Концепция концевого экранирования

Критические элементы проектирования, выполнения и интерпретации высокопроницаемого ГРП значительно отличаются от таковых для обычного гидроразрыва пласта. В частности, высокопроницаемый ГРП зависит от тщательно спланированного по времени концевого экранирования — чтобы ограничить рост трещины и позволить раздуть ее и набить (упаковать) проппантом. Этот процесс иллюстрируется на рис. 5-2.

Концевое экранирование происходит, когда у фронте распространения трещины сконцентрируется достаточное количество проппанта, чтобы предотвратить дальнейшее удлинение трещины. Как только рост трещины остановлен (принимая, что подача насосов выше скорости утечки в пласт), продолжающееся нагнетание будет раздувать эту трещину (увеличивать ее ширину). Это концевое экранирование и раздувание трещины обычно сопровождается возрастанием эффективного давления гидроразрыва. Таким образом, концептуально можно выделить две четких стадии: создание трещины (эквивалентное традиционным дизайнам) и раздувание/набивка трещины (после концевого экранирования).

РИС. 5-2. Увеличение раскрытия (раздувание) трещины при технологии концевого экранирования.

На рис. 5-3 [Roodhart et al., 1994] сравниваются двухстадийный процесс высокопроницаемого ГРП с традиционным одностадийным процессом гидроразрыва пласта. Создание трещины и остановка ее роста (концевое экранирование) сопровождаются нагнетанием относительно небольшой «подушки» и пульпы с концентрацией 1-4 фунт массы/галлон (120-480 кг/м³). Когда рост трещины остановлен, дальнейшее нагнетание увеличивает ширину трещины, при этом можно подавать пульпу более высокой концентрации (напр., 10-16 фунт/галлон = 1200-1920 кг/м³). Возможные конечные площадные концентрации достигают 20 фунт/кв.фут (97 кг/м²). Этот рисунок также иллюстрирует обычную практику некоторого снижения темпа нагнетания в конце операции (одновременно с открытием затруба) для обезвоживания/уплотнения проппанта в затрубе и в трещине вблизи скважины. Снижения подачи пульпы могут также использоваться для принудительного концевого экранирования в тех случаях, когда на диаграмме забойного давления не наблюдается участка, характерного для момента концевого экранирования.

Может оказаться, что закупорку трещины трудно смоделировать, повлиять на нее, и даже обнаружить. Для этого есть множество причин, включая тенденцию проектировать слишком консервативный дизайн (не дающий концевого экранирования), случаи частичного или многократного концевого экранирования, а также неадекватная практика мониторинга давлений.

Общепринято, что для осмысленной интерпретации гидроразрыва крайне необходимы точные измерения забойных давлений. Расчетные забойные давления ненадежны из-за огромных эффектов трения, связанных с нагнетанием высоких концентраций песка через систему труб скважины и переходники трубопроводов, имеющие малые диаметры. Поверхностные данные могут указывать, что событие концевого экранирования произошло, тогда как внутрискважинные данные не дают такого указания, и наоборот. Даже в случае регистрации давления в скважине были некоторые дискуссии, где именно следует проводить измерения. По крайней мере один оператор решил, что из соображений учета трения и турбулентности, в дополнение к данным манометра в сервисном устройстве, скважинные давления следует измерять также и ниже переходного устройства (устанавливать манометры в промывочной трубе) [Mullen et al., 1994].

Обнаружение момента концевого экранирования обсуждается в главе 10, там же авторы представляют простые средства просмотра диаграмм для оценки данных по забойным двлениям.

РИС. 5-3. Сравнение концепций традиционной технологии гидроразрыва и технологии высокопроницаемого ГРП.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: