Воздействие на призабойную зону скважин

Подобные расчеты, проведенные для закачки в скважину жидкости с расходом 8,48л/с, показали, что неободямое давлениевыкиде насоса должно быть 17,35 МПа. При работе агрегата наскорости 4 такое давление не обеспечивается.

Итак, при закачке кислотного раствора агрегат Азинмаш-30А работает на 3 скорости при диаметре плунжера 120 мм. Придавление на выкиде насоса (17,4 1Па) больше, чем необходимопродавки в пласт раствора с дебитом 6,85 л/с.

Продолжительность нагнетания и продавки в пласт раствора

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАЗРЫВ ПЛАСТА

За д а ч а 4.2. Составить план проведения гидроразрыва пласта,  выбрать рабочие жидкости и оценить показатели

для следующих условий: скважина эксплуатационная;

— 1800 м; диаметр по долоту 0 0,25 м; вскрыгая

пласта Ii 10 м; средняя гiроницаемость i = 0,05

увругости пород Е = 10 МПа; коэффициент

0,3; средняя ПЛОТНОСТЬ пород над продуктивным

- 2600 кг1м3 напряженное состояние ПОРОд в условиях

подчиняется гипотезе А. Н. динника.

Вертикальная составляющая горного давления

ргвРп. -=26ОО.9,81180О.10—=45,91 МПа.

Горизонтальная составляющая горного давления

Р- =Ргв/(1—”) —4591О,3/(1_...ОЗ) 19,68 Iч1Т1.

В по.юбных условиих при ГРП следует ожидать образования вертикальной трещины.

Запроектир уем гидрор аэрыв яефИЛ Ьтрующейся ЖпдкОсТьк). В качестве Жидкости разрыва и ?кИдкосТипескоIЮсите, используем эагущеаНую нефть с добаекой асфальтита плотностью р=93() кг/ма, вязкостЫо i 200 мГТа.с. Содержание песка iрилимаем с

= 300 кг на 1 м3 жадкосТипесконосителя, для расклнниваю[я треiцины заПланируеi закачку Примерно З т кварцеГюго песка фрак ции 0,8—1,2 ым, темп закачки 12 л/с, что значI[телт,но больше мв}ЕЫичальЕ{о допустимого при создании вертикальных трещин [24 1.

При ГРГ[ непрерывно закачивают жидкость разрыва в объеме

м и в объеме 9 м, которая одновременно является я Жидкостью разрыва.

для определения параметров трещины использу ются формулы, вытекающие Из упрощенной методики Ю. П. Желтова [24 . Оценим сначала ширину трещины После закачкя 1 м3 Жидкости разрыва, для чего определим давление на забое Рзаб в этот момент времени по формуле

Р36ГРр. (РзабIрi. 5,25Е2/{(I У2)2рУ) = з,25 (1010)2

12. iО—.О,2/(I —0,З2)3(19,б8. 10е) 1)—2. 10-

Р5а6/РГ 1,057, р = 19,68. 1,057 = 20,80 МПа.

В (4,7) У>, — объем ЖИДКОСТи, находящейся в трещине

i + 1Г, (4.8)

где — расход закачиваемой Жидкости, Ё — врспя закачкя, У0 — объем Жидкости, находившейся в трещине до гидроразрыва.

Здесь и в дальнейшем принято 1’ 0.

длина трещины после закачки У,, = 1 м:

1 У УжЕ/[5, 2)а(р3 . р)

7 1 {5З28б8)1Об] = 13,2 1

Раскрытос’г,, или ширина трещины

= 4(1 — 2) 1 (р — р)/Е = 4 (1 — 0,3 13,2 (2О,8О-, 19,68) 106/1010

—0,0054 м=5,4• (4.10)

Раскрытость трёщины вполне дОстаточна, чтобы песок фракцин

0,8—1,2 м поступал в нее ири закачке следующей порции жидкоСТИ разрыва (9 м3), Являющейся одновременно и жидкостI)юпеско.. носителеi

Объемная доля песка в смеси п0 (О/РпОс)/(б/РТIеС + 1)

(З00/25ОО)Г(ЗООг25 + 1) = 0,107,

О — масса песка, ПрИхОдящаяся на 1 м2 Жидкости кг; Ргжес — плотiость песка 2500 кг/м3.

Вязкость жйдкоСтипесконосиТеля определим по формуле 114

(4.7)

(4.9)

нехр(3,18,i0) —2ООеХр(318.О1О7) =280 мIIас. (4.11)

давление на забое скважины в конце гидроразрыва (после закачки 10 Мi жидкости в трещину) определим по (4.7):

рзаб (Рзаб 5,25 (1010)2 12 10— 0,28 = О 28 1о—

Рг Рг Л (1 0,32)2 (19,68. 10) 10

Рзбб/Рг 1,030, Рзаб -=20,27 МIIа.

