Автореферат (1172987), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Основные опорныеповерхности модели месторождения представлены поверхностями кровлипласта S и подошвы пласта SW. Модель содержит семь зон, соответствующихосновным продуктивным пластам, кровлям, подошвам, и промежуточномупласту. Угол наклона пластов установлен по данным 6 параметрическихскважин и составляет 4,1°. Чтобы избежать влияния границы пласта, в этойработе применяется прямоугольная сетка скважин, в которой размещены девятьскважин. Восемь скважин размещают равномерно по периметру, а одну (объектисследования) - в центре модели. Все скважины одновременно вскрываютугольные пласты S и SW. Размерность моделей 150*150*32 ячеек, размер ячеекв направлении Х составляет 7,2 м, в направлении Y – 5 м, в направлении Z –разные.
Общее количество ячеек модели 7,2*105.На рисунке 2 приведена динамика изменения дебита газа в течение 15-илетней эксплуатации залежей при создании каверн разных размеров и безкавернообразования. Как видно из рисунка, вариант 1, проигрывая варианту 4по максимальному дебиту газа и времени достижения максимального дебита.По сравнению с вариантом без кавернообразования при создании кавернрадиусом 1,3 м максимальный дебит газа увеличивается на 58,1 %, накопленнаядобыча газа увеличивается на 32,8 %, а момент достижения максимальногодебита уменьшается на 41,6 %.Чем больше радиус каверны, тем больше дебит скважины и накопленнаядобыча газа. Однако, данная зависимость - нелинейная, и характеризуетсяпостепенным уменьшением темпа роста максимального дебита и накопленнойдобычи газа при равномерном увеличении размера каверны.
Таким образом,при заканчивании скважин с кавитацией существенно улучшаются показателиразработки, особенно при радиусе каверны менее 0,8 м, а при радиусе от 0,8 мтемп роста дебита и накопленной добычи газа замедляется.12Рисунок 2 Дебит газа при заканчивании скважин с кавитациейВ четвертой главе обоснован выбор жидкости разрыва и проппанта дляГРП на участке QD, проведено моделирование ГРП в угольных пластах S и SWс помощью программного обеспечения FracproPT от компании Pinnacle США,построены розы-диаграммы азимутов трещин разрыва относительнонаправления кливажей и в результате расчетов получены необходимыепараметры трещин ГРП для оценки эффективности проведения гидроразрыва.Наличие в угольном пласте обширной сети естественных трещин приводитк увеличению коэффициента утечки жидкости в пласт при ГРП.
Уголь обладаетвысокой способностью сорбировать широкий спектр жидкостей и газов.Контакт угля с полимерами или другими химическими веществами может бытьочень вредным для проницаемости и пористости кливажей, поэтому вбольшинстве обработок применяются жидкости разрыва на водной основе. Темболее, жидкость разрыва – вода гораздо дешевле, чем кислоты и метанол.Для ГРП на изучаемом участке в качестве жидкости разрыва используетсятак называемая активная вода, в состав которой входят пресная вода, хлоридкалия концентрации 2%, и биоциды концентрации 0,05%.
В настоящее время вКитае при проведении примерно 80% операций гидроразрыва угольных пластовприменяется активная вода.В качестве проппанта применяются пески для ГРП на малой глубине, вусловиях низких напряжений. Малые глубины залегания предотвращаютраздробление любого проппанта, даже проппанта более крупного размера.Наоборот, нужно обратить внимание на вдавливание проппанта в мягкиеугольные породы. Поэтому кварцевый песок имеет достаточную прочность длягидроразрыва угольных пластов в Китае, в которых давление смыканиятрещины ГРП не превышает 20 МПа.
К тому же пески обладают достаточнойтермохимической стабильностью для угольных пластов и гораздо дешевле, чем13искусственные проппанты. При ГРП на участке QD применяются естественныепески Lanzhou, происхождение которых недалеко от бассейна Qinshui.На изучаемом участке проводились ГРП в 6 параметрических скважинах.Дляконтролягеометрииазимутатрещинразрывапроводилсямикросейсмический мониторинг и достоверными сочли 10 скважино-операций.На рисунке 3 приведена построенная автором роза-диаграмма азимутов трещинразрыва относительно направления кливажей в угольном пласте S. На рисункекрасным цветом выделены направления главного и вторичного кливажей,черным выделены азимуты трещин.
