Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Расчет геометрии трещины при проведении ГРП. Методические указания

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.08.2026
Размер:
1 Мб
Скачать

Таблица №4

Обознач.

G

Hf

Lтр.б.п

Wтр.б.п.

Wтр.с.п.

Xтр.с.п

Характеристика

Модуль упругости сдвига

Общая высота трещины

Длина трещины (без учета потерь жидкости)

Ширина трещины (без учета потерь жидкости)

Ширина трещины (учет потери жидкости)

Безразмерный параметр потерь

Полудлина трещины (учет потери жидкости)

Прогноз геометрии трещины (модель PKN) [4]

Расчетная формула

G

E

;

2( 1)

 

 

Hf=h/0,77;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G Q

3

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

 

С

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

t

0,8

;

 

 

 

тр.б.п.

 

 

 

 

1

 

(1 ) H

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1 ) Q

2

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

t

0,2

;

тр.б.п.

 

2

 

 

 

 

 

G H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

0,25

(1 ) Q

2

 

0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

0,125

тр.c.п.

 

 

 

3

 

 

 

 

 

G K

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2Ke

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Wтр.с.п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X тр .с.п.

 

 

 

0,5 Q

i

t 0,5

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H f

K e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Значение

Ед. изм

Примечания

 

 

Е(КПа), ν(ед)

1000000

КПа

 

 

 

Нf(м)

28,571

м

 

 

 

μ(КПа∙мин); t(мин);

509,65

м

Hf(м); Qi3/мин);

 

 

G(КПа); C1 (2крыла)

 

 

t(мин); Hf(м);

0,014

м

Qi3/мин); G(КПа);

 

 

С2 (2крыла)

 

 

G(КПа); Ke(м/мин0,5);

0,01075

м

μ(КПа∙мин); t(мин);

 

 

Hf(м); Qi3/мин); 1крыло

 

ед

По модели Кратера

9,453

 

должен быть >1

 

м

Ke(м/мин0,5); Hf(м);

46, 96

 

Qi3/мин); t(мин);

 

 

1крыло

21

Таблица №5

Обознач.

Характеристика

G

Модуль упругости

 

сдвига

Hf

Общая высота

 

трещины

Lтр.б.п

Длина трещины

 

(без учета потерь

 

жидкости)

Wтр.б.п.

Ширина трещины

 

(без учета потерь

 

жидкости)

Прогноз геометрии трещины (модель GdK) [4]

Расчетная формула

 

G

E

;

 

 

 

 

2( 1)

 

 

 

 

Hf=h

 

 

 

 

G Qi3

 

 

 

(1 ) H 3

Lтр.с.п.

С4

 

 

 

 

 

 

 

f

 

Значение

Ед. изм

 

1000000

КПа

 

22

м

 

0,166

 

 

t 0,666 ;

м

 

335,5

 

 

 

 

 

 

 

(1 ) Q3

 

0,166

0,333

 

0,0210

м

Wтр.б.п.

С5

 

 

i

 

t

;

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

G H f

 

 

 

 

 

 

Wтр.с.п.

u

Xтр.с.п

Ширина трещины (учет потери жидкости)

Безразмерный параметр потерь

Безразмерная

функция

Полудлина трещины (учет потери жидкости)

 

 

 

 

 

(1 ) Q

3

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

1,58

 

 

 

 

 

i

 

 

t

0,3

;

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

тр.c.п.

 

 

 

8 G H

K

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

f

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2K

e

 

t ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тр.с.п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

erfc( );

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q

W

 

 

 

2

 

 

 

X

 

 

 

i

 

тр.с.п.

 

1

 

тр.с.п.

 

 

 

2

 

 

 

 

 

u ;

 

 

32 H f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ke

 

 

 

 

 

 

 

 

0,0144

м

6,99

ед

0,08

ед

42,3

м

22

Примечания

Е(КПа), ν(ед)

Нf(м)

μ(КПа∙мин); t(мин);

Hf(м); Qi3/мин);

G(КПа); С4 (2 крыла)

t(мин); Hf(м);

μ(КПа∙мин); Qi3/мин); G(КПа); С5 (2 крыла)

G(КПа); Ke(м/мин0,5);

μ(КПа∙мин); t(мин); Hf(м); Qi3/мин); 1крыло

По модели Кратера должен быть >1

Ke(м/мин0,5); Hf(м);

Qi3/мин)

 

u

 

0,01

0,989

0,015

0,983

0,02

0,978

0,025

0,972

0,03

0,967

0,035

0,962

0,04

0,956

0,045

0,951

0,05

0,946

0,055

0,941

0,06

0,936

0,065

0,931

0,07

0,926

0,075

0,921

0,08

0,916

0,085

0,911

0,09

0,906

0,095

0,901

0,1

0,896

0,15

0,851

0,2

0,809

0,25

0,77

0,3

0,735

0,35

0,701

0,4

0,671

Таблица №6

Расчетные значения функции u e 2 erfc

 

 

u

 

 

 

u

 

 

 

u

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

0,55

 

0,591

 

10

 

0,056

 

23,5

 

0,024

 

37

 

0,015

0,6

 

0,568

 

10,5

 

0,053

 

24

 

0,023

 

37,5

 

0,015

0,65

 

0,546

 

11

 

0,051

 

24,5

 

0,023

 

38

 

0,015

0,7

 

0,526

 

11,5

 

0,049

 

25

 

0,023

 

38,5

 

0,015

0,75

 

0,507

 

12

 

0,047

 

25,5

 

0,022

 

39

 

0,014

0,8

 

