Технология проведения гидроразрыва пласта. Расчет проведения ГРП - Анализ эффективности проведения гидравлического разрыва пласта на Усть-Балыкском месторождении

Проведение ГРП требует применения специальных жидкостей, закачиваемых при больших скоростях и давлениях для создания системы трещин. При кислотном ГРП рабочая жидкость закачивается поочередно с инертным вязким гелем. Вследствие необходимости создания больших давлений на поверхности главной заботой при проведении каждого ГРП является обеспечение безопасности персонала.

Хотя размеры и состояние площадок полевых работ могут различаться в зависимости от месторождения, для осуществления ГРП необходимо аналогичное оборудование. Типовая схема размещения оборудования изображена на рис.4.1. На рис.38. представлен аэроснимок расположения оборудования при проведении ГРП с применением проппанта. Сервисная компания выбранная для проведения ГРП обеспечивает все необходимое оборудование и полное его обслуживание. Эффективный ГРП требует тесного сотрудничества сервисной и добывающей компаний до, во время и после проведения ГРП.

схема расстановки оборудования при проведении грп

Рис.4.1. - Схема расстановки оборудования при проведении ГРП.

Целью расчета ГРП является определение количества материалов, необходимых для проведения процесса (рабочих жидкостей, песка, химреагентов), давление на устье скважины при выбранных темпах закачки жидкости в пласт и потребной гидравлической мощности оборудования (число агрегатов, буллитов), а также концентрации песка в жидкости носителе.

Таблица 4.1 - Исходные данные для расчета ГРП на скважине 7082 куст 32а.

Искусственный забой, м

2369

Интервал перфорации (верх/низ)

2346 - 2361

Глубина посадки пакера, м

2313

Пластовое давление, кПа

22100

Пластовая температура, С

73

Проницаемость, мД

4

Пористость, %

21

Градиент разрыва принят кПа/м, (Р)

13,6

Предел прочности песчаника на разрыв Мпа, п

9

Горное (геостатическое) давление, Мпа

37

Внутренний диаметр эксплуатационной колонны d, мм

130,6

Наружный диаметр НКТ dн, мм

88,9

Внутренний диаметр НКТ d вн, мм

76

Вместимость НКТ 88,9 мм, м3/м

0,00454

Объем затрубного пространства, м3/м

5,79/100

Плотность жидкости, кг/м3

1000

Плотность горных пород под продуктивным горизонтом, кг/м3

2600

Вертикальная глубина, м

2230

Средний удельный вес пород по разрезу, () н/м3

0,023

Находим вертикальную составляющую горного давления:

Ргв=пqLE; (4.1)

Где п - плотность горных пород под продуктивным пластом, Е - модуль упругости пород (1 - 2)10 - 4;

Ргв=26009,81238010 - 6=60,7 Мпа.

Находим горизонтальную составляющую горного давления:

Ргг=Ргв(/1 - ); (4.2),

Где =0,3.

Ргг=60,7 (0,3/1 - 0,3)=26 Мпа.

В данном случае в условиях пласта образуются вертикальные трещины.

Рассчитываем рабочее забойное давление при ГРП

РГРП. З=(пНр) (4.3),

Где - коэффициент, учитывающий необходимое превышение забойного давления над давлением разрыва (=1,2 - 1,4).

РГРП. З=(0,023х2230х9)х1,4=64,6 МПа.

Расчет устьевого расчетного давления ГРП:

РГРП. У=РГРП. З - Рст+Ртр; (4.4),

Где Рст - статическое давление столба жидкости в скважине, Р ч ст=0,0101 Мпа/м, Рст=Р ч стН, Рст=0,0101х2230=22,5 Мпа, Ртр - потери давления на трение при ГРП:

Где - коэффициент гидравлического сопротивления;

А - коэффициент учитывающий увеличение сопротивления вызываемого ранней турбулизацией потока вследствие наличия песка.

А=1,46.

Находим число Рейнольдса:

Re=4Gж/dж; (4.6),

Где ж=0,285 сП - эффективна вязкость жидкости песконосителя, ж - плотность жидкости песконосителя,

ж=(1 - п0)+ аопо; (4.7),

О - плотность основы - 1 г/см2; а - плотность расклинивающего агента, а=2,7 г/см2; по - объем его содержания в жидкости.

Ж=1(1 - 0,26)+2,7х0,25=1,42 г/см3.

Число Re при G=4 м3/мин.

Re=4х4х1,42/3,14х0,076х0,285=378>200;

Находим устьевое рабочее давление:

РГРП у=46,4 МПа.

Рассчитываем Ртр по градиенту потерь давления на трение:

Ртр=0,0016 МПа.

Ртр=РтрН=3,5 Мпа (4.8),

Найдем устьевое рабочее давление по градиенту:

РГРП у=45,6 МПа.

Для производства ГРП используем насосный агрегат Т - 800 производства США. Мощностью - 2500 л/с, трех плунжерный насос с диаметром плунжера 5", обороты двигателя на III скорости:

Ga=1,08 м3/мин, Ра=78 МПа.

Примем n=3 + 1 резерв.

Для производства ГРП требуется 4 агрегата Т - 800.

Определяем объем буферной жидкости, исходя из опыта работ на данном месторождении равной 4 м3.

Для заливания применяют следующие химреагенты:

VQA - 1 - загеливатель -4кг/м3.

BXL - 10 - образователь песконесущей структуры 2 л/м3, снижает гидравлическое сопротивление. Расход химреагентов ведется по полному объему жидкости.

Для эффективного заполнения трещины песком с учетом инфильтрации необходимо не менее 70% жидкости - песконосителя от объема буферной жидкости.

Vж. пн=300х70/100=21 м3/мин.

Похожие статьи




Технология проведения гидроразрыва пласта. Расчет проведения ГРП - Анализ эффективности проведения гидравлического разрыва пласта на Усть-Балыкском месторождении

Предыдущая | Следующая