Установлено, что ориентация трещинразрыва совпадает с направлением простирания вторичного кливажа.Рисунок 3 Азимуты трещин разрыва относительно направления кливажейДля моделирования гидроразрыва угольных пластов необходимо иметьследующие исходные данные: информация по разрабатываемым пластамучастка, свойства пластовой жидкости, конструкция скважины, информация оперфорации продуктивного пласта, механические свойства угольной породы,перекрывающих и подстилающих угольные пласты пород. Затем выполненомоделирование ГРП в угольных пластах S и SW с помощью FracproPT. Вкачестве примера на рисунке 4 представлены результаты моделирования ГРП впараметрической скважине П1 в пласте S.Рисунок 4 Геометрия трещины ГРП в скважине П1 в пласте S14В левой части рисунка изображены сечения трещины по направлениюперпендикулярно ее распространения (на стенке скважины), и в правой части по направлению ее распространения.
Профиль трещины ГРП на стенкескважины по форме похож на эллипс (как показано в левой части рисунка), и наместе интервала зоны перфорации в продуктивном пласте имеет наибольшиеширину и высоту, постепенно уменьшаясь к удаленному концу трещины.Подробные результаты моделирования гидроразрыва в 6 параметрическихскважинах участка QD приведены в таблице 1. Полученные результаты примоделировании ГРП использованы для дальнейшего изучения эффективностиприменения метода гидроразрыва для изучаемого участка.Таблица 1 Результаты моделирования ГРП в 6 параметрических скважинахНомер пластаНомер скважиныЗакрепленная полудлина, мЗакрепленная высота, мЗакрепленная ширина, смКонцентрация проппанта, кг/м2Безразмерная проводимостьНомер пластаНомер скважиныЗакрепленная полудлина, мЗакрепленная высота, мЗакрепленная ширина, смКонцентрация проппанта, кг/м2Безразмерная проводимостьП195,119,00,9014,462,932П2101,715,51,0424,954,276П1105,215,90,9174,323,013П282,114,91,1174,737,413Пласт SП3П4101,8 99,016,921,30,954 0,7324,693,822,638 2,997Пласт SWП3П498,293,616,216,00,860 1,0883,825,223,125 5,470П597,621,80,7193,651,986П692,617,60,9774,774,215П5102,522,20,8755,713,230П690,416,00,9554,165,513Кроме того, в этой главе рассмотрены 11 вариантов сетки размещенияскважин и 3 варианта плотности сетки скважин с применением ГРП для участкаQD.
На основе гидродинамического моделирования разработки установлено,что для участка QD по сравнению с базовым вариантом (без каверны и без ГРП)максимальный дебит газа увеличивается в 3,6 раза за счет применения ГРП.Прирост накопленной добычи газа от применения технологии ГРП составляет106,8%. Важной особенностью применения ГРП для добычи МУП являетсябыстрое начало добычи газа, так как при варианте без проведения ГРП процессудаления пластовой воды занимает длительное время. Таким образом, с точкизрения динамики основных показателей добычи МУП технология ГРП показалаположительные результаты для исследуемого участка QD.В пятой главе разработаны рекомендации по оптимизации параметровU-образных и перистых скважин для добычи МУП, выполнена оценка15эффективности их применения для участка QD на основе многовариантноготрехмерного гидродинамического моделирования с помощью Eclipse.На рисунке 5 приведены схемы U-образной и многозабойной скважин длядобычи МУП.
U-образная скважина представляет собой сочетание обычныхгоризонтальных скважин и метода заканчивания скважин с кавитацией. Онасостоит из вертикальной и горизонтальной составляющих скважин, поэтомутакую систему скважин можно назвать сдвоенной скважинной системой илисочлененной скважиной. Штанговый скважинный насос для откачки пластовойводы на поверхность земли устанавливается в вертикальной составляющей.Применяемые многозабойные скважины для добычи МУП имеют своиособенности. Дренажная схема таких скважин имеет центральныйдиагональный ствол и равномерно смещенные боковые стволы. Такая скважинаназывается "перистой" или "скважиной типа «перо»", так как ее дренажнаясхема напоминает построение пера птицы.Рисунок 5 Схемы U-образной (А) и многозабойной (Б) скважинОптимизация параметров U-образной скважиныПри моделировании все скважины одновременно вскрывают угольныепласты S и SW.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
