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

Здесь суммирование производится по всем блокам трещины, расположенным между i и i + 1. Результирующая проводимость вдоль направления трещины r:i+05 определяется в результате суммирования собственной проводимости пласта T xi+o,5 и проводимости трещины;

T r f

Для учета в модели пласта зоны проникновения фильтрата жидкости разрыва аналогично модифицируются проводимости в направлении оси y. При моделировании многофазной фильтрации вводятся фазовые проницаемости для пласта krl и для трещины krlf, которые зависят от соответствующих насыщенностей Sl и Slf. Здесь индекс l обозначает фазу; нефть, воду или газ. Обычно принимается, что в трещине фазовая проницаемость пропорциональна соответствующей насыщенности. Предполагается, что насыщенности в трещине в добывающей скважине равны насыщенностям в соответствующем блоке расчетной модели пласта, а трещина в нагнетательной скважине заполнена закачиваемым флюидом. В модели пласта для блоков, через которые проходит трещина, вводятся псевдофункции фазовых проницаемостей

TkniSi) + TkrifiSif)

Представленный подход использовался, в частности, для исследования производительности газоконденсатных скважин с трещинами гидроразрыва [220]. Показано, что гидроразрыв - эффективное средство для восстановления продуктивности скважин, призабойная зона которых заблокирована конденсатом. В низкопроницаемых пластах длина трещины является более значимым параметром для максимизации коэффициента продуктивности, чем проводимость. В пластах более высокой проницаемости создание трещин длиной свыше 80-100 м нецелесообразно, при этом существенным фактором становится увеличение проводимости трещины. Повышение степени неоднородности пласта снижает

относительную выгоду от проведения гидроразрыва. Значительное снижение коэффициента продуктивности скважины после гидроразрыва может явиться результатом турбулизации потока газа в трещине, особенно в условиях селективной перфорации.

Другая разновидность частично расщепленных моделей, основанная на моделировании трещины гидроразрыва как совокупности точечных источников (стоков), находящихся в расчетных ячейках, через которые проходит трещина, предложена L.X. Nghiem [188], L.X. Nghiem, P.A. Forsyth Jr., A. Behie [189]. Интенсивности этих источников определяются при помощи специальных формул притока, что в конечном счете сводится к подбору или аналитическим оценкам коэффициентов продуктивности, которые впоследствии вводятся в традиционные численные модели фильтрации. В работе [188] получены такие формулы притока в предположении, что трещина идеальная, т.е. имеет бесконечную проводимость, а давление вдоль трещины постоянно. Поток внутрь или из трещины для каждого разностного блока, содержащего трещину, рассчитывается через разность давлений в трещине и в блоках, окружающих данный. Метод источников широко используется при численном моделировании месторождений для представления скважин, например, в работах D.W. Peaceman [198200]. Дискретизация уравнений осуществляется так, как если бы источника (стока) не было. Вклад этого источника потом добавляется с учетом типа фильтрации, связанного с ним (линейная, радиальная, эллиптическая и т.д.). При моделировании трещины для каждого блока, пересекаемого ею, вычисляется поток, который втекает или вытекает из содержащейся внутри блока части трещины;

arccos1 - arccos2

Pf - Pe

l J ln[(ae + be Vl]

Здесь предполагается, что трещина направлена вдоль оси x; x12 - расстояние от центра трещины до границ блока; ре - давление на контуре эллипса с полуосями ae и be, конфокального трещине. В случае многофазной фильтрации общий поток и давления вычисляются через суммарную подвижность фаз, которая определяется как среднее гармоническое суммарных подвижностей в соседних блоках. Фазовые потоки выражаются через отношение фазовой

подвижности к суммарной. Модель также позволяет учитывать скин-эффект, обусловленный загрязненной зоной, контур которой конфокален контуру трещины.

Накопленный за 50 лет опыт проведения гидравлического разрыва пласта и развитие теоретических представлений об этом процессе позволили значительно усовершенствовать его технологию [41, 83, 84, 137, 147, 171, 217]. Наряду с созданием новых материалов для гидроразрыва пласта, разработкой новых методов его проведения, актуальной стала проблема комплексного подхода к оценке эффективности гидроразрыва с учетом его влияния не только на производительность отдельной скважины, но и на процесс разработки месторождения в целом. Несмотря на огромное количество исследований фильтрации в пласте с трещинами гидроразрыва, эта проблема далека от своего окончательного решения.

Недостаточно изучены влияние гидроразрыва на добычу углеводородов из неоднородных коллекторов; особенности многофазной фильтрации в окрестности трещин гидроразрыва; влияние ориентации трещин гидроразрыва на продвижение водо- и газонефтяного контакта, а также закачиваемой в пласт воды. Появление новых разновидностей технологии гидравлического разрыва пласта, например таких, как импульсный гидроразрыв, гидроразрыв в горизонтальных скважинах и других, требует создания новых расчетных моделей фильтрации.

Внедрение комплексного подхода к проектированию гидроразрыва пласта, основанного на учете разнообразных факторов, таких как проводимость пласта, система расстановки скважин, механика трещины, характеристики жидкости разрыва и проппанта, технологические и экономические ограничения, привело к тому, что наряду с моделями трещинообразования возникла необходимость создания моделей фильтрации в системе скважин с трещинами гидроразрыва.