длину трещины — 110 (4.9):

1 - II10. 1010/i5,6 (1 _О,32) 10(20,27-— 19,68) i0’i = 58

Ширину треины — по (4.10):

о 4(1 0,32) 58 (20,27 — 19,68) 108/1010 0,0125 м - 1,25 см.

Жидкость-пескоiiосвтель распространялась в трещине ва расстоянии от скважины, примерно равном 90 % ее длины, т. е. 1 —. = 0,9 1 = 52 м.

После снятия давления трещина закрывается негюлвосгыо на интервале, В КОТОРОМ находилась жвдкость-песконосiiтель. иринимая пористость песка в трещине iюсле ее закрытия т == 0,3. определим остаточную ширину трещины

сд = опо/(1 — т) = 1,25.0,1071(1 —0,3) 0,19 см.

Гiроницаемость трещины такой ширины

‘ о/12=-0,00192/12=0,3.106 м.

(4.12)

Среднюю пронииаемость в призабойной зоне при вертикальной трещине определяем по формуле

— Йi) I + ОстI/(сВ) - - [(3,14.0,25 0,0019) 0,05- 102 +

+ 0,00190,3- 10—]/(з, 140,25) = 726.10—12 2,

(4Л3)

Средняя проницаемость пласта при наличии вертикальной трещины будет уменьшаться с возрастанием расстояния от скважины. При ее оценке примем ширину трещины после смыкания одннаково на любом расстоянии от скважины, а ее iiровяцаеыость неизменной. Тогда во (4.13) срцняя проницаемость на расстояния 1 М О скважины будет

‘й = [(3,14.2,25 — 0,0019) 0,05.10—12 + 0,0019-0,310 0)1/(3,14.2,25)

=80,7.10—12 м2,

а на расстоянии, равном радиусу раскрытосто 1 треiцоiты, / =

1,79.IО_1’2 м2.

Как ВИДНО ИЗ расчетов, в области распространения трещины средняя провицаемость почти повсеместно больше, чем на два порядка превышает проницаемость пласта. Поэтому приток в скважину будет в основном происходить по трещине с направления, в котором трещина получила развитие.

Гидроразрыв будем проводить через насостю-коми рессор ные трубы с внутренним диаметром 0,062 м, изолируя продуктивный пласт пакером с гиДравлическим якорем.

Определим параметры ГРП.

1. Потери давления на треное при движении жидкостз-пескоНОСИТСЛЯ ПО 1-]КТ.

Плотность жодкости-пескоцосителя

р (1 По) +РпесПо 930(10,107) 4 25000,107 109 кГ’м3 Число Рейнольдса

Те. 4р!(3чiр.) 4. 12. 10 10981(3,[40,0б20,2) . 67.

Коэффициент гвдравлвческого сопротiiвленвя ? 64iIе

= 64/967 = 0,066.

По [О. В. Желтову, при наличии песка в жидкости ири е2ОО пiходят ранняя т”рбулизация потока, и потери на треоие при Те = 967 и п0 = 0,107 возрастают в 1,52 раза 1141:

Рт 1 ,52 1202:1[2 iж =

1,520,06616122 10—18iУ0. 1098 25,29 МПа.

2 3, 142. 0, 0626

2. давление, которое нужно создать на устье При ги,рораз

рыве

РуР1—’Ч1жГI.+Рт 20,80—10989,81180010 i25,2Ч —267 МПIО.

3. Рабочо’ жидкости гiiдроразрыва в скважину зака швают iiасосвым н агрегатами 4АТ-i-700 (табл. 4.2).

Т а б л н ц а 4.2 Техническая характеристика 4АIi-700

Скорость

.1

11

Подача, л/с давление, МПа

6,0 7(1

8,3 51

тп

IУ

i,6 36

14,6

Необхо’имое число насосных агрегатов

Л’ Ру’/(Раа’йс) + 1 = 26,712/(2914,60,8) + 1 = 2,

где Р,i — рабочее давление агрегата; -— подача агрегата при этом давлении; — коэффициент технического состояния агрегата в зависимости от срока службы = 0,5—0,8.

4, Объем жидкости ‘для продавки жидкости-песконосителя

У1, — 0,7а5РI =0,785.0,0621.1800 = 5,43 м3.

5. Продолжительность гидроразрыва одним агрегатом при работе его на 111 скорости

= (Уж + “)Ю2 = (10 + 5,43)/(1 1.6. IО.60) ‘22 МИн.