Давление разрыва

(аналогично обосновывается максимальное забойное давление нагнетательных скважин)

1. В невозмущенном горном массиве напряженное состояние горных пород характеризуется следующими напряжениями:

• вертикальным σ_z = Р_г, определяемым весом вышележащих горных пород

σ_z = P_г = ρ_п g H , (1)

• горизонтальным σ_х= σ_у =Р_гг

σ_х= σ_у =Р_гг=λ ρ_п g H , (2)

где ρ_п – плотность вышележащих горных пород,

Н – глубина залегания горизонта, для которого рассчитываются напряжения,

λ – коэффициент бокового распора, определяемый по формуле академика А.Н. Динника:

, (3)

ν – коэффициент Пуассона горной породы, зависящий от продольных и поперечных ее деформаций.

Для песчаников и известняков ν = 0,2 ÷ 0,3; для упругих пород коэффициент Пуассона изменяется в пределах 0,25 ÷ 0,43. Для пластичных горных пород (глина, глинистые сланцы, каменная соль) коэффициент Пуассона стремиться к 0,5, вследствие чего λ → 1.

Давление разрыва Р_р является трудно рассчитываемой величиной, но принципиально оно может соотноситься с горным давлением Р_г следующим образом:

Р_р < > P_г .

В общем случае давление разрыва зависит от следующих основных факторов:

• горного давления Р_г,

• проницаемости ПЗС и наличия в ней микротрещин,

• прочности и упругих свойств горной породы,

• структуры порового пространства,

• свойств жидкости разрыва,

• геологического строения объекта,

• технологии проведения ГРП и др.

Разрыв осуществляют так называемой жидкостью разрыва, а заполнение образовавшихся или расширившихся трещин закрепляющим материалом с жидкостью-носителем.

4. Эффект от грп связан со следующими факторами:

- снижение фильтрационных сопротивлений в ПЗ скважины;

- увеличение фильтрационной поверхности скважины;

- приобщение к выработке слабодренируемых зон и пропластков.

5. Технологии ГРП различаются объемами закачки технологических жидкостей и проппантов.

1. Локальный гидроразрыв как управление продуктивностью.

Длина трещины – 10 -20 м; десятки метров кубических жидкости и единицы тонн проппанта. Дебит скважины увеличивается в 2 -3 раза.

2. ГРП с протяженными трещинами (40 -60 м). Объемы закачки увеличиваются на порядок. Возможно вовлечение в разработку дополнительных запасов нефти – увеличение коэффициента охвата, снижение обводненности.

3. Селективный гидроразрыв - для вовлечения в разработку и повышения продуктивности низкопроницаемых слоев.

4. Массированный ГРП – трещины протяженностью до 1000 м (тысячи кубометров жидкостей, тысячи тонн пропанта).

Критерии применения

1. Неоднородность пласта по простиранию и расчлененности;

2. Проницаемость пласта не более 30 мД, при вязкости нефти не более 5 мПа*сек; проницаемость до 50 мД при вязкости до 50 мПа*сек; в высокопроницаемых пластах эффективен локальный ГРП;

3. Литологические экраны (глинистые слои, отделяющие продуктивный пласт от газо- и водо- насыщенных коллекторов) не менее 4,5 – 6 м;

4. Эффективная нефтенасыщенная толщина пласта должна обеспечивать длительность технологического эффекта после ГРП;

5. Текущий КИН не должен превышать 30%. / /