Рассчет параметров гидравлического разрыва пласта. Расчёт параметров гидравлического разрыва пласта

• Название: Расчёт параметров гидравлического разрыва пласта
• Дата: 27.04.2021
• Размер: 0.58 Mb.
• Имя файла: Рассчет параметров гидравлического разрыва пласта.docx
• Тип: Документы; #199514

«Управление продуктивностью скважин»
на тему:«Расчёт параметров гидравлического разрыва пласта»

задание №1 Гидроразрыв пласта. Рассчитать основные параметры гидроразрыва пласта. Данные по вариантам приводятся в таблице.

ρп плотность горных пород над продуктивным горизонтом, кг/м3 2500 g ускорение свободного падения, 9.8 Lc глубина скважины, м 1800 h толщина пласта, м 11 dвн внутренний диаметр НКТ, м 0.076 ρж плотность жидкости разрыва, кг/м3 945 μж вязкость жидкости разрыва, Па.с 0.285 Qп объем закачиваемого песка, т 4.5 Q темп закачки, м3/с 0.01 ν коэффициент пуасона горных пород 0.3 Е Модуль упругости пород, МПа 2.00 Сп концентрация песка в смеси   кг/м3   200.00 ρп плотность песка кг/м3   2500 k       1.1091

Где:

ρ_п - плотность горных пород над продуктивным горизонтом, кг/м3

Lc - глубина скважины, м.

h - толщина пласта, м

dвн - внутренний диаметр НКТ

ρ_ж - плотность жидкости разрыва

μ_ж - вязкость жидкости разрыва

Qп- объем закачиваемого песка

Q - темп закачки

n - коэффициент пуасона горных пород

Е - Модуль упругости пород

Сп - концентрация песка в смеси
ρ_п - плотность песка

k - коэффициент, принимаемый по результатам применения ГРП в данном регионе.В расчетах использовать методику Мищенко И.П. (2).

1. 
   Расчет основных параметров ГРП
   

1. Вертикальное горное давление:

(1,1)



2. Боковое горное давление:

(1.2)

2. 
   Забойное давление разрыва:
   

Р_р = 10 ^-2 Н к = 18 МПа (1.3)

С учетом опыта проведения ГРП в данном районе величина коэффициента к принята равной 1,0.

3. 
   Объемная концентрация песка в смеси:
   

(1.4)

3. 
   Давление на забое скважины после ГРП определяется из соотношения:
   

. (1.5)



.

Для расчета потерь на трение находят ряд вспомогательных параметров:

5. 
   плотность жидкости с песком;
   

(1.6)

5. 
   вязкость жидкости с песком
   

(1.7)

5. 
   число Рейнольдса
   

(1.8)

5. 
   коэффициент гидравлического сопротивления
   

(1.9)



По Ю.П.Желтову, при наличии песка в жидкости происходит ранняя турбулизация потока. С учетом того, что Re= >200, потери на трение возрастают в 1,52 раза. Учитывая, что Re =471 потери на трение составляет:

9. 
   Потери давления на трение:
   

(1.10)



10. следовательно, давление, которое необходимо поддерживать на устье скважины в процессе развития трещины, составляет:

(1.11)

11. 
    Объем закачки жидкости-носителя:
    

(1.12)

11. 
    Гидравлическая длина (полудлина) трещины:
    

(1.13)

11. 
    Максимальное раскрытие трещины у забоя скважины:
    

(1.14)



14. Число мобильных насосных агрегатов типа SPF-343, необходимое для осуществления разрыва пласта с темпом подачи 3 м³/мин при рабочем давлении 70 МПа, определим по формуле

(1.15)



Р_а – рабочее давление агрегата = 70 МПа.

Q_а подача агрегата = 0,019 м3/с.

Коэффициент технического состояния агрегата К_т=0,5-0,8, зависящий от срока службы, принят равным 0,8.

Округлив до целого числа, для разрыва рекомендуем 3 агрегата.

11. 
    Объем продавочной жидкости:
    

(1.16)



15. Продолжительность процесса развития трещины (суммарное время работы агрегатов):

(1.17)



Результаты расчета параметров ГРП и трещины разрыва сводим в таблицу 1.
Таблица 3.5 - Расчётные параметры ГРП и вертикальной трещины разрыва

Параметр	Значение
Вертикальное горное давление, МПа	44.100
Боковое горное давление, МПа	18.90
Забойное давление разрыва Рр, МПа	18
Потери на трение в процессе разрыва Рт, МПа	7.93
Устьевое давление развития трещины Ру, МПа	24.45
Потери на трение в процессе развития трещины Р'т, МПа	12.054
Гидравлическая длина трещины l, м	50.48
Ширина трещины максимальная ω, см	1.93
Объемная концентрация песка в смеси д. ед.	0.074
Число агрегатов типа SPF-343	1
Плотность жидкости с песком, кг/м3	1060.19
Вязкость жидкости с песком, Па.с	0.361
Время работы агрегатов, мин	2

4. Литература.

1. 
   Мищенко И.Т. Скважинная добыча нефти: учеб. пособие. – М.: изд. Нефть и газ, 2007. - 816 с.
   
2. 
   Мищенко И.Т. Расчеты при добычи нефти и газа. «Нефть и газ», М. – 2006 г.
   

2. Муслимов Р.Х. Современные методы повышения нефтеизвлечения, проектирование, оптимизация и оценка эффективности: учеб. пособие.- Казань: «Фэн» Академии наук РТ, 2005. – 688 с.

3. Малофеев Г.Е., Мирсаетов О.М., Чоловская И.Д. Нагнетание в пласт теплоносителей для интенсификации добычи нефти и увеличения нефтеотдачи: учеб. пособие. - Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика»: Институт компьютерных исследований, 2008- 224 с.

4. Иванов С.И. Интенсификация притока нефти и газа к скважинам: учеб. пособие. - М.: Недра, 2006. – 595 с.

1. Экономидес М., Олини Р., Валько П. Унифицированный дизайн гидроразрыва пласта: от теории к практике/ пер. с англ. - Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2008. – 236 с.