Диссертация (1172988), страница 19
Текст из файла (страница 19)
В пластах трещины имеютклиновидную форму [166, 167], о чем свидетельствуют результаты моделирования,проведенного в этой работе.115Рисунок 4.4 Геометрия трещины ГРП в скважине П1 в пласте SWПлощадь закрепленной проппантом части трещины меньше площади всейтрещины, т.е.
проппант не может перемещаться до конца трещины жидкостьюразрыва. Красный цвет на рисунках соответствует наибольшей концентрациипроппанта в трещине. Очевидно, что продольные сечения профилей концентрациипроппанта в трещинах имеют примерно симметричную форму, но из-за осажденияпроппанта под действием силы тяжести профиль концентрации проппанта немногодвигается вниз в разрезе трещины. Тем не менее наибольшие концентрациипроппанта сосредоточены в средней части пласта, т.е. остаются в продуктивныхугольных пластах. Профиль безразмерной проводимости трещины очень похож напрофиль концентрации проппанта. По мере распространения трещины от стенкискважины к концу постоянно уменьшается песконесущая способность жидкостиразрыва, вследствие чего вдоль трещины ее безразмерная проводимость иконцентрация проппанта постепенно уменьшаются.Проводимость трещины вблизи скважины при ГРП имеет решающее значение,поскольку она позволяет оценить продуктивность скважины после гидроразрыва.
Входе выполнения этой работы изучены зависимость концентрации проппанта отширины закрепленной трещины и зависимость безразмерной проводимости от116концентрации проппанта, и результаты показаны на рисунках 4.5 и 4.6. Так, сувеличением ширины трещины и концентрации проппанта возрастают концентрацияпроппанта и безразмерная проводимость. Зависимость закрепленной ширинытрещины от ее высоты отражена на рисунке 4.7, из которого видно, что ширинаКонцентрация проппанта, кг/м2трещины уменьшается с увеличением высоты.65.554.5Пласт SПласт SW43.530.60.70.80.9Ширина, см11.11.2Рисунок 4.5 Зависимость концентрации проппанта от ширинызакрепленной трещины7.56.5CfD5.54.5Пласт SПласт SW3.52.51.533.544.555.5Концентрация проппанта, кг/м26Рисунок 4.6 Зависимость безразмерной проводимости отконцентрации проппанта1171.2Ширина, см1.110.9Пласт S0.8Пласт SW0.70.615171921Высота, м232527Рисунок 4.7 Зависимость закрепленной ширины трещины от ее высотыАналогичным образом можно определить геометрию трещин для остальныхпараметрическихскважин.Болееподробныерезультатымоделированиягидроразрыва обоих пластов в 6 параметрических скважинах участка QD приведеныв таблице 4.8.Таблица 4.8 - Результаты моделирования ГРП на участке QDНомер пластаНомер скважиныПолудлина, мЗакрепленная полудлина, мПолная высота, мЗакрепленная высота, мСредняя закрепленная ширина, смКонцентрация проппанта, кг/м2Безразмерная проводимость CfDНомер пластаНомер скважиныПолудлина, мЗакрепленная полудлина, мПолная высота, мЗакрепленная высота, мСредняя закрепленная ширина, смКонцентрация проппанта, кг/м2Безразмерная проводимость CfDП1103,995,120,819,00,9014,462,932П2114,2101,717,415,51,0424,954,276П1128,4105,219,415,90,9174,323,013П298,782,117,914,91,1174,737,413Пласт SП3П4110,8 116,4101,8 99,018,425,116,921,30,954 0,7324,693,822,638 2,997Пласт SWП3П4109,0 108,998,293,617,918,616,216,00,860 1,0883,825,223,125 5,470П5112,197,625,221,80,7193,651,986П6110,392,621,017,60,9774,774,215П5107,1102,523,222,20,8755,713,230П6104,590,418,516,00,9554,165,513Эффективная закрепленная полудлина трещины при гидроразрыве в пласте S118колеблется в пределах от 92,6 м до 101,8 м, составляя в среднем 98,0 м; а в пласте SW– от 82,1 м до 105,2 м, в среднем - 95,3 м.
Эффективная закрепленная высота трещиныв пласте S изменяется в пределах от 15,5 м до 21,8 м, в среднем составляет 17,6 м; а впласте SW – от 14,9 м до 22,2 м, в среднем - 16,9 м. Ширина трещины колеблется от0,719 см до 1,117 см, в среднем - 0,928 см. Наибольшая ширина отмечена в скважинеП2, где обнаружено наименьшее значение модуля упругости угольной породы врезультате исследования на кернах (смотреть таблицу 2.13).
Полученные результатыпри моделировании ГРП на участке QD могут быть использованы для дальнейшегоизучения эффективности применения метода гидроразрыва в угольных пластах.4.4Анализ эффективности проведения ГРП и перспективы дальнейшего егоприменения для добычи МУП на участке QD4.4.1 Сетка размещения скважинОдной из наиболее ответственных задач при проектировании разработкиметаноугольных месторождений является обоснование сетки основного фондаскважин.Многообразиегеологическихособенностейугольныхбассейновобусловливает применение различных сеток размещения скважин. Сетки размещенияскважин различаются в первую очередь по форме сетки и по плотности.Плотность сетки скважин характеризуется удельной площадью на одну скважину(га/скв.), а также расстояниями (м) между скважинами и между рядами. С однойстороны, крайне важно предотвращать бурение лишних скважин, т.
