распределения по площади по формуле (А.50):

Если принять форму трещины треугольной с основанием, равным ее расчетной ширине в конце закрепления песком, то по формуле (А.51) для двух полудлин трещины будут

Поскольку удовлетворяется условие wж.п > wсомкн.тр, т.е. 0,0126 > 0,007, с учетом приближенности высказанных предположений трещина запланированных размеров будет заполнена песком.

Объем отфильтрованной в пласт жидкости во время ГРП по формуле (А. 52)

Коэффициент использования жидкости во время ГРП по формуле (А.53)

Очевидно, что использование жидкостей с меньшими фильтрационными потерями содействовало бы повышению коэффициента использования жидкости во время ГРП.

 

 

Пример А.5.4

 

Исходные данные

 

Рассчитать эффективность ГРП и показать программу его реализации.

По результатам решения примеров А.5.1-А.5.3 оценить эффективность ГРП и записать в табл. А.4 изменение режимов его проведения.

 

Решение

 

Технологическая эффективность ГРП. Технологическую эффективность дебита скважины с вертикальной трещиной, сравнительно с потенциальным дебитом оценивают по приближенной формуле (А.56):

Примем во внимание, если потенциальный дебит нефти Qптц = 12,6 м3/сут, то Qгрп = 2,2Q0 = 2,2·12,6 м3/сут = 27,7 м3/сут, а с учетом плотности нефти 840 кг/м3 это будет составлять Qгрп = 23,3 т/сут.

Таким образом, ГРП с проектными параметрами обеспечивает значительный, более чем в 2 раза, рост дебита скважины, что быстро окупит расходы средств на его проведение. Поэтому проектные параметры обычного ГРП принимаются для практического использования.

Если призабойна зона скважины загрязнена, то возможен также другой подход с учетом приведенного радиуса скважины rс = rпр.

Программа выполнения ГРП представлена в табл. А.4.

Проверена возможность проведения ГРП имеющимся количеством агрегатов ACF-700B, обвязанных по схеме, представленной на рис. 3.1. Параметры режимов ГРП (расход, давление на устье) даны в табл. А.3. Для расчета параметров процесса ГРП задаемся возрастающим расходом жидкости до максимальной величины и сравниваем ее с паспортными режимами работы насосных агрегатов ACF-700B, указанными ниже. Один насосный агрегат на второй скорости с частотой 1250 об/мин при давлении 52,5 МПа (см. табл. 3.10) имеет расход 0,242 м /мин (348 м3/сут), т.е. по формуле (А.54) расход 1,94 м3/мин (2787 м3/сут) обеспечат 8 агрегатов, которых достаточно для проведения ГРП с расходом qп = 2500 м3/сут.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица А.4

Параметры проектных режимов ГРП

 

Тип жидкости	Время, мин	qi, м3/мин	qi, м3/сут	Vi, cм3	Мп, кг	рi, МПа	руi, МПа	Li, м	vi, мм
Исследование приемистости
РЖ	20	0,242	348	4,8	–	47,5	20	–	–
Проведение ГРП
РЖ	17	1,74	2500	С	–	54,4	37,6	2,4	0,42
БЖ	14	1,74	2500	24	–	57,8	49,3	13,5	5,0
ЖП	46	1,74	2500	80	8000	57,8	49,9	28,2	12,6
ПЖ	12	1,74	2500	21*	–	57,8	49,9	28,2	12,6
Максимальное значение		1,71	2500			57,8	49,4	28,2	12,6
Всего	89
* Продавочная жидкость остается  в скважине

 

Этапы проектирования ГРП

 

Этап 1. Исследовать скважину для определения ее дебита, коэффициента продуктивности, состояния призабойной зоны, профиля работы и приемистости q0 и р0.

Определяют давления на забое р1 и рр.м по формулам (А.20) и (А.22) и расходы q1 и qм – по уравненениям (А.26) и (А.27).

Этап 2. Выбрать диаметр и глубину спуска НКТ, пакер, тип жидкости, ее плотность и вязкость (при необходимости – условную), тип закрепителя, диаметр его зерен и плотность.

Определить давление на устье ру по уравнению (А.3.6) и число насосных агрегатов по формуле (А.54).

Этап 3. Определить полудлину трещин по уравнению (А.45) и ширину по формуле (А.47) после нагнетания жидкости разрыва, буферной жидкости и жидкости-песконосителя, а также коэффициент использования жидкости по (А.53).

Этап 4. Рассчитать массу песка Мп, исходя из его удельного количества на 1 м2 площади трещины в пределах 0,5-5 кг/м2 по формуле (А.39), но в пределах 7-12 т и объемы жидкостей Vж.п по (А.41), Vб.ж по (А.40) и Vп.ж по (А.44).

Этап 5. Определить ожидаемую кратность увеличения дебита после ГРП по формуле (А.56); найти дебит нефти после ГРП, как показано в примере А.5.4.

Этап 6. Принять решение относительно выполнения процесса, если ГРП технологически эффективен. Если нет, то необходимо внести изменения в его технологию или режимы развития и закрепления трещины, например, путем увеличения параметров Мп, Vб.ж и Vп.ж для развития большей длины трещины, после чего повторно проверить технологическую целесообразность проведения ГРП.