0,489

 

12,5

 

0,045

 

26

 

0,022

 

41,5

 

0,014

0,85

 

0,472

 

13

 

0,043

 

26,5

 

0,021

 

42

 

0,013

0,9

 

0,457

 

13,5

 

0,042

 

27

 

0,021

 

45

 

0,013

0,95

 

0,442

 

14

 

0,04

 

27,5

 

0,021

 

45,5

 

0,012

1

 

0,428

 

14,5

 

0,039

 

28

 

0,02

 

49

 

0,012

1,5

 

0,383

 

15

 

0,038

 

28,5

 

0,02

 

49,5

 

0,011

2

 

0,278

 

15,5

 

0,036

 

29

 

0,019

 

53,5

 

0,011

2,5

 

0,211

 

16

 

0,035

 

29,5

 

0,019

 

54

 

0,01

3

 

0,179

 

16,5

 

0,034

 

30

 

0,019

 

56

 

0,01

3,5

 

0,155

 

17

 

0,033

 

30,5

 

0,018

 

56,5

 

0,009

4

 

0,137

 

17,5

 

0,032

 

31

 

0,018

 

58

 

0,007

4,5

 

0,122

 

18

 

0,031

 

31,5

 

0,018

 

60

 

0,004

5

 

0,111

 

18,5

 

0,03

 

32

 

0,018

 

 

 

 

5,5

 

0,101

 

19

 

0,03

 

32,5

 

0,017

 

 

 

 

6

 

0,093

 

19,5

 

0,029

 

33

 

0,017

 

 

 

 

6,5

 

0,086

 

20

 

0,028

 

33,5

 

0,017

 

 

 

 

7

 

0,08

 

20,5

 

0,027

 

34

 

0,017

 

 

 

 

7,5

 

0,075

 

21

 

0,027

 

34,5

 

0,016

 

 

 

 

8

 

0,07

 

21,5

 

0,026

 

35

 

0,016

 

 

 

 

8,5

 

0,066

 

22

 

0,026

 

35,5

 

0,016

 

 

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В последние годы разрабатывается технология комплексного подхода к проектированию ГРП, который основан на учете многих факторов, таких как проводимость пласта, система расстановки скважин, механика трещины, характеристики жидкости разрыва и проппанта, технологические и экономические ограничения. В целом процедура оптимизации гидроразрыва должна включать в себя следующие элементы:

расчет количества жидкости разрыва и проппанта, необходимых для создания трещины требуемых размеров и проводимости;

технику для определения оптимальных параметров нагнетания с учетом характеристик проппанта и технологических ограничений;

комплексный алгоритм, позволяющий оптимизировать геометрические параметры и проводимость трещины с учетом продуктивности пласта и системы расстановки скважин, обеспечивающий баланс между фильтрационными характеристиками пласта и трещины, и основанный на критерии максимизации прибыли от обработки скважины.

Создание оптимальной технологии ГРП подразумевает соблюдение следующих критериев:

обеспечение оптимизации выработки запасов месторождения;

максимизация глубины проникновения проппанта в трещину;

оптимизация параметров нагнетанеия жидкости разрыва и проппанта;

минимизация стоимости обработки;

максимизация прибыли за счет получения дополнительной нефти и газа.

24

В соответствии с этими критериями можно выделить следующие этапы оптимизации проведения ГРП на объекте:

1.Выбор скважин для обработки с учетом существующей или проектируемой системы разработки, обеспечивающий максимизацию добычи нефти и газа при минимизации затрат.

2.Определение оптимальной геометрии трещины длины и проводимости с учетом проницаемости пласта, системы расстановки скважин, удаленности скважины от газоили водонефтяного контакта.

3.Выбор модели распространения трещины на основе анализа механических свойств породы, распределения напряжение в пласте и предварительных экспериментов.

4.Подбор проппанта с соответствующими прочностными свойствами, расчет объема и концентрации проппанта, необходимых для получения трещины с заданными свойствами.

5.Подбор жидкости разрыва с подходящими реологическими свойствами с учетом характеристик пласта, проппанта и геометрии трещины.

6.Расчет необходимого количества жидкости разрыва и определение оптимальных параметров нагнетания с учетом характеристик жидкости и проппанта, а также технологических ограничений.

7.Расчет экономической эффективности проведения ГРП.

25

Библиографический список

1.Perkins T.K., Kern L.R., “Wigth of Hydraulic Fractures”, JPT

(Sept. 1961) 937-49; Trans., AIME, 222.

2.Желтов Ю.П., Христианович С.А. ”Механизм гидроразрыва в нефтенасыщенных пластах” Изд. Академии наук СССР, 1955г. т.5,

стр. 3-41.

3.Хохлова Н.Ю., Борисевич Ю.П., Вилякина Е.В. Расчет геометрии трещин при ГРП / Труды IХ международной научнопрактической конференции. «Ашировские чтения», т.2, с. 218-223 Туапсе, 2012.

4.Carter R.D. Derivation of the general equation for estimating of extent of the fracturing area //App. I of Optimum fluid Characteristics for fracture extension, Drilling and production practice, G.C. Howard and C.R. Fast, NY, USA, American petr. institute, 1957, 261-269.

26

Учебное издание ХОХЛОВА Наталья Юрьевна

Расчет геометрии трещины при проведении ГРП

В авторской редакции Подписано в печать

Усл. п. л. 1,6. Уч.-изд. л. 1,6. Рег. № М37/19 от 19.04.19

___________________________________________________________

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный технический университет»

443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244. Главный корпус

27

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]