Расчет параметров гидроразрыва пласта - Геологическая характеристика Гагаринского месторождения

Данные, необходимые для расчета параметров проведения ГРП и параметров трещины, представлены в табл. 41.

Таблица 41. Параметры скважины-кандидата

Показатель

Обозначение

Величина

Размерность

Глубина скважины

LСкв

1902

М

Диаметр НКТ внут.

DНкт

0,072

М

Вскрытая толщина пласта

H

20

М

Средняя проницаемость

K

0,039*10-12

М2

Модуль упругости пород

E

2*1010

Па

Коэффициент Пуассона

Н

0,3

Средняя плотность пород над продуктивным горизонтом

СП

2400

Кг/м3

Плотность жидкости разрыва

СЖр

1000

Кг/м3

Вязкость жидкости разрыва

М

150

МПа*с

По формуле (6.1) найдем вертикальную составляющую горного давления на уровне забоя скважины:

=2400*9,81*1902 = 44,78 МПа

По формуле (6.2) найдем горизонтальную составляющую горного давления:

19,19 МПа

В данных условиях, образуется вертикальная трещина, т. к. горизонтальная составляющая горного давления намного меньше вертикальной.

Для закачки жидкости разрыва и кислотного раствора будет использоваться агрегат НУ-2250. Объем жидкости разрыва, которую необходимо закачать в пласт VТреб=30 м3. Время, за которое необходимо закачать данный объем жидкости разрыва tЗак=25 мин. Следовательно, должен быть обеспечен темп закачки:

QMin= .

В качестве жидкости разрыва будет использован гель на водной основеплотностью сЖ. р.=930 кг/м3 и вязкостью мЖ. р.=150 мПа*с.

Рассчитаем забойное давление разрыва по формуле (6.3):

Получаем забойное давление разрыва =20,58 МПа.

Режим течения жидкости разрыва по НКТ определяется исходя из отношения фактической скорости течения к критической. Критическая скорость течения определяется по следующей формуле:

= =0,97 ,

Где - предельное напряжение сдвига:

=1,5 Па.

Фактическая скорость течения жидкости разрыва в НКТ определяется по формуле:

= 4,9 м/с.

Учитывая режим течения, потери на трение при движении жидкости разрыва по насосно-компрессорным трубам рассчитываются по формуле:

8,3МПа.

Чтобы рассчитать необходимое для гидроразрыва устьевое давление воспользуемся следующей формулой:

PУ=НСкв+= =22,5 МПа.

Порабочей характеристики насоса УН-2250 видно, что максимальный расход при рабочем давлении 22,5 МПа составляет 0,03 м3/с. Тогда количество насосных агрегатов, необходимых для мероприятия:

N+ 1 = + 1 = 1,66.

Округлив полученное число в большую сторону можно сделать вывод, что для данного мероприятия необходимо 2насосных агрегата.

Длина полученной трещины по формуле (6.4):

=84 м.

Ширина трещины:

6,7 мм.

После создания трещины под давлением, выше давления разрыва, циклически закачивается кислота с замедлителем реакции и разъедает породу вдоль трещины. Объем кислоты, закачиваемый в пласт, определяется исходя из технико-экономического анализа, проведенного в "ПермНИПИнефть" (рис. 36).

зависимость npvот объема закачиваемой кислоты

Рис. 36. Зависимость NPVот объема закачиваемой кислоты

Данная зависимость отражает экономический эффект от каждого дополнительно закачиваемого м3 кислоты в пласт с эффективной нефтенасыщенной толщиной10 метров. Для скважины № 407 считается целесообразным закачка 90 м3 кислотного раствора.

Кислота взаимодействует с карбонатными породами, известняком и доломитом. При этом протекают следующие химические реакции:

Взаимодействие с известняком:

2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2;

Взаимодействие с доломитом:

4HCl+CaMg(CO3)2=CaCl2+MgCl2+2H2O+CO2.

Продукты данных реакций хорошо растворимы и выносятся из призабойной зоны в процессе освоения скважины.

Для примера на рис. 37 изображен график циклической закачки кислоты при проведении КГРП.

график циклической закачки кислоты

Рис. 37. График циклической закачки кислоты

В качестве закрепляющего материала будет использоваться осмоленный проппант плотностью 2,9 г/см3, что снизит вынос проппанта в процессе эксплуатации скважины после проведения КГРП. В качестве несущей жидкости используется водный гель "Химеко-В". Исходя из объема трещины, вдавливания в породу и утечки необходимо закачать 24 тонны проппанта. Закачка проппанта будет осуществляться двумя порциями: 6 тонн проппанта фракции 12/18 и 18 тонны проппанта фракции 20/40.

Теперь рассчитаем количество несущей жидкости для каждой фракции проппанта с учетом того, что удельная масса проппанта на 1 м3 жидкости составляет в среднем 900 кг.

VЖ12/18=6000/400=6,6м3

VЖ20/40=18000/400=20 м3

Общий объем несущей жидкости равен 26,6 м3

Похожие статьи




Расчет параметров гидроразрыва пласта - Геологическая характеристика Гагаринского месторождения

Предыдущая | Следующая