Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
2) Керамики промежуточной плотности
Эти проппанты отличаются от агломерированных бокситов, прежде всего, своим составом. Содержание оксида алюминия в них ниже, содержание кремния - выше, а удельная плотность составляет 3,15. При давлениях до 80 Мпа по проницаемости они близки к агломерированным бокситам. Поэтому в большинстве случаев, благодаря более низкой стоимости, ими заменяют бокситы.
3) Керамики низкой плотности
Эти проппанты изготавливаются так же, как и другие керамики. Главное их отличие - состав. Они содержат 49% Al2O3 , 45% SiO2 , 2% TiO2 и следы других оксидов. Плотность этих проппантов равна 2,72 , то-есть они наиболее распространенные проппанты благодоря их цене, прочности плотности, близкой к плотности песка.
2.7. Расчет гидравлического разрыва пласта
Составить план проведения гидроразрыва пласта, выбрать рабочие жидкости и оценить показатели процесса для седующих условий :
Эксплуатационная скважина (таблица 4), месторождения.
Таблица 4.
ПОКАЗАТЕЛЬ | ОБОЗНАЧЕНИЕ | ВЕЛИЧИНА | РАЗМЕРНОСТЬ |
Глубина скважины | L | 2100 | м |
Диаметр по долоту | D | 0,25 | м |
Вскрытая толщина пласта | H | 13,5 | м |
Средняя проницаемость | K | 9,8*10-8 | м2 |
Модуль упругости пород | E | 2*1010 | Па |
Коэффициент Пуассона | n | 0,25 | |
Средняя плотность пород над продуктивным горизонтом | rп | 2385,2 | кг/м3 |
Плотность жидкости разрыва | rн | 930 | кг/м3 |
Вязкость жидкости разрыва | m | 0,2 | Па*с |
Концентрация песка | С | 1200 | кг/м3 |
Темп закачки | Q | 1,2*10-2 | м3/с |
1.Вертикальная составляющая горного давления:
Ргв = rgL = 2385,6*9,81*2100*10-6 = 46,75 МПа (2.6.)
2.Горизонтальная составляющая горного давления:
Рг = Ргв*n/(1-n) = 46,75*0,25/(1-0,25) = 15,58 МПа (2.7.)
В подобных условиях при ГРП следует ожидать образования вертикальной трещины.
Запроектируем гидроразрыв нефильтрующейся жидкостью. В качестве жидкости разрыва и жидкости песконосителя используем загущенную нефть с добавкой асфальтина, плотность и вязкость даны в таблице. Соддержание песка принимаем (см в таблице 4.) , для расклинивания трещины запланируем закачку примерно 5 т кварцевого песка фракции 0,8-1,2 мм, темп закачки (данные в таблице 4.), что значительно больше минимально допустимого при создании вертикальных трещин.
При ГРП непрерывно закачивают жидкость-песконоситель в объеме 7,6 м3 , которая одновременно является и жидкостью разрыва.
Для определения параметров трещины используем формулы, вытекающие из упрощенной методики Ю. П.Желтова.
3.Определим давление на забое скважины в конце гидроразрыва:
Рзаб/Рг*(Рзаб/Рг-1)3 = 5,25Е2*Q*m/((1-n2)2*Рг2*Vж) =5,25*(2*1010)2*12*10-3*0,2/(1-0,252)2*(15,58*106)3*7,6) = 2*10-4 (2.8.)
Рзаб = 49,4*106 = 49,4 МПа (2.9.)
4.Определяем длину трещины :
l = (VжE/(5,6(1-n2)h(Рзаб-Рг)))1/2 = (7,6*2*1010/(5,6*(1-0,252)*13,5*(49,4 - 15,58)*106))1/2 = 31,7 м (2.10.)
5.Определяем ширину (раскрытость) трещины: (2.11.)
w = 4(1-n2)*l*(Рзаб-Рг)/E = 4*(1-0,252)*31,7*(49,4-15,58)*106/1010 = 0,0158 м =1,58 см
6.Определим распространение жидкости-песконосителя в трещине:
l1=0,9*l = 0,9*31,7 = 28,5 м (2.12.)
7.Определим остаточную ширину трещины, принимая пористость песка после ее закрытия m=0,2:
w1 = wno/(1-m) = 1,58*0,107/(1-0,3) = 0,73 см (2.13.)
8.Определяем проницаемость трещины такой ширины:
kт = w21/12 = 0,00732/12 = 4,44*10-6 м2 (2.14.)
Гидроразрыв будем проводить через НКТ с внутренним диаметром d = 0,076 м, изолируя продуктивный пласт пакером с гидравлическим якорем.
Определим параметры ГРП.
1.Потери давления на трение при движении жидкости-песконосителя по НКТ.
rж = rн(1-no)+rпес*no = 930*(1-0,324)+2500*0,324 = 1439 кг/м3 (2.15.)
Число Рейнольдса
Re = 4Qrж/(pdmж) = 4*12*10-3*1439/(3,14*0,062*0,56) = 516,9 (2.16.)
Коэффициент гидравлического сопротивления
l = 64/Re = 64/633,7 = 0,124 (2.17.)
