Исследование скважин после проведения гидравлического разрыва пласта (ГРП)

Метод гидравлического разрыва пласта является эффективным методом увеличения дебита скважин в низкопроницаемых коллекторах.

Кроме того, за счет созданных длинных трещин разрыва в зоне дренирования скважин изменяется направление фильтрационных потоков, инициируя увеличение дебитов окружающих скважин.

Механика породы при ГРП предполагает, что при глубинах больше 1000м в пласте образуется только вертикальная трещина, которая всегда имеет два крыла, симметричных геометрически, закреплена внутренне и не меняет свои размеры: длину и ширину.

Существует две основные модели, одна из которых предполагает «высокую проводимость», где падение давления внутри трещины незначительное и другая модель – «низкая проводимость», в которой считается, что давление вдоль трещины падает значительно.

Для обоснования режимов фильтрационных потоков из пласта в скважину, а также дебита и продуктивности после ГРП применяют следующие безразмерные параметры:

1. Безразмерная депрессия ; (12.1)

2. Относительный дебит ; (12.2)

3. Безразмерное время ; (12.3)

4. Безразмерная проводимость трещины ; (12.4)

5. Параметр Пратса ; (12.5)

6. Коэффициент проникновения трещины ,

где – гидропроводность пласта, мкм²×см/(мПа×с);

k_T×W – проводимость трещины, мкм²×м;

h – коэффициент продуктивности скважины м³/(сут×МПа);

Q – дебит скважины, м³/сут;

DР – депрессия, МПа;

b – объемный коэффициент, б/р;

c – пьезопроводность пласта, м²/с;

t – время, с;

L_TP – полудлина трещины, м;

k_T – проницаемость трещины, мкм²;

k – проницаемость пласта, мкм²;

R_К – радиус дренирования, м.

В пластах, подвергнутых гидроразрыву, во время восстановления (или падения) давления могут наблюдаться четыре периода существования фильтрационного потока, отделенные друг от друга переходными периодами (см. рис.12.1, 12.2):

§ Линейный поток в трещине. Длительность такого периода может быть ничтожно мала и замаскирована влиянием притока в стволе скважины. В течение этого периода большая часть жидкости, поступающей в ствол скважины, образуется за счет расширения жидкости в трещине.

§ Билинейный поток, когда жидкость перетекает из пласта в трещину линейно, а эффекты в кончике трещины не влияют на поведение скважины.

§ Линейный поток из пласта имеет место только при высокой проводимости трещины.

§ Псевдорадиальный поток возникает при любых проводимостях трещины, чем выше проводимость, тем позднее возникает структура дренирования, которую можно считать в основном радиальной.

 

При интерпретации КВД скважины после ГРП используются четыре основных метода:

§ методы, основанные на анализе линейного или билинейного режима потока, если они имеют место;

§ метод, предполагающий, что псевдорадиальный режим потока достигнут;

§ использование типовых кривых или модели залежи путем анализа и сопоставления.

 

12.1. Метод анализа линейного потока

Предположение о линейном притоке из пласта совершенно справедливо при добыче через высокопроводимую трещину с полудлиной трещины L_TP вплоть до момента времени после окончания периода притока жидкости в ствол скважины.

На логарифмическом графике lgDP – lgt линейный поток характеризуется прямой с наклоном ½.

Процедура анализа КВД при линейном режиме такова:

§ построить график КВД в координатах DP – ;

§ определить наклон i₂ линейного участка;

§ по величине проницаемости k, упругоемкости b^* пласта определить полудлину трещины L_тр с помощью уравнения:

; (12.6)

12.2. Метод анализа билинейного потока

На логарифмическом графике lgDP – lgt билинейный поток характеризуется прямой с наклоном ¼.

Для определения параметров трещины строят график в координатах

DP – и по уклону прямолинейного участка i₃ вычисляют проводимость трещины Кт×W по формуле:

; (12.7)

где А₁ и А₂, коэффициенты, зависящие от размерности времени t (сек, мин, час).

12.3. Метод, основанный на псевдорадиальном притоке

При интерпретации КВД мы считаем, что поток псевдорадиальный, когда завершается трансформация площади дренирования от прямоугольной через эллиптическую (переходный поток) к почти радиальной. Тогда уравнения, выведенные для строго радиального потока, можно применять с малой погрешностью.

Время, необходимое для достижения псевдорадиального потока равно:

Когда псевдорадиальный режим достигнут, для расчета гидропроводности kh/m, проницаемости k, скин-фактора S_t пласта можно воспользоваться графиком КВД в полулогарифмических координатах DP – и расчетными формулами раздела 6.

Ниже на рисунке 10.3 приведен пример обработки КВД скважины №18009 пласта АВ_1-2 Самотлорского месторождения, снятой 20.04.03 после проведения ГРП.

Результаты обработки КВД: =3,52 мкм²×см/(мПа×с), k_T×W=0,17 мкм²×м; L_TP=230,0 м.