е. переуплотнениесетки, чтобы сократить затраты на бурение. С другой стороны, следует пробуритьдостаточное число скважин, которые бы позволили обеспечить необходимые темпыобезвоживания угольных пластов и добычи метана. Поэтому крайне важнообосновывать оптимальную сетку скважин. Плотность сетки скважин первичноопределяется с учетом средних параметров исследуемого объекта, полученных поданным разведки, например, плотность ресурсов метана на единицу площади участка,пористость и проницаемость угольного пласта, а также физико-химические свойстванасыщающего флюида, и требования к конечной газоотдаче.На рисунке 4.8 показаны основные формы сетки размещения скважин для119добычи МУП.
По форме сетки скважин подразделяются на треугольную и квадратную(в том числе прямоугольную и пятиточечную) [168, 169]. По характеру размещенияскважин различают сетки равномерные, равномерно-переменные и неравномерные. Вравномерных сетках (варианты А, Б и В на рисунке) расстояния между всемискважинами одинаковые. Равномерно-переменными (вариант Г на рисунке)называются сетки, при которых расстояние между скважинами в рядах больше илименьше расстояния между рядами скважин.
При неравномерных сетках расстояниямежду скважинами могут иметь различные значения. Расположение скважин поплощади устанавливают, исходя из формы залежи, геологического строенияместорождения, характеристики коллекторов и т.д.Рисунок 4.8 Основные формы сетки размещения скважин для добычи МУПВажно отметить, что выбор формы сетки размещения скважин и определение ееоптимальной плотности является сложным процессом, при котором может бытьиспользован метод трехмерного гидродинамического моделирования.В этой работе созданы трехмерные гидродинамические модели метаноугольногоместорождения, чтобы иллюстрировать все вышеупомянутые сетки расстановкискважин, с исследуемой скважиной в центре моделей фрагмента месторождения.120Рассматриваемые модели включают угольные пласты S и SW, их кровли иподошвы, и промежуточные пласты между ними.
Значения параметров трещин ГРПв моделях усредняются по полученным результатам моделирования гидроразрыва в 6параметрических скважинах на участкеQD. Ориентация трещин разрывапараллельна направлению простирания вторичного кливажа (направлению Y), о чемсвидетельствуютрезультатыпроведенногомикросейсмическогомониторингаразвития трещин ГРП на этом участке. Результаты моделирования ГРП такжепоказывают, что трещины разрыва в угольных пластах не только пересекают всеинтервалы зоны перфорации, но и зачастую попадают в окружающие породы в кровлеи в подошве пласта.
Поэтому при создании моделей для учета этого эффекта трещиныГРП вскрывают первые слои ячеек в кровле и подошве вблизи продуктивных пластов.Для описания равномерной сетки размещения скважин достаточно одногохарактерного размера, который указан на рисунке 4.8 (т.е. LА, LБ и LВ для вариантовсетки А, Б и В соответственно). Для равномерно-переменной (прямоугольной) сеткиотмечены характерные размеры LГX и LГY.
При выборе оптимальной формы сеткиразмещения скважин все модели имеют равные удельные площади дренирования наодну скважину, чтобы избежать влияния плотности сетки скважин. Поэтомухарактерные размеры для разных моделей различны, в то время как количество иразмеры ячеек в направлении Z одинаковы. Плотность сетки скважин на данномучастке при использовании метода ГРП первично выбирается 350м *350 м на однускважину (м2/скв), и затем в следующей части этой работы обсуждается еесправедливость. Таким образом, чтобы все модели имели такую плотность сеткискважин, в результате расчета заданы следующие значения: LА=350 м, LБ=495 м,LВ=376 м, LГX=495 м и LГY=247 м.
Моделирование разработки проводилось путемзадания соответствующего количества скважин в ячейках согласно сеткамразмещения скважин, которые показаны на рисунке 4.8. Для определенияоптимальной формы сетки скважин и изучения эффективности применения методаГРП на участке QD рассмотрены следующие варианты (как показано в таблице 4.9):121Таблица 4.9 Варианты размещения скважин для добычи МУПВариантыВариант 1(базовый)ОписаниеСтруктурная схемаВертикальные скважины вскрываютугольные пласты S и SW (безкавернообразования и без ГРП)Вариант 2Заканчивание скважин с кавитациейLX :LY =1,44Вариант 3Заканчивание скважин с применением технологии ГРПВариант 3-1Треугольная сетка скважин (ГРП)Вариант 3-2Пятиточечная сетка скважин (ГРП)Вариант 3-3Квадратная сетка скважин (ГРП)Вариант 3-4Прямоугольная сетка скважин (ГРП)LX : LY = 2: 1Вариант 3-5Прямоугольная сетка скважин (ГРП)LX : LY = 3: 2Вариант 3-6Прямоугольная сетка скважин (ГРП)LX : LY = 2: 3Вариант 3-7Прямоугольная сетка скважин (ГРП)LX : LY = 1: 2Вариант 3-8Прямоугольная сетка скважин (ГРП)LX : LY = 1: 34.4.2 Определение плотности сетки скважинПодудельнойплощадьюдренированияоднойскважиныпонимаютмаксимальную площадь угольных пластов, которая может быть эффективно иэкономично откачена одной скважиной.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
