6. РАСЧЁТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА
1.Расчёт давления гидроразрыва пласта
Рразр = Рв.г. – Рпл + sр ;
где Рв.г. – вертикальное горное давление;
Рпл – пластовое давление;
sр – давление расслоения пород. Вертикальное горное давление Рв.г. – определяют по формуле:
Рв.г. = rпgН,
где Н – глубина залегания пласта;
rп = 2500 кг/м3 – средняя плотность вышележащих горных пород.
Рв.г. = 2500*9,81*2250 = 55,181 МПа
Если давление расслоения пород sр = 1,5 МПа, то давление разрыва пласта будет:
Рразр = 55,181 – 17 + 1,5 = 39,681 МПа.
Давление разрыва на забое можно определить приближенно по эмпирической формуле:
Рразр = 104 * НК,
где К = 1,5 – 2. Принимаем среднее значение К = 1,75. Тогда
Рразр = 104 * 2250*1,75 = 39,375 МПа.
2. Расчет рабочего устьевого давления гидроразрыва.
Допустимое устьевое давление ГРП определяется по формуле:
Рд.у = - rgH + Ртр,
где Dн2, DВ2 – наружный и внутренний диаметры обсадных труб, м
Dн = 0,173м DВ = 0,144 м; sтек = 650 МПа – предел текучести стали марки L; К = 1,5 – запас прочности, Ртр = потери напора на трение в трубах определяются по формуле Дарси-Вейсбаха:
Ртр =l
где l - коэффициент гидравлического сопротивления труб, определяется из соотношения l = 0,3164/Re0,5 для турбулентного или l = 64/Re для ламинарного режимов движения жидкости в трубе. Здесь Re (число Рейнольдса) – параметр, определяющий режим течения; при Re <2300 поток считается ламинарным, а при
Re >2300 турбулентным.
Re = ndrсм /mсм
где mсм – вязкость песчано-жидкостной смеси:
mсм=90*е3,18*0,091 = 120 мПа*с;
n - скорость движения жидкости по трубам, м/с определяется из выражения
n = Q/F
где Q – темп закачки жидкости гидроразрыва, м3/сут (0,015 м3/сут),
F – площадь внутреннего сечения НКТ :
F = pDB2/4 = 3.14*0.1442/4 = 0.0162, м2.
Скорость движения жидкости:
n = 0,015/0,0162 = 0,926 м/с.
rсм = (rп - rж)С + rж – плотность смеси (нефть + песок),
С = С0/(С0+rп) - объёмное содержание песка, С0 – концентрация песка,
С = 250/(250+2500) = 0,091rсм = (2500-895)*0,091 + 895 = 1041 кг/м3
число Рейнольдса:
Re = 0,926*0,144*1041/(120*10-3) = 1156,76 тогда l = 64/ Re = 0,055
Потери давления на трение в трубах
Ртр = 0,055*(1041*0,9262*2250)/(2*9,81*0,144) = 0,039 МПа.
Следовательно допустимое устьевое давление составляет:
Рд.у. = (0,1732-0,1442)/(0,1732+0,1442)*(650/1,75)+17-1041*9,81*2250*10-6=
=61,418 МПа.
Допустимое давление на устье скважины в зависимости от прочности резьбы верхней части колонны труб на страгивающие усилия определяется по формуле
Рд.у =
где Рстр – страгивающая нагрузка для обсадных труб из стали группы прочности L, равна 1,59 МН,
G – усилие затяжки при обвязке обсадной колонны (берётся по данным бурового журнала), равное 0,5 МН; к – запас прочности, который принимаем равным 1,5. Тогда допустимое устьевое давление:
Рд.у. = 34,4МПа.
Из полученных двух значений Рд.у. принимаем меньшее (34,4 МПа).
Возможное забойное давление при допустимом давлении на устье 34,4 МПа составит:
Рз = Рд.у. + rGН – Pтр = 34,4*106 + 1041*9,81*2250 – 0,039*106 = 57,34 МПа
Учитывая, что потребное давление разрыва на забое Рразр = 39,375 МПа меньше Рз = 57,34 МПа, определим рабочее давление на устье скважины
Ру = Рразр - rgН + Ртр = 39,375*106 - 1041*9,81*2250 + 0,039*106 = 16,9 МПа.
Следовательно, давление на устье скважины ниже допустимого, поэтому можно проводить закачку жидкости гидроразрыва по НКТ.
... в любых скальных породах не вызывает сомнения. Для понимания процесса формирования полезной емкости коллекторов рассмотрим некоторые факты, полученные за последние годы при изучении различных типов коллекторов нефти и газа. Многими работами последних лет достаточно убедительно показано, что основная полезная емкость коллекторов (терригенных и карбонатных) представляет собой поры, каверны и ...
... вложений на расконсервацию одной разведочной скважины и проведение ГРП составляет 3,5 млн. рублей. Прирост добычи по одной скважине 4,5 тыс. тонн в год, что составляет 17,5 млн. рублей. Опыт проведения ГРП на разведочных скважинах Южно-Пырейного и Восточно-Таркосалинского месторождений показал эффективность применения данного метода. Применение ГРП на разведочных скважинах позволило получит
... разработки месторождений компании предопределило возрастающую роль и значение служб по ремонту скважин и повышению нефтеотдачи пластов в поддержании достигнутого уровня добычи нефти. Исследование программы по вторичному использованию ресурсов на финансовые результаты деятельности предприятия проведено в данной работе на примере ОАО «Татнефть» - одной из крупнейших отечественных нефтяных компа
... ультразвуковой обработке призабойной зоны в определённом режиме производит специально обученная геофизическая партия с необходимой аппаратурой. 4.3 Механические методы повышения производительности скважин Механическим методом, применяемым на Зай-Каратайской площади, является в основном ГРП. Гидравлический разрыв пласта -ГРП- это технологический процесс увеличения проницаемости призабойной ...
0 комментариев