НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. 1. оборудование и инструменты для ремонта скважин

• Название: 1. оборудование и инструменты для ремонта скважин
• Дата: 02.02.2023
• Размер: 2.11 Mb.
• Имя файла: НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.doc
• Тип: Документы; #916748
• страница: 10 из 18

3.2.2. Выбор оборудования для проведения гидравлического разрыва пласта (ГРП)

Технология ГРП включает: 1. Промывку скважины; 2. Спуск в скважину высокопрочных НКТ с пакером и якорем на нижнем конце; 3. Обвязку и опрессовку на 1,5- кратное рабочее давление устья и наземного оборудования; 4. Определение приемистости скважины закачкой жидкости; 5. Закачку в пласт жидкости-разрыва, жидкости-песконосителя и продавочной жидкости (собственно гидроразрыв); 6. Демонтаж оборудования и пуск скважины в работу.

При выборе оборудования для ГРП необходимо: определить технологическую схему - давление и расход жидкостей; типы и количество жидких сред и наполнителя.


Рис. 51. Технологическая схема гидравлического разрыва пласта

1 – трещина разрыва; 2 – продуктивный пласт; 3 – пакер; 4 – якорь; 5 – обсадная колонна; 6 – насосно-компрессорные трубы; 7 – арматура устья; 8 – манометр; 9 – блок манифольдов; 10 – станция контроля и управления процессом; 11 – насосные агрегаты; 12 – пескосмесители; 13 – емкости с технологическими жидкостями; 14 – насосные агрегаты
Давление нагнетания на устье скважины - Р_у

P_у = Р_грп + Р_mp - Р_с ,

где Р_с - гидростатическое давление столба жидкости в скважине; Р_mp - давление на трение в трубах определяется по формуле Дарси-Вейсбаха (при необходимости с учетом увеличения потерь давления за счет наличия в жидкости песка); Р_грп ‑ забойное давление разрыва пласта устанавливают по опыту или оценивают по формуле:

Р_грп = Р_г + _р ,

где Р_г = Н_nq - горное давление; _р - прочность породы пласта на разрыв в условиях всестороннего сжатия (_р=1,5З МПа); Н - глубина залегания пласта, м; _n - средняя плотность вышележащих горных пород равная 22002600 кг/м³, в среднем 2300 кг/м³; g ‑ ускорение свободного падения.

Пример: Н = 2000 м; _р = 2 МПа; _n = 2300 кг/м³

Р_грп = 200023009,810^-6 + 247 МПа

При глубине скважины Н>10001200М можно определять Р_грп=(0,750,8)Р_г (Данные статистического анализа).

Минимальный расход закачки жидкости должен составлять не менее 2 м³/мин и может быть оценен при образовании вертикальной и горизонтальной трещин соответственно по формулам:

;

,

где Q_верт, Q_гор - минимальные расходы, л/с; h - толщина пласта, см; W_верт, W_гор - ширина вертикальной и горизонтальной трещины, см; m - вязкость жидкости, МПас; R_т - радиус горизонтальной трещины, см.

В частности для расчетов можно принять следующие значения параметров: h(520) м; W_верт (120) см; W_гор (120) см; m (50500) МПас; R_т (5080) м.

Общая продолжительность процесса ГРП

, час,

где V_р - объем жидкости разрыва, м³, V_р (510) м³; V_жп - объем жидкости песконосителя, м³; V_жп = Q_п/С_п, где Q_п - количество закачиваемого песка [Q (810) т на один гидроразрыв; С_п - концентрация песка в 1 м³ жидкости, кг/м³; [Сп = (180400) кг/м³ для вязкой жидкости и С_п= (4050) кг/м³ для воды]; - объем продавочной жидкости; d_вн - внутренний диаметр НКТ (и обвязки); l_с - длина НКТ (и обвязки); Q_ср - средний расход жидкости, м³/час.

Потребное число агрегатов устанавливают, исходя из подачи одного агрегата q_аг и максимального расхода Q_max жидкости в процессе ГРП с учетом одного резервного агрегата:

n = Q_max/q_аг + 1 .

Давление гидроразрыва может доходить до 70100 МПа.

Пакеры и якори рассчитаны на перепад давления 3050 МПа, проходное сечение НКТ d_вн = 3672 мм.