 |
9.1 Расчет горизонтальной скважины с многостадийным ГРП
|
|
|
|
9. 1 Расчет горизонтальной скважины с многостадийным ГРП
Задача 9. 1
В работе [1] предложена следующая модель для расчета дебита горизонтальной скважины с МГРП и поперечным расположением трещин:
(9. 1)
Данная формула состоит из двух частей, первый член уравнения описывает приток жидкости к границе трещинного пространтсва при исключении внешних частей зон дренирования крайних трещин.
Учет внешних частей зон дренирования крайних трещин производится по формуле:
, (9. 2)
где Sf = 2hxf - площадь трещины; xf – полудлина трещины ГРП; l – расстояние до контура питания.
Давление на границе межтрещенного пространства:
, (9. 3)
где 
, L – длина горизонтальной скважины; N – число трещин ГРП.
Одним из недостатков применяемой модели является то, что при расчете дебита жидкости не учитывается приток жидкости в горизонтальную скважину без трещин. Возникающая при этом погрешность, возможно, существенна при малом числе трещин. Но при дальнейшем росте количества трещин, ошибка значительно уменьшается, так как основная часть потока уходит в трещины. В связи с этим ГС с числом трещин меньше четырех из рассмотрения исключаем.
Для данных геолого-физических условий пласта, представленных в таблице 9. 1 рассчитать дебит горизонтальной скважины с многостадийным ГРП для различного числа трещин.
Таблица 9. 1 – Характеристика скважины и пластовой системы
| Наименование параметра | Условное обозначение | Единицы измерения (СИ) | Значение |
| Толщина пласта | h | м | |
| Проницаемость, м2 | k | м2 | 3, 5·10-15 |
| Длина скважины | L | м | |
| Вязкость нефти | μ н | мПа·с | 1, 4 |
| Пластовое давление | Рпл | Па | 26·106 |
| Забойное давление | Рзаб | Па | 5·106 |
| Полудлина трещины | xf | м | |
| Расстояние до контура питания | l | м | |
| Объемный коэффициент нефти | b | д. ед | 1, 2 |
|
|
|
Результаты расчета дебита жидкости и давления на границе трещинного пространства сведены в таблицу 9. 2.
Таблица 9. 2 - Результаты расчета дебита жидкости
| Число трещин | |||||||||||
| P0, МПа | 18, 5 | 14, 8 | 12, 4 | 10, 7 | 9, 5 | 8, 7 | 7, 5 | 7, 1 | 6, 8 | ||
| Q, м3/сут | 212, 7 |
9. 2 Задача для самостоятельного решения
Задача 9. 2
Для данных геолого-физических условий пласта, представленных в таблице 9. 3 рассчитать дебит горизонтальной скважины с многостадийным ГРП для различного числа трещин от 4 до 15 с единичным шагом. Результаты свести в таблицу. Построить график зависимости дебита жидкости от числа трещин ГРП. Сделать выводы.
Таблица 9. 3 – Характеристика скважины и пластовой системы
| Вариант | L, м | l, м | h, м | b | μ н, мПа∙ с | Pпл, МПа | Pзаб, МПа | k∙ 10-15, м2 | xf, м |
| 1, 2 | 3, 26 | 14, 73 | 7, 3 | 8, 7 | |||||
| 1, 2 | 3, 31 | 12, 40 | 6, 6 | 1, 9 | |||||
| 1, 2 | 2, 76 | 12, 07 | 6, 0 | 1, 3 | |||||
| 1, 2 | 2, 96 | 14, 87 | 8, 9 | 5, 7 | |||||
| 1, 2 | 2, 70 | 14, 29 | 8, 6 | 11, 7 | |||||
| 1, 2 | 2, 97 | 14, 46 | 7, 4 | 1, 1 | |||||
| 1, 2 | 2, 59 | 12, 12 | 7, 1 | 7, 1 | |||||
| 1, 2 | 2, 68 | 20, 05 | 10, 7 | 19, 1 | |||||
| 1, 2 | 3, 39 | 17, 95 | 9, 3 | 6, 2 | |||||
| 1, 2 | 3, 47 | 13, 91 | 10, 0 | 14, 7 |
1. Елкин, С. В. Модель для расчета дебита горизонтальной скважины в зависимости от числа трещин гидроразрыва пласта / С. В. Елкин [и др. ] // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 1. – С. 64 – 67.
10. 1 Оценка возможности уменьшения степени закупорки пласта при цементировании хвостовиков (БС)
Задача 10. 1
|
|
|
Для недопущения снижения проницаемости призабойной зоны суммарное давление на забой при цементировании колонны не должно превышать давления на него в процессе вскрытия продуктивных пластов. В определенных условиях (напримр, при больших глубинах зарезки бокового ствола) это может быть достигнуто нагнетанием перед тампонажным раствором большого количества буферной жидкости малой плотности так, чтобы соблюдалось соотношение:
, (10. 1)
где 
- общее давление на забой при цементировании колонны; 
- давление на забой при вскрытии пласта.
Исходные данные: глубина зарезки БС H = 1000м; длина хвостовика Lx = 300 м (при угле наклона хвостовика α = 45°; высота столба цеметного раствора по вертикали B = 210 м); плотность глинистого раствора ρ бр = 1200 кг/м3; плотность тампонажного раствора ρ тр = 1850 кг/м3.
Гидростатическое давление при вскрытии пласта:
, (10. 2)
В конце цементирования хвостовика давление столба цементного раствора составит:
, (10. 3)
Пренебрегая гидравлическими сопротивлениями для соблюдения приведенного условия затрубне пространство должно быть до устья заполнено буферной жидкостью малой плотности. Это опасно с точки зрения водопроявлений в начале цементирования.
При преведенных условиях получаем давление буферной жидкости с плотностью 1000 кг/м3:
, (10. 4)
Имеем:
При больших длинах хвостовика достичь этого условия практически невохможно, поэтому необходимо принимать все меры для снижения гидростатических и гидродинамических давлений на забой при вскрытии пластов и креплении колонны в БС.
|
|
|
