задача, ГРП. Исходные данные для расчета грп на скважине

• Название: Исходные данные для расчета грп на скважине
• Анкор: задача, ГРП
• Дата: 24.12.2021
• Размер: 44.84 Kb.
• Имя файла: задача, ГРП.docx
• Тип: Документы; #316958

Исходные данные для расчета ГРП на скважине

Искусственный забой, м	2375
Интервал перфорации (верх/низ)	2350-2365
Глубина посадки пакера, м	2320
Пластовое давление, кПа	22200
Пластовая температура, С	73
Проницаемость, мД	4
Пористость, %	21
Градиент разрыва принят кПа/м, (Р)	13,6
Предел прочности песчаника на разрыв Мпа, п	9
Горное (геостатическое) давление, Мпа	37
Внутренний диаметр эксплуатационной колонны d, мм	130,6
Наружный диаметр НКТ dн, мм	88,9
Внутренний диаметр НКТ d вн, мм	76
Вместимость НКТ 88,9 мм, м3/м	0,00454
Объем затрубного пространства, м3/м	5,79/100
Плотность жидкости, кг/м3	1000
Плотность горных пород под продуктивным горизонтом, кг/м3	2600
Вертикальная глубина, м	2230
Средний удельный вес пород по разрезу, () н/м3	0,023

Расчет параметров ГРП представляет собой достаточно сложную задачу, которая состоит из двух частей:

• 
  расчет основных характеристик процесса и выбор необходимого количества техники для проведения ГРП;
  

- определение вида трещины и расчет ее размеров.

В качестве расклинивающего агента будем использовать проппант с диаметром частиц 1,2 - 1,4 мм. Целесообразно применять керамический проппант с покрытием отверждаемой смолой, для уменьшения возврата проппанта из трещины в процессе проведения работы.

Давление разрыва определим по формуле:



где Р_р – давление разрыва, МПа;

Р_г.в – вертикальная составляющая горного давления, МПа;

Р_пл – пластовое давление, МПа;

σ_р – давление расслоения пород, σ_р = 1,5 – 3 МПа.

Вертикальную составляющую горного давления определим по формуле:



где ρ_п – средняя плотность вышележащих пород, ρ_п = 2600 кг/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

Н – Интервал перфорации (низ), м.



Тогда давление разрыва будет равно:



Горизонтальную составляющую горного давления определим по формуле:



где P_г – горизонтальная составляющая горного давления, МПа;

– коэффициент Пуассона, ν = 0,3.



В подобных случаях при ГРП, следует ожидать образование вертикальной трещины.

Необходимое забойное давление найдем по формуле:

Р_заб=Р_ра (4)

где а - необходимое превышение забойного давления над давлением разрыва (а = 1,2 - 1,4).


Определим давление на устье скважины, которое необходимо создать для осуществления процесса ГРП:

Р_у=Р_заб–Р_ст+Р_тр (5)

где Р_ст – статическое давление, МПа;

Р_ТР - потери давления на трение, МПа.

Статическое давление определяется по формуле:

(6)

где - плотность смеси, которая определяется по формуле представленной ниже.



где – плотность жидкости, = 1000 кг/м³.

объемную долю песка в смеси.

Объемную долю песка в смеси, определим по формуле:



где C_п – концентрация проппанта в 1 м³ жидкости песконосителя, 400 кг/м³;

– плотность проппанта, 2900 кг/м³.



определяем плотность смеси:



определяем статическое давление:

.

Вязкость жидкости с проппантом , мПа с



Определим число Рейнольдса Re по формуле:



где d – внутренний диаметр НКТ, м.


Коэффициент гидравлического сопротивления:



Потери на трение , МПа:





определим давление на устье скважины:



Определим общий обьем закачиваемой жидкости и продолжительность процесса гидроразрыва:

По опытным данным объем жидкости разрыва изменяется от 5 – 10 м³. Для данной скважины принимаем V_ж= 7,8 м³

Объем жидкости проппантоносителя определяем из соотношения:

V_{ж. пр} = G_пр / С_пр (12)

где G_пр - колличество проппанта, 10 кг;

С_пр – концентрация проппанта, кг.

По данным отечественной и зарубежной практики рекомендуется принимать G_пр 8-10 т пропат .



Объем жидкости для продавки жидкости-песконосителя V_п, м³ определяем по формуле:



Тогда общий объем закачиваемой жидкости определим по формуле:

(13)

.

Продолжительность гидроразрыва одним агрегатом при работе его на IV скорости t, мин:

.(14)

Таким образом продолжительность гидроразрыва составит 48 минут.

При проведении ГРП создаются давления, которые могут быть опасными для эксплуатационной колонны. Поэтому в межтрубное пространство в 30 м над верхними отверстиями перфорации устанавливают пакер и опрессовывают на 6 МПа. В затрубное пространство закачивают жидкость и при помощи ЦА-320 нагнетая давление до 9 МПа, создают противодавление на НКТ и пакер.