Розробка Штормового родовища (стр. 7 из 10)
L=143 k-0,27, (3.2.17)
де L – півдовжина (одного крила) двобічної вертикальної тріщини, м;
k- проникність породи, фм2 (1фм2=10-3 мкм2).
Поверхня двох півдовжин тріщини
Sтр = 2 Lh, (3.2.18)
де L – визначається за формулою (3.2.17); h – звичайно дорівнює товщині пласта, що підлягає ГРП, м.
Питомий розподіл закріплювача (кг/м2) в тріщині можна розрахувати за емпіричними залежностями
mпс= 4+40 (m-0,09) для m <= 0,11, (3.2.19)
де m = 0,07¸0,20 – пористість породи, частки одиниці.
Масу закріплювача (піску) (т), потрібну для закріплення тріщин, розрахуємо так:
Mпс = Sтрmпс/1000. (3.2.20)
Як випливає з рівнянь (3.2.19) і (3.2.20), у міцних породах малої пористості кількість закріплювача (піску), необхідна для закріплення тріщин, значно менша, ніж у м’яких породах з великою пористістю.
Об’єм рідини для ГРП і концентація піску. Під час ГРП у свердловину послідовно нагнітають ньютонівську малов’язку рідину розриву пласта, буферну та рідину-пісконосій, що характеризується однаковими властивостями, які звичайно мають не тільки більшу в’язкість, але й часто неньютонівські властивості. Наприкінці запомповують малов’язку протискуючу рідину.
Об’єм малов’язкої рідини розриву звичайно Vр.р=20…30 м3.
Об’єм буферної рідини, яка знаходиться перед рідиною-пісконосієм, повинен забезпечити розкриття тріщин на ширину в 3…5 разів більшу, ніж діаметр закріплювача, а це 3…5 мм.
Наближено об’єм буферної рідини можна визначити так:
Vб.р.=(0,1…0,3) Vр.п., (3.2.21)
Об’єм рідини пісконосія
Vр.п.=103Мпс /Кпс, (3.2.22)
де Кпс – концентація піску в рідині-пісконосію, кг/м3.
Оптимальна концентрація піску в рідині-пісконосію залежить від швидкості падіння зернинок закріплювача u.
Залежність швидкості падіння піщинок діаметром 0,8 мм від в’язкості рідини за даними запишемо у вигляді
u= 638m-0,73, (3.2.23)
де u – швидкість падіння, м/год; m - в’язкість мПа . с.
Концентацію піску (кг/м3) визначають за формулою
Кпс =4000/u(3.2.24)
Об’єм протискуючої рідини (м3)
Vп.р.=0,785 (Hтd2в.т+(H-Hт)D2в.к), (3.2.25)
де Hт – глибина спуску НКТ з пакером, м; H – глибина залягання пласта, що підлягає ГРП, м; dв.т і Dв.к – внутрішні діаметри НКТ і експлуатаційної колони, м.
 |
 |
де рб – теоретичний бічний гірничий тиск, МПа; n- коефіцієнт Пуассона, звичайно n=0,25; H- глибина пласта в свердловині, м; rп – густина породи, кг/м3; g=9,8 м/с2.
Вважають, що утворення тріщини можливе, якщо перепад між тиском у свердловині та пластовим тиском був більшим, ніж бічний гірничий тиск DРс> рб.
Якщо в’язкість рідини-пісконосія близька до в’язкості пластової рідини, то для одержання прийнятних розмірів тріщини у чисельник формули (3.2.26) вводимо коефіцієнт умовного збільшення в’язкості, прийнявши
m = 4m. (3.2.29)
 |
Ширину тріщини розраховують за формулою
де n– коефіцієнт Пуасона для гірських порід (n=0,25); w - ширина тріщини, см; Е – модуль Юнга для гірських порід (Е »104 Мпа).
 |
Кількість насосних агрегатів для ГРП визначають, виходячи з відомих Рр.г, qm, характеристики одного агрегата Ра1, qа1 і технічного стану агрегатів Ка1» 0,5…0,9:
Тривалість проведення ГРП наближено оцінюють за такою залежністю:
t=1440(Vp.p+Vб.р.+Vр.п+Vпр)/qm(3.2.32)
 |
де Qгр і Q0 – відповідно дебіти після і до ГРП; Rк – радіус контура живлення, rс- радіус свердловини.
