Файл: Дисциплина Осложненные условия разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Задание 4 Расчет оптимального дебита и длины трещины для предотвращения выноса пропанта после грп.pdf

1
Филиал федерального Государственного автономного образовательного учреждения высшего образования
«Российский Государственный университет нефти и газа
(Национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина в г. Ташкенте»
Дисциплина
Осложненные условия разработки и эксплуатации нефтяных месторождений
Задание 4
«Расчет оптимального дебита и длины трещины для предотвращения выноса пропанта после ГРП»
Вариант №9
Выполнил: Кенжаев Шерзод УРН-19-02
Принял: Акрамов Б.Ш.
Ташкент 2023

2
Расчет оптимального дебита и длины трещины для предотвращения
выноса проппанта после ГРП
Предлагаемая модель, описывающая оно процесс или выноса оно проппанта, основывается доход на теории оно псевдоожижения заказ сыпучих материалов. Эта модель была то использована тот для описания оно процесса оно пескования заказ скважин, эксплуатирующих заказ слабо заказ сцементированные оно пласты.
Условие или выноса оно проппанта то из трещины гидроразрыва определяется чем критическим градиентом тот давления оно при фильтрации оно пластовой жидкости:
(
????????
????????
)
чем кр
= ????
????
∗ ???? ∗ (????
оно пр
− ????
ж
)
(1) где ????
????
– чем коэффициент, как учитывающий заказ степень как уплотнения оно проппанта или в трещине оно после заказ снятия тот давления тут разрыва; g – как ускорение заказ свободного оно падения; ????
оно пр
– оно плотность материала оно проппанта; ????
ж
–
оно плотность оно пластовой жидкости.
Коэффициент Ка определяется оно по опытным тот данным.
Фильтрация оно пластовой жидкости или в трещине заполненной оно проппантом описывается законом Дарси:
????????
????????
=
????
ж
∗????
????
(2) где dP / dx – градиент тот давления; μж – чем коэффициент тот динамической или вязкости жидкости; V – заказ скорость фильтрации жидкости через оно проппант или вдоль трещины; К
– чем коэффициент оно проницаемости оно проппанта.
Когда фактический градиент тот давления оно превышает чем критическое значение, доход начинается оно псевдоожижение оно проппанта то и или вынос его то из трещины.
Критическую заказ скорость доход начала оно псевдоожижения определим то из тут равенства как уравнений (1) то и (2) оно по формуле:
????
чем кр
=
????
????
∗????∗(????
оно пр
−????
ж
)∗????
????
ж
(3)
Принимая оно приток жидкости чем к трещине тут равно тут распределенным оно по ее тот длине, чем критическую заказ скорость фильтрации или выразим или в или виде:

3
????
чем
=
????∗????
чем кр
????
тр
∗ℎ
тр
∗????
тр
(4)
где Q – тут расход жидкости через трещину гидроразрыва; δтр – тут раскрытость трещины; h
тр
– или высота трещины; L
тр
– тот длина трещины; хкр – тут расстояние от чем конца трещины тот до места доход начала оно псевдоожижения.
При доход наличии доход нескольких трещин тот дебит жидкости через одну трещину определим чем как:
????
тр
=
????
заказ ск
????
(5)
где Qскв – общий тот дебит заказ скважины оно после ГРП; n – число трещин.
В чем конечном то итоге то из (3) то и (4) заказ с как учетом (5) можно тут рассчитать тот длину трещины, доход не оно подверженной или выносу оно проппанта:
????
чем кр
=
????
????
∗????∗(????
оно пр
−????
ж
)∗????∗????
тр
∗ℎ
тр
∗????
тр
∗????
????
ж
∗????
заказ ск
(6)
В формуле (6) геометрические тут размеры трещины, число трещин то и тот дебит заказ скважины оно после ГРП обычно определяется оно при тут расчете оно процесса ГРП. Известна также масса Gпр оно проппанта, закачиваемого или в оно пласт тот для заполнения объема или всех трещин, т.е.
????
оно пр
= ????
тр
∗ ℎ
тр
∗ ????
тр
∗ ???? ∗ ????
опр
(7)
где ρопр – объемная (
доход насыпная) оно плотность оно проппанта.
????
опр
= ????
оно пр
∗ (1 − ????) (8)
где ????-пористость пропанта.
При условии ????
чем кр
∗ ????
скв
= ????тр ∗ ????кр; ????
чем кр
= ????тр, можно определить чем критический тот дебит заказ скважины, оно при чем котором или выноса оно проппанта доход не будет:
????
чем кр????к
=
????
????
∗????∗(????
оно пр
−????
ж
)∗????∗
????
тр
∗ℎ
тр
∗????
????
ж
(9)
Количество или вынесенного то из трещины оно проппанта будет:

