Диссертация (1172988), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Сначала проводились ГРП в пласте SW, потом в пластеS, изолируя обработанный пласт SW пакером с гидравлическим якорем. Передначалом проведения ГРП продуктивные пласты полностью вскрыли перфорацией, т.е.перфорация проводится по всему интервалу продуктивного пласта. При перфорациииспользовали перфоратор типа 102 с плотностью перфорации 16 отв./м.
ГРПпроводились через эксплуатационную колонну.В качестве рабочих жидкостей гидроразрыва (жидкости-разрыва, жидкостипесконосителя и продавочной жидкости) применили вышеупомянутую активнуюводу H-2-05, и проппант – естественные пески Lanzhou. В жидкости-разрывадобавили проппанты более мелкой фракции (пески 20-40 меш), чтобы уменьшитьпотерю жидкости в пласт и создать единую прямую трещину; в жидкостипесконосители добавили проппанты более крупной фракции (пески 16-20 меш) длязакрепления образованных трещин и снижения вероятности выноса проппанта;жидкости-песконосители проталкивали в трещину продавочной жидкостью безпроппанта.При гидроразрыве угольных пластов первостепенное значение приобретаютполучение достоверной информации о направлении развития трещин и определение109азимута трещин разрыва относительно системы кливажей.
Для определениянаправления развития трещин ГРП на участке QD используется формула 1.2.Подставив в формулу значения разницы между двумя главными горизонтальныминапряжениями (ε) и глубины залегания (H) по данным 6 параметрических скважин,получим значения Δ для пластов S и SW, которые проведены в таблице 4.2.Отрицательные значения означают, что при ГРП на этом участке в скважинахполучаются вертикальные трещины.Таблица 4.2 Значения Δ для пластов S и SWНомер скважинПласт SПласт SWП1-0,083-0,255П2-0,141-0,230П3-0,133-0,317П4-0,320-1,389П5-0,176-0,553П6-0,187-0,933Для контроля геометрии азимута трещин разрыва на участке QD проводилсямикросейсмический мониторинг. Достоверными сочли 10 скважино-операций,информация о которых приведена в таблице 4.3.
По результатам микросейсмическогомониторинга было установлено, что азимуты получаемых трещин в пласте S восновном лежат в пределах 114° - 135° и 305° - 322°, и в пласте SW в пределах 124° 131° и 300° - 310°, т.е. два крыла вертикальных трещин ориентированы почти подуглом 180° друг к другу вне зависимости от расположения скважин. Полученныеполудлины ГРП в параметрических скважинах на участке являются типичными длябассейна Qinshui.Таблица 4.3 Результаты микросейсмического мониторинга ГРП на участке QDНомер скважинП1П2П3П4П5П6Номер пластовSSWSSWSSWSSWSSWАзимут трещины 1135°125°114°124°115°129°120°130°125°131°Азимут трещины 2311°305°322°300°305°310°309°303°310°304°110Розы-диаграммы азимутов трещин разрыва относительно направления кливажейв угольных пластах нарисованы на рисунках 4.1 и 4.2, которые подтверждают, чтоориентации трещин разрыва совпадают с направлением простирания вторичногокливажа.Рисунок 4.1 Азимуты трещин разрыва в пласте S (красным цветом выделенынаправления главного и вторичного кливажей, черным - азимуты трещин)Рисунок 4.2 Азимуты трещин разрыва в пласте SW (красным цветом выделенынаправления главного и вторичного кливажей, черным - азимуты трещин)1114.3.2 Моделирование ГРП с помощью FracproPTДля моделирования и дизайна ГРП в мировой практике используют разныепрограммные продукты.
FracproPT от компании Pinnacle США - один из лучшихсимуляторов гидроразрыва. С помощью FracproPT можно эффективно смоделироватьтехнологические показатели ГРП (давление разрыва, расходы и объемы жидкостиразрыва, концентрации проппанта и т.д.) и спрогнозировать геометрическиехарактеристики планируемых трещин в любой формации: песчаник, карбонат, и дажеуголь.В программном комплексе FracproPT существует режим работы, которыйиспользуется для оптимизации масштаба обработки пласта гидроразрывом.
При этомчаще всего используют два критерия по оптимизации масштаба обработки: на основегеометрии трещины и на основе безразмерной проводимости трещины. СимуляторFracproPT просчитывает возможные варианты сценариев трещины, начиная соскважины без трещины. Затем при заданных ограничениях выбирается оптимальныйиз расчетных вариантов, который в большей степени удовлетворяет заданномукритерию. После этого FracproPT создает план закачки жидкости и проппанта (расходзакачки, объемы жидкости разрыва, концентрации проппанта и химических добавок).Кроме того, в результате моделирования и дизайна ГРП FracproPT также даеттехнологический режим проведения ГРП (устьевое давление, забойное давление,гидравлика в стволе скважины), геометрию созданной трещины, профильпроводимости трещины и другие ключевые параметры, необходимые для расчетаэффективности проведения ГРП.В этой работе посредством программного обеспечения FracproPT проведеномоделирование ГРП в угольных пластах S и SW на участке QD бассейна Qinshui,предварительно проводя геолого-геофизические исследования, интерпретациюкаротажных диаграмм,лабораторныеиспытания,исследованиякерна.
