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

ях максимальная накопленная добыча жидкости при установившейся фильтрации достигается при безразмерной проводимости CfD = = 2kfw/krl = 1,26 [206]. Этот критерий справедлив для средне- и высокопроницаемых пластов (kr > 0,001 мкм2). В низкопроницаемых пластах продолжительность периода неустановившегося притока, в течение которого приведенный критерий неприменим, составляет несколько лет. Расчеты показали, что для пластов с проницаемостью от Ю-6 до Ю-4 мкм2 оптимальное значение безразмерной проводимости составляет Cjd = 3 [140]. При фиксированных объеме и длине трещины сильное влияние на коэффициент продуктивности имеет распределение проницаемости упаковки проппанта вдоль трещины [171]. Как уже было указано [117], дебит скважины после гидроразрыва в начальный период времени определяется проводимостью ближайшей к забою части трещины, а по прошествии длительного периода - средним арифметическим значений проводимости вдоль трещины.

Другими факторами, определяющими выбор оптимальных размеров трещин гидроразрыва, являются расположение скважин и ориентация трещин относительно сетки скважин [137, 141, 160, 169, 172, 178]. На основе простых аналитических моделей определяются оптимальные соотношения между размерами неравномерной прямоугольной сетки размещения скважин и длиной трещин гидроразрыва при условии, что трещины параллельны одной из линий сетки скважин. При неизменной площади области дренирования скважины изменение формы этой области, т.е. соотношения сторон прямоугольника, позволяет увеличить накопленную добычу жидкости (рис. 2.5). В случае квадратной сетки скважин эффективны более короткие трещины, чем в случае прямоугольной сетки. При прямоугольной сетке скважин выгодно направление трещин вдоль большей стороны прямоугольника. Чем больше различаются расстояния между скважинами в двух взаимно ортогональных направлениях и чем больше длина трещин, тем выше темп отбора жидкости. Знание ориентации трещин особенно актуально при создании протяженных трещин, когда длина трещины приближается к расстоянию между скважинами, а также при заводнении пластов, когда при неблагоприятной ориентации трещин возможны преждевременные прорывы воды в добывающие скважины [169].

Рис. 2.5. Схемы расположения скважин с трещинами гидроразрыва:

1 - скважина; 2 - трещина

Влияние неоднородности пласта на оптимизацию длины трещин и расположения скважин рассматривалось D.N. Meehan [178] на основе условного моделирования. Неизвестное случайное поле проницаемости строилось с учетом всех достоверно известных точек. При этом воспроизводились как среднее значение проницаемости, так и ковариационная функция. Показано, что масштаб неоднородности, радиус корреляции и анизотропия проницаемости определяют фильтрационные потоки в пласте с трещиной гидроразрыва. Если радиус корреляции проницаемости меньше четверти длины трещины, то фильтрационное поле ведет себя как однородное. При высокой степени неоднородности фильтрационные потоки зависят от конкретной реализации поля проницаемости, а не от его статистических характеристик. Особенно важен радиус корреляции неоднородности в направлении трещины. Если радиус корреляции неоднородности в направлении трещины велик по сравнению с длиной трещины, то корреляция в ортогональном направлении несущественна.

При оптимизации гидроразрыва необходим комплексный подход, когда помимо фильтрационных свойств пласта и трещины учитываются технические и технологические ограничения на давление разрыва, вязкость жидкости, концентрацию проппанта и т.п. Учет многих параметров и выбор допустимых значений при оптимизации гидроразрыва может быть осуществлен с использованием аппарата теории нечетких множеств [111]. Решающим при

выборе технологии и параметров трещины является технико-экономический анализ, учитывающий разнообразные факторы и направленный на максимизацию производительности скважины при минимизации затрат на проведение гидроразрыва [137, 143, 147, 171, 242]. В результате определяется экономический оптимум длины трещины. Наиболее высокую экономическую эффективность дает сочетание передовых технологий гидроразрыва с предварительным и последующим анализом производительности скважины, использованием трехмерного моделирования процесса трещинообразования и проведением расчетов в реальном времени с целью корректировки параметров гидроразрыва.

2.7. ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕРФЕРЕНЦИИ СКВАЖИН, ПЕРЕСЕЧЕННЫХ ТРЕЩИНАМИ ГИДРОРАЗРЫВА

При комплексном подходе к проектированию гидроразрыва пласта среди прочих факторов необходимо учитывать интерференцию скважин. Если взаимодействуют две скважины и отношение длины трещины, созданной на одной из них, к расстоянию между ними больше некоторой критической величины, то производительность скважин зависит также и от ориентации трещины. Достаточно простые методы определения ориентации трещин, основанные на тестах по интерференции, когда наблюдения за неустановившимися фильтрационными процессами ведутся в соседних пьезометрических скважинах, предложены L.F. Elkins, A.M. Skov [142], N.A. Mousli, R. Raghavan, H. Cinco-Ley, V.F. Samaniego [184], A. Uraiet, R. Raghavan, G.W. Thomas [240]. На основе известных решений [126, 128, 152] рассчитывается распределение давления в неограниченном однородном пласте при остановке или включении скважины, пересеченной вертикальной трещиной. По известному расстоянию между активной скважиной и скважиной-наблюдателем определяется динамика пластового давления в соответствующей точке при различной ориентации трещины и сопоставляется с наблюдаемыми значениями. Ориентация трещины оценивается по зависимости, дающей наилучшее совпадение с фактическими результатами. Если отношение расстояния между скважинами к полной длине трещины не более 2, то наличие трещины и ее азимут оказывают существенное влияние на поведение