|
Глава. 12. Другие методы повышения нефтеотдачи
12.1.Гидравлический разрыв пласта (ГРП).
Одним из часто используе-
мых методов повышения нефтеотдачи является ГРП. Технология проведе-
ния ГРП, освоение скважины после ГРП подробно рассматриваются в курсе
«Скважинная добыча», поэтому на этих вопросах останавливаться не будем.
Спорным вопросом является к чему отнести ГРП? К методам увеличе-
ния нефтеотдачи или к методам интенсификации притока. По этому во-
просу существуют различные точки зрения. С одной стороны ГРП увели-
чивает площадь фильтрации и, следовательно, увеличивает дебит скважи-
ны, то есть относится к МИП. С другой стороны длина трещины достигает
десятки метров, позволяет эксплуатировать удаленные от ПЗП нефтена-
сыщенные области, в разработку вовлекаются те части пласта, которые до
образования трещины активно в разработку не вовлекались, то есть, уве-
личивается коэффициент охвата пласта по площади. В связи с этим будем
считать ГРП просто методом повышения нефтеотдачи, не относя ни к ме-
тодам интенсификации притока (МИП), ни к методам увеличения нефте-
отдачи (МУН).
Рассмотрим процесс образования трещины. Из механики сплошной
среды известно, что в упругой среде трещина образуется в плоскости
наибольшего нормального напряжения, то есть, в плоскости по направле-
нию горного напряжения (см. Главу 2). Поэтому трещина вертикальна.
Распространяется в направлении минимального нормального напряжения,
то есть, в радиальном от скважины направлении. Раскрытость трещины
происходит в направлении перпендикулярном радиусу скважины, рис.
12.1.,r=x. Трещина это нарушение (разрыв) сплошности среды, в нашем
случае, пласта. Скорость закачки жидкости разрыва подбирается таким
образом, чтобы динамические напряжения, возникающие на забое, превы-
шали предел прочности породы. Для определения технологических пара-
метров проведения ГРП проводят минигидроразрыв.
Рис. 12.1.
а) – профиль трещины,
б) – трещина в плане. h – высота
трещины на забое скважины,
δ – раскрытость трещины на забое,
L – длина полутрещины, S – площадь
боковой поверхности полутрещины,
v – скорость фильтрации жидкости
из пласта в трещину
Выбор режима эксплуатации скважины определяется по результатам
гидродинамических исследований скважин после ГРП. Производитель-
ность типоразмера УЭЦН должна соответствовать коэффициенту продук-
тивности скважины, определенному после ГРП.
Трещина, созданная в пласте, заполняется пропантом, который не позво-
ляет ей сомкнуться. Таким образом, в пласте создается двух емкостная си-
стема пласт – трещина. Трещина, заполненная пропантом, представляет из
себя фиктивный пласт, поскольку диаметры частиц пропанта одинаковы.
Емкость трещины зависит от степени упаковки пропанта и объема
жидкости с пропантом (жидкости песконосителя), концентрации пропанта
в трещине. Проницаемость трещины во много раз превышает проницае-
мость пласта.
При эксплуатации скважины после ГРП в фильтрации участвует си-
стема «пласт – трещина – скважина». Через боковые поверхности трещи-
ны жидкость перетекает из пласта в трещину. Затем по трещине переме-
щается к забою скважины. Давление в трещине распределяется неравно-
мерно, наименьшее давление на забое скважине. Обычно трещина моде-
лируется двумя полутрещинами, что справедливо только для однородной
среды, (рис.12.1). Объемный приток жидкости через боковые поверхности
трещины определится как
S
vds
q
4
(
12.1
)
Здесь
S
– боковая поверхность одной стороны полутрещины,
v
– скорость
фильтрации жидкости из пласта. В отличие от трещины скорость фильтра-
ции жидкости в пласте подчиняется закону Дарси. На характере притока
жидкости в трещину останавливаться не будем, рассмотрим линейное те-
чение. Тогда (12.1) примет вид
ds
y
p
k
q
S
4
(
12.2
)
k
– коэффициент проницаемость пласта,
µ
– динамическая вязкость жидко-
сти,
y
p
– градиент давления, который зависит от времени и координаты x.
Таким образом, приток жидкости в трещину
существенно
зависит от
фильтрационных параметров пласта, вязкости жидкости, общей площади
трещины и градиента давления. Длина полутрещины учитывается коор-
динатой
x
, изменяющейся в интервале
L
x
0
. Выбор оптимального ре-
жима работы скважины определяется вышеперечисленными параметрами,
подбор режима работы УЭЦН должен соответствовать притоку жидкости
в скважину (12.2). Кроме коэффициента продуктивности накладывается
ограничение на дебит скважины, из этих двух параметров определяется
оптимальная депрессия на пласт и давление на приеме насоса. Особенно-
сти эксплуатации скважин после ГРП в сложнопостроенных коллекторах
рассмотрены в приложении 2.
Отметим, что в общем случае, не вся боковая поверхность трещины яв-
ляется поверхностью фильтрации. Наличие глинистых прослоев, не выде-
ленных геофизическими исследованиями, может существенно уменьшить
площадь фильтрации, а, следовательно, и дебит скважины.
Do'stlaringiz bilan baham: |
