Тема 6. Дебит горизонтальной скважины с трещинами ГРП, расположенной в анизотропном, полосообразном пласте.

В зависимости от взаимной ориентации траектории проводки горизонтального ствола и направления минимального горизонтального напряжения породы пласта (либо плоскости уже созданной этими напряжениями системы микротрещин) возможны два крайних варианта расположения системы создаваемых трещин и горизонтального участка скважины:

‑ если горизонтальный участок скважины пробурен перпендикулярно к минимальному горизонтальному напряжению породы продуктивного интервала, будет образована система продольных по отношению к стволу скважины трещин, вскрывающих однородный пласт от кровли до подошвы и при глубокопроникающем гидроразрыве сливающихся между собой (рис.6.1). В этом случае фильтрационное поле будет представлять собой одномерный приток жидкости к совершенной галерее с потенциалом скорости _с, отстоящей от прямолинейного контура питания с потенциалом скорости _k на расстояние L.

Рисунок 6.1 – Развитие трещины гидроразрыва вдоль ствола ГС

‑ если горизонтальный ствол пробурен в том же направлении, что и минимальное горизонтальное напряжение породы в пласте, по завершении работ по гидроразрыву будет создана система вертикальных плоскостей-стоков, вскрывающих объект от кровли до подошвы, с расположенным по нормали к ним горизонтальным участком скважины (рис. 6.2);

Рисунок 6.2 - Развитие трещины гидроразрыва перпендикулярно стволу ГС

Дебит горизонтальной скважины с поперечными трещинами ГРП, расположенной в анизотропном, полосообразном пласте (по методу М.М. Кабирова)

Допускается, что ГС проходит через полосообразную залежь, длина горизонтального ствола равняется ширине залежи b, вдоль горизонтального ствола создано n вертикальных трещин, средняя длина вертикальной трещины L_f, средняя ширина С, проницаемость пласта k (рис. 6.3). Сначала жидкость фильтруется к трещинам, а затем по ним к горизонтальному стволу скважины. На рисунке 6.4 показано, что i-ая вертикальная трещина проходит через горизонтальный ствол. Объем элемента (см. рис. 6.4) V_i=a·h·b_i, длина i-ой вертикальной трещины L_fi.

Рисунок 6.3 – Схема горизонтальной скважины с поперечными трещинами ГРП

Рисунок 6.4 – Схема горизонтальной скважины с поперечной трещиной ГРП

Формула для определения дебита горизонтальной скважины с поперечными трещинами ГРП:

(6.1)

где,

Q_н – дебит горизонтальной скважины, м³/с;

k_h – проницаемость пласта по горизонтали, м²;

k_f – проницаемость трещины, м²

h – толщина пласта, м;

h_f – высота трещины, м;

μ – вязкость нефти, Па∙с;

В – объемный коэффициент, д.ед.;

Р_тр, Р_з – давление на трещине и забойное давление соответственно, Па;

r_c – радиус скважины, м;

L – длина горизонтального участка скважины, м;

L_f – длина трещины, м;

а – ширина зоны отбора i-ой вертикальной трещины, м;

b – ширина полосообразного пласта, м;

с – ширина трещины ГРП, м;

R_к – радиус контура питания, м.

– анизотропия пласта;

. (6.2)

Решение. Дано:

Изменяя занчения длины трещины, количества трещин и ширины трещины, получаем зависимость дебита:

Вывод: с увеличением ширины трещины происходит значительное увеличение дебита по логарифмическому закону

Вывод: с увеличением длины трещины дебит горизонтальной скважины увеличивается логарифмически

Вывод: с изменением количества трещин дебит увеличивается по линейному закону, так как дебит прямо пропорционален количеству трещин.

Контрольные вопросы.