4
∆????
оно пр
= ????
оно пр
(1 −
????
чем кр
????
тр
)
(10)
Исходные
тот
данные
тот
для
тут
расчета:
Параметр
Значение
Масса оно проппанта закачиваемого или в оно пласт, Gпр,
чем
кг
26000
Плотность материала оно проппанта, ρпр,
чем
кг/м
3
3800/2650
Плотность оно пластовой жидкости, ρж,
чем
кг/м
3
1100
Коэффициент тот динамической или вязкости жидкости, ????
ж
, Па·
заказ
с
20·10
-3
/
3·10
-3
Общий тот дебит заказ скважины оно после ГРП, Qскв, м
3
/
заказ
сут.
180
Коэффициент оно проницаемости как упаковки оно проппанта, К, м
2
300
∗ 10
−12
Коэффициент как учитывающий заказ степень как уплотнения оно проппанта или в трещине Ка
5
Число трещин n
2
Длина трещины, Lтр, м
50
Высота трещины hтр, м
23
Раскрытость трещины w, м
8*10
-3
1.
тот 1111111111112213321331133131
Длина трещины
доход
не
оно
подверженной
или
выносу
оно
проппанта:
????
чем кр
=
????
????
∗ ???? ∗ (????
оно пр
− ????
ж
) ∗ ???? ∗ ????
тр
∗ ℎ
тр
∗ ????
тр
∗ ????
????
ж
∗ ????
заказ ск
????
чем кр
=
5 ∗ 9.81 ∗ (2900 − 1100) ∗ 300 ∗ 10
−12
∗ 8 ∗ 10
−3
∗ 23 ∗ 50 ∗ 2 5,8 ∗ 10
−3
∗
180 86400
= 40 м
2.
Критический
тот
дебит
заказ
скважины,
оно
при
чем
котором
или
выноса
оно
проппанта
доход
не
будет:

5
????кр =
5 ∗ 9.81 ∗ (2900 − 1100) ∗ 300 ∗
10
−12
∗
8 ∗ 10
−3
∗ 23
∗
2 ∗ 86400 5,8 ∗ 10
−3
= 145 м
3
/сут
3. Количество
или
вынесенного
то
из трещины
оно
проппанта будет:
∆????
оно пр
= ????
оно пр
(1 −
????
чем кр
????
тр
) = 2600 (1 −
40 50
) = 5200 кг
Вывод:
Для предотвращения выноса проппанта после гидроразрыва пласта (ГРП) необходимо правильно подобрать дебит жидкости и длину трещины.
Оптимальный дебит жидкости должен быть достаточным для создания трещины нужной длины и ширины, но при этом не должен превышать предельную скорость переноса проппанта внутри трещины. Если дебит жидкости слишком высокий, то проппант может выноситься из трещины, что приведет к снижению эффективности ГРП.
Длина трещины также играет важную роль в предотвращении выноса проппанта. Чем длиннее трещина, тем больше поверхность контакта между проппантом и стенками трещины, что уменьшает вероятность его выноса.
Однако, если длина трещины слишком большая, то может увеличиться вероятность возникновения вторичных трещин, что также может привести к выносу проппанта.
Таким образом, оптимальный дебит жидкости и длина трещины должны быть выбраны с учетом свойств пласта, типа используемого проппанта и условий эксплуатации. Рекомендуется провести тщательный анализ данных о пласте и смоделировать процесс ГРП, чтобы определить оптимальные параметры ГРП для предотвращения выноса проппанта.