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

цаемостью слоистого пласта. Следовательно, при создании общей трещины ГРП эффект для высокопроницаемого и для низкопроницаемого слоя оказывается одинаковым. Такие же значения де-битов каждого слоя могут быть получены, если слои разделены и работают независимо, а проницаемость индивидуальной трещины ГРП в каждом слое пропорциональна соответствующей проницаемости пласта. Например, случай двухслойного пласта с сообщающимися слоями равной толщины h1 = h2 при k1 = 10-13 мкм2, k2 = 10-15 мкм2, в котором создана единая трещина на всю толщину пласта и kf = = 10-10 мкм2, аналогичен случаю пласта с разобщенными слоями, если в высокопроницаемом слое создана трещина с проницаемостью kf1 = 1,98-10-10 мкм2, а в низкопроницаемом - с проницаемостью kf2 = 1,98-1012 мкм2, причем длины трещин совпадают.

2. Изолированные слои. Если слои разделены непроницаемыми перемычками и вскрыты единой трещиной гидроразрыва, проходящей через всю толщу пласта, уравнения для среднего давления и формулы для определения суммарного дебита и дебитов из отдельных слоев имеют такой же вид, как и в случае сообщающихся слоев. Кратность увеличения дебитов в результате ГРП определяется только средней проницаемостью пласта, геометрическими размерами и проницаемостью трещины.

Если гидроразрыв проводится селективно для каждого слоя и создаваемые трещины характеризуются своей геометрией и проницаемостью (рис. 8.8), то эффект от ГРП в каждом слое оценивается независимо и определяется только размерами трещины и соотношением проницаемости данного слоя и трещины. Использование усредненных характеристик в данном случае приводит к потере информации. Проведение селективного гидроразрыва и определение параметров трещины для каждого слоя в отдельности более эффективно. Например, увеличивая длину трещины в низкопроницаемом слое по сравнению с высокопроницаемым, можно добиться увеличения доли продукции этого слоя в общем потоке, что может оказаться весьма актуальным при проведении ГРП на стадии, когда высокопроницаемые слои обводнены.

Рис. 8.8. Слоистый пласт с разобщенными слоями, вскрытыми отдельными трещинами гидроразрыва

В зависимости от целей задача оптимизации селективного ГРП в слоистом пласте с разобщенными слоями может быть сформулирована по-разному. В случае, если целью является максимизация коэффициента продуктивности скважины при заданном суммарном объеме трещин, определяемом расходом проппанта и жидкости разрыва, имеем:

N kihi

max У--

i=1 in?Rc/li

при условии У hi]i = HL .

(8.11)

Здесь lj - полудлина трещины в i-м слое, L - средняя длина, зависящая от суммарного объема трещин. Для простоты принято, что перепадом давления в трещине можно пренебречь, вдоль ее границы давление равно забойному и поэтому эффективный радиус скважины rei = li/2. Средняя ширина трещин во всех слоях принята одинаковой, поэтому суммарный объем трещин определяется

величиной У hi]i. Решение задачи (8.11) может быть получено

методом множителей Лагранжа [70]:

const i= 1, ..N,.

(8.12)

Условие (8.12) означает, что максимальное значение коэффициента продуктивности скважины достигается при определении длины трещины для каждого слоя в зависимости от его проницаемости, причем слою большей проницаемости соответствуют трещины большей длины. Это связано с тем, что вклад высокопроницаемых слоев в общий дебит наибольший. Отсюда, в частности, следует, что в двухслойном пласте при k1/k2 = 100 практически

при любом заданном суммарном объеме трещин гидроразрыв в низкопроницаемом слое нецелесообразен. Аналогичный результат получен в [121] для случая неустановившейся фильтрации в двухслойном пласте.

Если высокопроницаемые слои уже обводнены и целью оптимизации является максимизация дебита нефти, то в выражениях (8.11), (8.19) помимо абсолютных проницаемостей следует учитывать текущие значения фазовой проницаемости для нефти в каждом слое.

Таким образом, в случае создания единой трещины гидроразрыва, проходящей через всю толщу слоистого пласта, эффективность ГРП не зависит от распределения абсолютной проницаемости по слоям и определяется только средней проницаемостью пласта, размерами и проводимостью трещины. Этими же параметрами определяется кратность увеличения притока из каждого слоя. В слоистом пласте с изолированными слоями наиболее эффективен селективный гидроразрыв, когда в каждом слое создается отдельная трещина, а ее размеры и проводимость определяются с учетом свойств данного слоя. Для достижения максимальной производительности скважины при заданном суммарном объеме трещин ГРП длины трещин в каждом слое должны удовлетворять условиям (8.19).