По Ю. В.Желтову, при наличии песка в жидкости при Re>200 происходит ранняя турбулизация потока, и потери на трение при Re=516.9 и no = 0,324 возрастают в 1,52 раза:
16Q2L 1,52*0,124*16*(12*10-3)2*2100*1439
Рт = 1,52l¾¾¾ rж = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 26 МПа (2.18.)
2p2d5 2*3,142*0,0765
2.Давление, которое нужно создать на устье при ГРП:
Ру = Рзаб-rжgL + Рт = 49,4-1439*9,81*2100*10-6 + 26 = 45,9 Мпа (2.19.)
3.Рабочие жидкости гидроразрыва в скважину закачивают насосными агрегатами 4АН-700 (табл. 5.)
Таблица.5.
Скорость | Подача, л/с | давление, мпа |
1 | 6,0 | 70 |
2 | 8,3 | 51 |
3 | 11,6 | 36 |
4 | 14,6 | 29 |
Необходимое число насосных агрегатов:
N = РуQ/(РаQakтс) +1 = 45,9*12/(29*14,6*0,8) + 1 = 3 (2.20.)
Где Ра - рабочее давление агрегата;
Qa - подача агрегата при этом давлении
kтс - коэффициент технического состояния агрегата в зависимости от срока службы kтс = 0,5 - 0,8
4.Объем жидкости для продавки жидкости-песконосителя :
Vп = 0,785*d2L = 0,785*0,0762*2100 = 9,52 м3 (2.21.)
5.Продолжительность гидроразрыва :
t = (Vж+Vп)/Qа = (7,6+6,37)/(14,6*10-3*60) = 19,5 мин. (2.22.)
3. Техника и технология гидравлического разрыва пласта
3.1. Технология гидравлического разрыва пласта
Технология ГРП включает следующие операции: промыву скважины; спуск в скважину высокопрочных НКТ с пакером и якорем на нижнем конце; обвязку (рис. 1) и опрессовку на определение приемистости скважины закачкой жидкости; закачку по НКТ в пласт жидкости-разрыва, жидкости-песконосителя и продавочной жидкости; демонтаж оборудования и пуск скважины в работу.
 |
По технологическим схемам проведения различают однократный, направленный (поинтервальный) и многократный ГРП.
При однократном гидроразрыве под давлением закачиваемой жидкости оказываются все вскрытые перфорацией пласты одновременно, при направленном - лишь выбранный пласт или пропласток (интервал), имеющий, например, заниженную продуктивность, а при многократном ГРП осуществляется воздействие последовательно на каждый в отдельности пласт или пропласток.
Проектирование технологии ГРП в основном сводится к следующему. Применительно к конкретным условиям выбирают технологическую схему процесса, рабочие жидкости и расклинивающий агент. При однократном ГРП, исходя из опыта, принимают 5-10т песка. Концентрацию песка в носителе устанавливают в зависимости от ее удерживающей способности. При использовании воды она составляет 40-50кг/м3. Тогда по количеству и концентрации песка рассчитывают количество жидкости-песконосителя. На основании опытных данных обычно используют 5-10м3 жидкости-разрыва. Объем продавочной жидкости равен объему обсадной колонны и труб, по которым проводится закачка в пласт жидкости-песконосителя.
|
Минимальный расход закачки жидкости должен составлять не менее 2м3/мин и может быть оценен при образовании вертикальной и горизонтальной трещин соответственно по формулам:
, (3.1.)
. (3.2.)
где Qверт, Qгор – мин. расходы, л/с; h – толщина пласта, см; Wверт, Wгор – ширина верт. и гор. трещины, см; µ - вязкость жидкости, мПа х с; Rт – радиус гориз. трещины, см.
Давление ГРП пласта устанавливают по опыту или оуенивают по формуле:
РГРП=рr + sр
где рГРП – заб. давление разрыва пласта; рr =Hrпg – горное давление; sр – прочность породы пласта на разрыв в условиях всестороннего сжатия; H – глубина залегания пласта; rп – средняя плотность вышележащих горных пород, равная 2200-2600 кг/м3, в среднем 2300 кг/м3; g – ускорение свободного падения.
Давление нагнетания на устье скважины:
РУ = рГРП + Δртр - рс
где Δртр –потери давления на трение в трубах; рс – гидростатическое давление столба жидкости в скважине.
Если давление нагнетания рУ больше допустимого устьевого давления рУдоп, то на НКТ над кровлей продуктивного пласта устанавливают пакер якорем. Допустимое давление рУдоп принимается как наибольшее из двух давлений, вычисленых по формуле Ламэ и с использованием формулы Яковлева-Шумилова.
В осадочных горных породах обычно образуются субвертикальные трещины, длина которых достигает первых десятков метров, а раскрытие - нескольких мм, реже см. ГРП вызывает возрастание дебитов в 1,5-2 раза и более. Для повышения эффективности ГРП в карбонатных породах его сочетают с кислотной обработкой пород. Давление разрыва плохо поддается теоретическому предсказанию, поскольку зависит от многих причин: напряжений в породе, ее прочности, уже существующей трещиноватости, угла наклона пласта и т. д. Обычно избыточное давление подбирается эмпирически и колеблется от 0,1 до 1,5 (в среднем примерно 0,8) гидростатического.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 |
Основные порталы (построено редакторами)