Гидроразрыв высокопроницаемых газоконденсатных пластов

В газоконденсатных пластах очень часто возникает ситуация, которая равносильна повреждению поверхности трещины. Из-за градиента давления, создаваемого по нормали к трещине, образуется жидкий конденсат, который сильно снижает относительную проницаемость для газа. Такое снижение зависит от фазового поведения флюида и проникновения жидкого конденсата, которое, в свою очередь, зависит от созданной в скважине депрессии на пласт. Эти явления вызывают кажущееся повреждение, которое отрицательно влияет на работу любых скважин с гидроразрывом, но особенно на работу скважин с высокой проницаемостью пласта.

Ванг и др. [Wang, et al., 2000] представили модель, предсказывающую работу скважины с гидроразрывом в газоконденсатном пласте, которая количественно описывает эффекты снижения проницаемости для газа. Более того, они представили дизайн гидроразрыва для газоконденсатных пластов. Его отличительная особенность состоит в том, что в первую очередь рассматривается длина трещины, требуемая для устранения проблем, связанных с возникновением жидкого конденсата.

Были выведены кривые относительной проницаемости для газа с использованием модели на уровне пор, они представлены взвешенной линейной функцией кривых относительных проницаемостей для смешивающихся и несмешивающихся фаз:

(5-10)

где — относительная проницаемость для газа, а — весовой коэффициент, являющийся функцией капиллярного числа,

(5-11)

Численные значения для a и b соответственно равны 1.6 ´ 10^–3 и 0.324, а N_c — капиллярное число, определяемое как

(5-12)

В уравнении 5-12: k — проницаемость, — градиент давления, а — межфазное натяжение. Обычная относительная проницаемость для потока, в котором доминируют капиллярные силы (несмешивающиеся фазы) в уравнении 5-10, , определяется как

(5-13)

где — газонасыщенность, — остаточная (неуменьшаемая) водонасыщенность, а — константа, равная 5.5. Функция относительной проницаемости на границе потока, в котором доминирует вязкость (смешивающиеся фазы), , определяется как

(5-14)

Вспомним, что Синко и Саманиего [Cinco and Samaniego, 1981] вывели выражение для скин-эффекта на поверхности трещины, которое является аддитивным к безразмерному давлению для эффективности трещины с конечной проводимостью:

(5-15)

где — глубина зоны проникновения повреждения, а — проницаемость поврежденной зоны.

Напрашивается аналогия для газоконденсатного пласта с гидроразрывом. Жидкий конденсат, капающий по нормали к поверхности трещины, также может вызывать скин-эффект, в этом случае отражающий уменьшение относительной проницаемости для газа. Зоной проникновения повреждения будет зона, внутри которой существует жидкий конденсат (т.е., эту границу устанавливает давление выпадения конденсата).

Отношение проницаемостей сводится к отношению относительных проницаемостей, и поскольку на границе равно 1, уравнение 5-15 просто приобретает вид

(5-16)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: