Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

1 n 1 n

Здесь j - номер пропластка, J = 1,n. Если в слоистом пласте

создается единая трещина, а при расчете ее длины используются только усредненные параметры, то рассчитанная длина будет отличаться от реальной в Cd раз. В слоистом пласте целесообразно подбирать параметры трещин гидроразрыва для каждого слоя индивидуально. В случае двухслойного пласта максимум коэффициента продуктивности скважины достигается, если длины и проводимости трещин в каждом слое удовлетворяют условию

2.5. ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГИДРОРАЗРЫВА В ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИНАХ

Исследованиям эффективности гидроразрыва в горизонтальных скважинах посвящены работы R. Raghavan, S.D. Joshi [209], M. Soliman, J.L. Hunt II, M. Azari [229], M. Soliman, J.L. Hunt II, W. El-Rabaa [230], R. Suprunowicz, R.M. Butler [233]. Если горизонтальная скважина пробурена параллельно направлению минимального горизонтального напряжения, то трещина гидроразрыва окажется ортогональна ее стволу (рис. 2.4). В такой ситуации особую актуальность имеет заканчивание трещины высокопрочным крупнозернистым проппантом и создание в прилегающей к забою части трещины высокопроницаемой зоны, так как при радиальном течении в трещине вблизи горизонтальной скважины существуют более высокие перепады давления, чем при плоскопараллельном течении вдоль трещины к вертикальной скважине.

В ограниченном пласте для трещин бесконечной проводимости при заданных свойствах пласта и жидкости с учетом естественной анизотропии можно найти оптимальное количество параллельных одинаковых трещин, ортогональных оси горизонтальной скважины, превышение которого не приводит к увеличению продуктив-

Рис. 2.4. Горизонтальная скважина, пересеченная трещинами гидроразрыва, перпендику-

лярными ее стволу

ности скважины [229, 230]. В случае неограниченного пласта вклад трещин, пересекающих концевые участки горизонтального ствола, в суммарный дебит скважины значительно выше, чем вклад ближайших к центру трещин. Поэтому при наличии технологических возможностей в некоторых случаях целесообразно создание более длинных трещин гидроразрыва в удаленных частях ствола скважины. В ограниченном пласте трещины могут равномерно распределяться по площади дренирования. В работе [209] на основе принципа суперпозиции разработана процедура расчета эффективного радиуса горизонтальной скважины, пересеченной несколькими трансверсальными трещинами гидроразрыва, в предположении, что расстояния между трещинами превышают их длину, а приток из пласта осуществляется только через трещины.

Влияние вертикальных трещин, проходящих через горизонтальные скважины, на процесс конусообразования в водонефтя-ных и газонефтяных зонах исследовалось в [233], где, в частности, сопоставляются значения предельного безводного и безгазового дебита при различных конфигурациях системы "горизонтальная скважина - вертикальные трещины". Показано, что вертикальная трещина, направленная вдоль оси горизонтальной скважины и

простирающаяся в газовую шапку, приводит к стремительному загазовыванию скважины при работе на дебитах выше критического, однако значение предельного безгазового дебита в этом случае лишь незначительно ниже, чем для горизонтальной скважины при отсутствии трещины. Вертикальные трещины, перпендикулярные стволу скважины, увеличивают эффективную проницаемость системы как в вертикальном, так и в латеральном направлении, поэтому интенсифицируют фильтрацию нефти и газа или воды одновременно; при этом дебит нефти горизонтальной скважины, пересеченной трещинами, часто превышает дебит нефти горизонтальной скважины без трещин. В частности, может оказаться более высоким и предельный безгазовый дебит. Поскольку течение жидкости в окрестности горизонтальной скважины происходит не только в продольном, но и в вертикальном направлении, подчеркивается важность учета анизотропии при анализе фильтрационных процессов.

2.6. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ТРЕЩИН

ГИДРОРАЗРЫВА

Проектирование гидроразрыва с целью достижения максимальной производительности скважин требует специального изучения влияния различных параметров трещины и пластовой системы на величину дебита. Как было показано выше, увеличение длины или проводимости трещины, а следовательно, и затрат на проведение гидроразрыва не приводит к пропорциональному возрастанию дебита скважины. Учитывая конечную проницаемость трещины, можно определить предельную длину, превышение которой практически не приводит к приросту дебита [37, 43]. Для трещины фиксированной длины увеличение ее раскрытия или проницаемости при превышении некоторых значений проводимости также дает незначительный эффект [137]. Вопросы оптимизации размеров и проводимости одиночной трещины рассмотрены C.O. Bennett, N.D. Rosato, A.C. Reynolds, R. Raghavan [117], M.J. Economides, K.G. Nolte [137], J.L. Elbel [140, 141], S.A. Holditch, J.W. Jennings, S.H. Neuse, R.E. Wyman [160], R.A. Morse, W.D. Von Gon-ten [183], M. Prats [206]. При фиксированном объеме трещины, определяемом расходом проппанта, и при прочих равных услови-