Примоделировании ГРП в качестве рабочей жидкости разрыва и проппанта такжеиспользуются активная вода H-2-05 и кварцевые пески Lanzhou размеров 20-40 меши 16-20 меш.Для моделирования гидроразрыва угольных пластов необходимо иметь112следующие исходные данные (скважина П1 выбрана в качестве примера):механические свойства породы пласта, информация по разрабатываемым пластамучастка, свойства пластовой жидкости, конструкция скважины, информация оперфорации продуктивного пласта.
В расположенных ниже таблицах 4.4 - 4.7перечислены исходные данные для моделирования ГРП в скважине П1.Таблица 4.4 Механические свойства породы пласта в скважине П1НаименованиепоказателяКровля SЛитологияАргиллитУголь0,0051,610,0040,0111,350,0033,5585,0192,7181,2325,3532,64224,910,52447,8-58,914,523,80,98--2,341,31-1,82--1,0865,523,830,222,8-30,223,850,30,240,290,170,12-0,190,270,3Проницаемость,мДПористость, %Прочность насжатие, МПаПрочность нарастяжение,МПаМодульупругости, ГПаКоэффициентПуассонаПластSПодошваSКровляПласт ПодошваSWSWSWИзвестнякАргиллитУголь Аргиллити аргиллитТаблица 4.5 Информация по разрабатываемым пластам участкаНаименование показателяСвитаЛитологический составСредняя глубина залегания, мДавление в пласте, МПаТемпература в пласте, ℃Давление смыкания трещины, МПаДавление разрыва трещины, МПаВязкость жидкости в пласте, мПа*сСжимаемость жидкости, 1/МПаМгновенная потеря жидкости, л/м2Коэфф.
коркообразования, м/с0,5Закачка жидкости разрываПласт SШаньси свитаУголь643,84,4828,99,13710,692Пласта SWТайюань свитаУголь735,05,930,79,5912,6940,834,35*10-41,55,4*10-4Через эксплуатационную колонну113Таблица 4.6 Общая информации о скважине П1Расположение скважиныКоордината скважиныОбщие информациио скважинеКондукторЭксплуатационнаяколоннаАбсолютная отметка устья скв., мУровень стола ротора, мТип скважиныДиаметр долота под кондуктор, ммДиаметра долота подэксплуатационную колонну, ммНаружный диаметр, ммГруппа прочности сталиТолщина стенки, ммГлубина спуска, мЦементированиеВысота подъема цемента, мИспытательное гидравлическоедавление, МПаНаружный диаметр, ммГруппа прочности сталиТолщина стенки, ммГлубина спуска, мЦементированиеВысота подъема цемента, мИспытательное гидравлическоедавление, МПаУчастка QDбассейна QinshuiX:19647920Y:39649999681,05Параметрическая311,15215,9244,5J5510,0330Да0 (до устья)8,66139,7J557,72665Да28522,07Таблица 4.7 Информация о перфорации угольных пластов в скважине П1Наименование показателяИнтервал перфорации, мТолщина перфорации, мПерфораторКумулятивный зарядПлотность перфорации, отв./мКоличество отверстий перфорацииПласт S640,70-647,006,3тип102тип 12716100Пласта SW733,00-737,004,0тип 102тип 1271664В результате моделирования ГРП в параметрической скважине П 1 на участке QDс помощью FracproPT были получены необходимые для расчета эффективностипроведениягидроразрываключевыепараметры:полудлинатрещиныГРП,114эффективная закрепленная полудлина, полная высота трещины, эффективнаязакрепленная высота, усредненная закрепленная ширина трещины, удельнаяконцентрация проппанта в трещине и безразмерная проводимость трещины (CfD).На рисунках 4.3 и 4.4 (пласты S и SW соответственно) представлены результатымоделирования распространения трещины ГРП в скважине П 1.
В левой частирисунков изображены сечения трещины по направлению перпендикулярно еераспространения (на стенке скважины), и в правой части - по направлению еераспространения. Геометрии трещин для остальных параметрических скважин научастке QD представлены в приложении 1.Рисунок 4.3 Геометрия трещины ГРП в скважине П1 в пласте SИз рисунков видно, что трещины ГРП в обоих угольных пластах пересекают всеинтервалы зоны перфорации. Кроме того, трещины попадают в окружающие породыв кровле и в подошве пласта. Профили трещин на стенке скважины по форме похожина эллипс (как показано в левой части рисунков), и на месте интервалов зоныперфорации в продуктивных пластах имеют наибольшие ширину и высоту,постепенно уменьшаясь к удаленному концу трещины.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