Якщо свердловина має забруднену привибійну зону, приймаємо за rс приведений радіус свердловини rс = rпр.
3.3 Розрахунок ГРП
Таблиця 3.3.1. Вихідні дані для розрахунку ГРП
| Параметр | Значення |
| Діаметр експлуатаційної колони, мм | 168 |
| Товщина стінки, мм | 9 |
| Тиск обпресування, Мпа | 18 |
| Верхні і нижні отвори перфорації, мНв.пНн.п | 18401900 |
| Товщина пласта, що підлягає ГРП,м | 14 |
| Пластовий тиск, Мпа | 25,1 |
| Пластова температура, 0С | 77 |
| Пористість порід,% | 16 |
| Середня проникність,мкм2 | 0,003 |
| Поточна обводненість,% | 0 |
Характеристика НКТМаркаЗовнішній діаметр,ммТовщина стінки,ммГлибина спуску,м | Е896,51870 |
| Тип насосного агрегата | УН1-630х700А(4АН-700) |
| Максимальний робочий тиск,МПа | 70 |
| Приймальність агрегата, при Р=70 МПа, м3/добу | 552,96 |
| Приймальність агрегата, при Ро=20 МПа, м3/добу | 250 |
| Дебіт свердловини, тис. м3/добу | 20 |
При ГРП застосовують такі рідини: рідина розриву та протискуюча рідина – водний розчин 0,2% неонолу густиною rр.р.=1000 кг/м3; буферна рідина і пісконосій – водний 0,4% розчин ПАА в’язкістю mр.п.=40 мПа с, густиною rр.п.=1000 кг/м3.
I.Розрахуєм тиск та витрату рідини під час ГРП.
1.
 |
Визначимо середню глибину інтервалу перфорації:
2.
 |
Розрахуємо тиск на вибої Ро під час випробування свердловини на приймальність з тиском на гирлі Рог. Оскільки для цього застосовують малов’язку рідину з невеликою витратою qo=250 м3/добу то гідравлічні витрати незначні приблизно в 89 мм НКТ.
Отже витрати приблизно дорівнюють 0,006+0,00023=0,01 Мпа/100м.
Отже тиск на вибої:
 |
3.Знайдемо початковий коефіцієнт приймальності свердловини для відомих значень qо і Ро.
 |
4. Розрахуємо очікуваний тиск на вибої під час ГРП при чотирикратному рості приймальності за формулою (3.2.7). Для цього спочатку розрахуємо tgb за формулою (3.2.8) значення
 |
Очікуваний максимальний тиск під час ГРП
Ррм =1,06 . Рр4 = 1,06 . 47,034 = 49,86 МПа
 |
5. Визначимо очікувану максимальну витрату рідини для ГРП за формулою (3.2.15), прийнявши Аq=6,7 для рідини в’язкістю mр.п = 40 мПа . с
6.Розрахуємо тиск на гирлі свердловини (на насосних агрегатах) під час нагнітання в пласт рідини розриву за рівнянням (3.2.16)
Рр.г. = Рр.m + Ргс.т. + Рвтр.
 |
7.Гідравлічні втрати складаються з втрат у 89 міліметрових трубах і втрат у 168 міліметровій колоні. Розрахуємо їх для турболентного режиму в трубах
і в обсадній колоні:
 |
Отже гідравлічні витрати:
Рвтр.=Рвтр.т.+Рвтр.к=8,92+0 = 8,92 Мпа
Таким чином, за формулою (3.2.16)
Рр.р.г = 49,86 – 18,34 + 8,92 = 40,44 МПа
9. Визначимо тиск під час нагнітання в пласт буферної рідини. Для цього спочатку розрахуємо гідравлічні втрати в НКТ і в колоні за такими ж формулами, що й під час нагнітання рідини розриву. Аналізуючи розрахунки п.7 бачимо, що гідровитрати під час нагнітання в’язкої рідини з mб.р = 40 мПа× с і rб.р = 1000 кг/м3 будуть більші ніж при нагнітанні води: