Анализ эффективности применения ГРП на "Майском" месторождении
Курсовой проект - Геодезия и Геология
Другие курсовые по предмету Геодезия и Геология
ского производства средней твердости (плотность 3,2 г/см3). После окончания закачки жидкости разрыва производят закачку продавочной жидкости в объеме спущенной в скважину колонны НКТ. Средний объем жидкости гидроразрыва для одной скважины составляет 40-80 м3. Жидкость ГРП готовят таким образом, чтобы действие брейкера и разрушение цепочек полимера начиналось примерно через 1-4 часа после окончания закачки. Если после ГРП не происходит фонтанирование скважины, то принимаются меры по вызову притока жидкости из пласта. Это может быть замена жидкости на более легкую, свабирование, спуск "насоса-жертвы" и т.д.
4. Расчетный раздел
Гидравлический разрыв пласта (ГРП) осуществляется в скважине со следующей характеристикой: глубина H = 2650м; диаметр эксплуатационной колонны D = 16,8 см; трубы из стали группы прочности Д; эффективная мощность пласта h = 10 м; интервал перфорации эксплуатационной колонны 2450 - 2590 м; на 1 м эффективной мощности пласта прострелено 10 отверстий; коэффициент продуктивности скважины К = 2,2 т/сут*МПа; пластовое давление рпл = 15 МПа; забойное давление р3 = 12 МПа; вода и песок в продукции скважины отсутствуют; способ эксплуатации - глубиннонасосный; нефтяной пласт сложен среднезернистым, хорошо сцементированным песчаником, имеет пористость 0,15-0,28; проницаемость k = 50 - 10-15 м2; нефтенасыщенность Sн = 70%. Режим пласта упруговодонапорный.
Определение расчетных показателей процесса ГРП
Основными расчетными показателями процесса ГРП являются давление разрыва пласта, расход рабочих жидкостей и песка, радиус трещин, проницаемость трещин призабойной зоны и всей дренажной системы, дебит скважины после гидроразрыва, тип и число насосных агрегатов, ожидаемая эффективность гидроразрыва.
Для выяснения приемистости скважины и ожидаемого давления разрыва скважина была предварительно испытана. По данным испытания при давлении разрыва рз.р = 35 МПа приемистость скважины составила 1300 м3/сут.
При средней плотности вышележащих пород рп = 2500 кг/м3 вертикальное горное давление составит рв r = ?gH =2500*9,81-2650 = 65*106 Па. Если давление расслоения пород ?р = 1,5 МПа, то давление разрыва пласта будет
Рз. р = Pв.р г - Рпл + ?р = 65 - 15 + 1,5 = 51,5 МПа (6)
Давление разрыва на забое можно определить приближенно по эмпирической формуле
Рз.р = 104H/K, (7)
где К = 1,5 - 2,0. Принимаем в среднем К - 1,75. Тогда
з.р= 104*2650*1,75 = 46,4-106 Па.
Для выяснения возможности проведения процесса ГРП через обсадную колонну проверим прочность колонны на внутреннее давление по формуле Ламэ.
Допустимое давление на устье скважины при закачке жидкости-песконосителя вязкостью = 0,25 Па*с определяется по формуле
?g (h - L), Па. (8)
где DH - наружный диаметр эксплуатационных труб; DB - внутренний диаметр нижней части эксплуатационных труб; тек- предел текучести для стали группы прочности Д; k - запас прочности; h - потери напора, на трение в обсадной колонне; р - плотность жидкости разрыва.
В данном расчете Dн = 16,8 см; Dв = = 14,4 см; ?гек = 380 МПа; k = 1,5; ? = 950 кг/м3.
Потери напора на трение в трубах для скважин глубиной 1750 м приведены в табл. 1. Для принятого расхода 1300 м3/сут (15 л/с) эти потери при глубине скважины 1750 м составляют 56 м ст. жидкости, а для нашей скважины глубиной 2650 м они будут пропорционально равны
= 56 - 2650/1750 = 84,8 м ст. жидкости.
Таблица 1
Следовательно, по формуле:
у = ** 9,81(84,8 - 2650) =29,1*106 Па
Допустимое давление на устье скважины в зависимости от прочности резьбы верхней части колонны труб на страгивающие усилия определяется по формуле
у = 29,1 * 106, Па
Па (9)
где Рстр - страгивающая нагрузка для обсадных труб из стали группы прочности Д, равна 1,59 МН; G - усилие затяжки при обвязке обсадной колонны (берется по данным бурового журнала), равное 0,5 МН; k - запас прочности, который принимаем равным 1,5.
Подставляя цифровые величины в формулу (3), получим
Из полученных двух значений ру принимаем меньшее (29,1 МПа).
Возможное забойное давление при давлении на устье 29,1 МПа составит
з = Pу*?g*(Н - h) = 29,1 * 106+ 950 * 9,81* (2650 - 84, 8) = 53*106 Па. (10)
Учитывая, что потребное давление разрыва на забое меньше (35 МПа), давление на устье скважины
Ру = Рз.р - ?g (Н - h) = 35 * 106 - 950 - 9,81*(2650 - 84,8) = 11,1*106 Па (11).
Следовательно, давление на устье скважины (11,1 МПа) ниже допустимого для принятых труб из стали группы прочности Д (при толщине стенки 12 мм трубы испытываются на внутреннее давление 53,1 МПа). Поэтому для уменьшения гидравлических сопротивлений при закачке рабочих жидкостей и для снижения общего давления разрыва ГРП осуществляем непосредственно через колонну обсадных труб, sКоличество жидкости разрыва не поддается точному расчету.
Оно зависит от вязкости жидкости разрыва и ее фильтруемости, проницаемости пород призабойной зоны скважины (с учетом естественной трещиноватости), темпа закачки жидкости и давления разрыва. По опытным данным объем жидкости разрыва изменяется от 5 до 10 м3. Для данной скважины принимаем средний объем Vp = 9,8 м3 нефти.
Количество жидкости-песконосителя зависит от свойств этой жидкости (вязкость, фильтруемость и пескоудерживающая способность), количества закачиваемого в пласт песка и его концентрации. Общее количество песка определяется суммарным объемом полученных вновь и расширенных естественных трещин плюс объем имеющихся в отдельных случаях каверн и пустот. Но эти объемы не поддаются заранее даже приближенному расчету, а поэтому