Правильная оценка гидравлического трения смеси с проппантом в насосно-компрессорных трубах (НКТ) важна для предотвращения преждевременной остановки операции гидроразрыва пласта (ГРП). Моделирование закачки в симуляторе ГРП всегда включает расчет трения смеси жидкости с проппантом в НКТ для расчета устьевого давления. При этом влияние проппанта на трение учитывается или с помощью модели Кека, или с помощью табулированной зависимости множителя, учитывающего трение, от концентрации проппанта. Эта зависимость является частью входных данных для расчета дизайна и требует актуализации. В данной статье представлена методика, позволяющая восстанавливать эту зависимость без дополнительных экспериментов по фактическим данным ГРП. Для применения предлагаемой методики в качестве входных параметров необходимы фактические данные о расходе, забойном и устьевом давлении, концентрации проппанта. Предполагается, что карты трения чистых жидкостей уже являются актуальными. Рассмотрены три способа представления зависимости поправки, учитывающей трение, от концентрации проппант: линейная, квадратичная и кусочно-линейная. Представлена постановка обратной задачи восстановления параметров выбранной зависимости. Приведены примеры апробации методики. Показаны примеры, где успешно восстановлена линейная зависимость, где достаточно квадратичной зависимости, и где требуется самая сложная кусочно-линейная зависимость. Приведены результаты апробации методики на двух горизонтальных скважинах с 10 и 8 стадиями ГРП. Апробация методики показала, что зависимость гидравлического трения от концентрации проппанта варьируется от скважины к скважине, но методика позволяет получать воспроизводимые результаты для последовательных стадий ГРП и соседних скважин, а также уточнять поправку, используемую в качестве входных данных расчета дизайна ГРП в РН-ГРИД. Сделан вывод, что предлагаемая методика позволяет восстанавливать зависимость гидравлических трений от концентрации проппанта и является надежным инструментом для поддержания актуальности корреляций трения для используемых проппантов в симуляторе ГРП «РН-ГРИД» без проведения дополнительных исследований.
Список литературы
1. Корпоративный симулятор гидроразрыва пласта: от математической модели к программной реализации / А.В. Аксаков, О.С. Борщук, И.С. Желтова [и др.] // Нефтяное Хозяйство. – 2016. – № 11. – С. 35–40.
2. Корпоративный симулятор гидроразрыва пласта «РН-ГРИД»: от программной реализации к промышленному внедрению / А.А. Ахтямов, Г.А. Макеев, К.Н. Байдюков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 5. – С. 94-97. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2018-5-94-97
3. Разработка симулятора для моделирования технологических операций с гибкими НКТ / И.С. Желтова, А.А. Филиппов, А.В. Пестриков [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2020. – № 7. – С. 120-126. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-7-120-126
4. Keck R.Q., Nehmer W.L., Strumolo G.S. A New Method for Predicting Friction Pressures and Rheology of Proppant-Laden Fracturing Fluids // SPE-19771-PA. – 1992. – https://doi.org/10.2118/19771-PA
