Моделирование многофазной фильтрации вблизи скважины, пересеченной трещиной гидравлического разрыва пласта

• Автор: Гарипова, Алсу Анасовна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 95 с. : ил.

Оглавление.
Введение.

Глава 1. Основные представления о гидравлическом разрыве пласта

Глава 2. Гидродинамическое моделирование системы пласттрещина гидравлического разрыва.

2.1. Способы учета трещин ГРП при моделировании.

2.2. Описание математической модели.

2.3. Формулировка уравнений фильтрации

2.4. Построение гидродинамической модели элемента системы разработки со скважиной, пересеченной трещиной гидроразрыва
Глава 3. Исследование влияния параметров трещины ГРП на динамику обводнения скважины.

Глава 4. Применение теории планирования эксперимента для оптимизации

параметров трещины гидравлического разрыва пласта.

4.1. Методы теории планирования эксперимента
4.2. Статистические тесты для проверки качества построенной поверхности отклика. Критерий значимости регрессии.
4.3. Оптимизация параметров трещины.
4.3.1. О необходимости оптимизации забойного давления в скважине, вскрывающей залежь легкой насыщенной нефти
4.3.2. Постановка задачи
4.3.3. Описание расчетных элементов.
4.3.4. Построение поверхности отклика.
Заключение
Список литературы


Европейской конференции по применению математики в нефтедобыче ЕСМОЛ (Канн, августа-2 сентября г. Научно-технического центра ОАО «Русснефть», Департамента планирования разработки месторождений ОАО «Сибнефть» и на научном семинаре кафедры Прикладной математики и компьютерного моделирования РГУ НГ им. И.М. Губкина. Публикации. По теме работы опубликовано 5 печатных работ, из них 2 в материалах научных конференций, 2 статьи и 1 учебное пособие. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографии и 2 приложений. Общий объем работы составляет страниц и включает в себя рисунков и 8 таблиц. Список литературы содержит наименований. Глава 1. Основные представления о гидравлическом разрыве пласта. В связи с истощением запасов нефти в настоящее время в разработку все активнее вовлекаются трудноизвлекаемые запасы, залегающие в пластах с ухудшенными коллекторскими свойствами. Разработка таких месторождений без применения методов повышения нефтеотдачи является нерентабельной. Долгое время одним из наиболее эффективных методов интенсификации притока к скважинам, вскрывающим низкопроницаемые пласты, был гидравлический разрыв пласта (ГРП). Развитие этой технологии с сороковых годов прошлого века до настоящего времени привело к тому, что теперь гидроразрыву подвергаются скважины, перфорирующие и высокопроницаемые пласты, причем близость водо- или газонефтяного контакта не является более ограничением ввиду появления возможности контролировать распространение трещины в длину и высоту. В американской литературе приводятся следующие факты: около % нефтяных и % газовых скважин на месторождениях Северной Америки подвергаются ГРП []. Российские нефтяные компании увеличивают объемы закачиваемого проппанта и используют гидроразрыв как способ заканчивания скважины []. По определению М. ЕсопопнбеБ [] под гидравлическим разрывом пласта понимается закачка жидкости в пласт при давлении, достаточно высоком для возникновения трещин. В созданную трещину закачивается гранулированный материал, называемый проппантом, в качестве которого может использоваться как песок, так и достаточно дорогие синтетические материалы. Проппант не позволяет трещине сомкнуться после того, как «исчезнет» перепад давления, использовавшийся для создания трещины. Трещина, заполненная проппантом, представляет собой узкий, но очень высокопроводящий путь для продвижения флюидов по направлению к стволу скважины. Для низкопроницаемых коллекторов ширина трещины гидроразрыва в среднем составляет 0, см, в то время как в длину может достигать нескольких сотен метров. В высокопроницаемых пластах заданная ширина трещины (которая специально подбирается и контролируется в процессе проведения ГРП) намного больше, она может достигать 5 см, в то время как длина не должна быть более Юм. Первую теоретическую двумерную модель распространения трещины, получившую всеобщее признание, предложили С. А.Христианович, Ю. П.Желтов и Г. И.Баренблатт [6, -] (модель 1). Несколько позже Т. К.Регктэ, Ь. Я.Кет [] предложена вторая модель (модель 2). Эти две основные двумерные теоретические модели распространения трещин гидроразрыва различаются физической постановкой задачи. В обеих моделях высота вертикальной трещины постоянна, но в модели 1 вертикальное поперечное сечение трещины -прямоугольник, а в модели 2 - эллипс. Вертикальные продольные сечения трещин в обеих моделях -прямоугольники. Обе модели опираются на линейную теорию трещин в упругом теле. Различия в моделях приводят к различию в поведении давления в трещине и других параметрах процесса гидроразрыва. Области применения для каждой из этих моделей указаны в работе К. Р.Ыогб^еп []: в рамках модели 1 описывается распространение вертикальной трещины в горизонтальной плоскости, а в рамках модели 2 - её рост в вертикальном направлении. На ранней стадии распространения трещины, когда её длина много меньше высоты, применима модель 1; на поздней стадии, когда длина трещины значительно превышает высоту, применима модель 2.