Одним из наиболее эффективных способов повышения продуктивности скважин является гидравлический разрыв пласта (ГРП). В результате гидроразрыва в пласте образуются трещины высокой проводимости, которые снижают фильтрационное сопротивление призабойной зоны и увеличивают эффективный радиус скважины. В работах И.В. Кривоносова, И.А. Чарного и М. Пратса было установлено, что «идеальная» трещина (трещина бесконечной проводимости) эквивалентна скважине, диаметр которой равен половине длины трещины. Ранее аналогичный вывод был сделан в фундаментальных трудах Ф. Форгеймера и Н.Е. Жуковского при исследовании стационарной фильтрации воды к щели и галереи конечной длины. Важным этапом при планировании операции ГРП является определение оптимальных параметров трещины (длины, ширины и проводимости), которые способны обеспечить максимальный уровень добычи при фиксированном объеме трещины и известных толщине пласта, радиусе дренирования, проницаемости породы и проппанта.
В статье проведен теоретический анализ псевдоскин-фактора трещин ГРП прямоугольной и эллиптической форм и представлены выражения для оптимальной полудлины и раскрытия трещины. Показано, что эффективный радиус трещины гидроразрыва с оптимальной проводимостью в 2 раза меньше эффективного радиуса «идеальной» трещины. Получена система интегральных уравнений для определения установившегося притока жидкости к трещине ГРП конечной проводимости в круговом пласте. На основе численного решения системы интегральных уравнений построены графики распределения притока и давления вдоль крыльев трещин для различных значений безразмерной проводимости трещин. Полученные результаты хорошо согласуются с результатами расчетов М. Пратса и Х. Синко-Ли. Показано, что псевдоскин-фактор в явном виде выражается через плотность притока жидкости к трещине.
Список литературы
1. Economides M.J., Nolte K.G. Reservoir Stimulation, 3rd Ed // J. Wiley Sons. – 2000. – 856 p.
2. Каневская Р.Д. Математическое моделирование разработки месторождений нефти и газа с применением гидравлического разрыва пласта. – М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 1999. – 212 с.
3. Prats M. Effect of vertical fractures on reservoir behavior – incompressible fluid case // SPE 1575-6. – 1961.
4. Кривоносов И.В., Чарный И.А. Расчет дебитов скважин с трещиноватой призабойной зоной пласта // Нефтяное хозяйство. – 1955. – № 4. – С. 40–47.
5. Экономидес М., Олини Р., Валько П. Унифицированный дизайн гидроразрыва пласта. От теории к практике. – М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2007. – 236 с.
6. Meyer B.R., Jacot R.H. Pseudosteady-state analysis of finite-conductivity vertical fractures // SPE 95941-MS. – 2005.
7. Астафьев В.И., Федорченко Г.Д. Моделирование фильтрации жидкости при наличии трещины гидравлического разрыва пласта // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия «Физико-матеиатические науки». – 2007. – № 2 (15). – С. 128–132.
8. Riley M.F., Brigham W.E., Horne R.N. Analytic solutions for elliptical finite-conductivity fractures // SPE 22656-MS. – 1991.
9. Lu Y., Chen K.P. Productivity-index optimization for hydraulically fractured vertical wells in a circular reservoir: a comparative study with analytical solutions // SPE 180929-PA. – 2016.
10. Сinсо-Ley Н., Meng H.-Z. Pressure-transient analysis of wells with finite-conductivity vertical fractures in double porosity reservoirs // SPE 18172-MS. –1988.
11. Морозов П.Е. Псевдоскин-фактор и оптимальная проводимость вертикальной трещины гидравлического разрыва пласта // Материалы Международной научно-практической конференции «Инновации в разведке и разработке нефтяных и газовых месторождений», посвященной
100-летию со дня рождения В.Д. Шашина. Казань, 7–8 сентября 2016. – Т. II. – Казань: Ихлас, 2016. – С. 53–56.
12. Зазовский А.Ф., Тодуа Г.Т. О стационарном притоке жидкости к скважине с вертикальной трещиной гидроразрыва большой протяженности // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. – 1990. – № 4. – С. 107–116.
13. Cinco–Ley H., Samaniego V.F., Dominguez A.N. Transient pressure behavior for a well with a finite–conductivity vertical fracture // SPE. – 1978.
14. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Теория нестационарной фильтрации жидкости и газа. – М.: Недра, 1972. – 288 с.
