Тема ЛЕКЦИЯ 18 (5.1) ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ГРП Учебные вопросы лекции: 1

о механизме гидравлического разрыва пласта
2. Технологии ГРП

Раздел 5. Математическое моделирование разработки

месторождений нефти и газа с применением гидравлического разрыва пласта

и вскрытой ячейкой
Уменьшение скин-фактора (S)
Увеличение эквивалентного радиуса
Фиктивный вертикальный ствол
Локальное измельчение

сетки
Динамическое изменение коллекторских свойств в ПЗ зоне

Ввод несоседних соединений для ячеек, вскрытых трещиной
Использование технологии Well fraction (WFRA)

пласта
Отсутствие слабодренируемых зон, которые могут быть затронуты трещиной
Латеральный размер ячеек

модели сравним с длиной трещины

Недостатки:
Не учитывает геометрические и фильтрационные параметры трещины
Не описывает вскрытие новых продуктивных участков в сложных расчлененных и неоднородных пластах
Затруднительно смоделировать прорыв воды от нагнетательных скважин по трещине ГРП
Затруднительно описать процесс «затухания» эффекта ГРП во времени

снижения скин-фактора а также при помощи WFRA.
Дебит жидкости, м3/сут
Накопленная добыча

нефти, тыс. т

Средний входной дебит жидкости после ГРП воспроизведены одинаково
Накопленная добыча нефти гораздо выше у метода отрицательного скин-фактора.

Вывод:
Ошибочное воспроизведение динамики дебита жидкости может привести к завышению прогнозного уровня добычи до 30 %

складывается из 2х составляющих:








ccf1 – Сообщаемость ячейка>>трещина
ccf2 – Сообщаемость трещина>>скважина

Сообщаемость

трещина>>скважина в ячейке, содержащей скважину стремится к бесконечности.

проницаемость от KX и KY, спроецированных на нормаль к плоскости

трещины;
dz – толщина ячейки;
dn – расстояние в ячейке в направлении,
перпендикулярном к плоскости трещины,
т.е., сколько флюид должен протечь,
чтобы достичь трещины.

perm width cond tau type mdl mdu…
…[LAYE ll lu |

DEPT dl du] OTHER[length] BEND[angle]


wellname - имя скважины.



LAYE, DEPT, OTHER, BEND – новые опции, введенные в версии 6.7.

Описание синтаксиса стр. 23

плоскости
ХУ [град]
length– полудлина трещины
[футы | метры]

Траектория трещины
привязывается к
центрам ячеек.


Чем больше

длина, тем выше множитель сообщаемости.

Изменение угла приводит к изменению длины трещины в ячейке, и, как следствие, к изменению множителя сообщаемости.

WFRA WPRD 60 2* 1600 …

WFRA WPRD 30 2* 1000 …

Увеличение угла

трещину (по умолчанию: первый слой,
содержащий перфорацию);
ku

– последний слой, содержащий трещину (по умолчанию: последний
слой, содержащий перфорацию).
Эти параметры отвечают за интервал проведения ГРП

[мД];
width – ширина трещины, [м];
cond – проводимость трещины, [мД*м].
cond=perm*width

Если задана

проводимость, то проницаемость и ширину можно не задавать и наоборот.

сообщаемости происходит по экспоненциальному закону:



Физический смысл: за время tau множитель

сообщаемости уменьшится в e=2.71 раз.









Как видно из графиков, при прочих равных скорость уменьшения CCF разная
Если не задать tau, то эффект ГРП не затухает, т.е. CCF не изменяется.

CCF0 – начальный множитель сообщаемости
time - время

CCF

на горизонтальных участках скважин. На данном этапе развития Tempest функционал

этих параметров реализован не полностью.
mdl – нижняя отметка глубины горизонтальной продольной трещины [метры];
mdu – верхняя отметка глубины горизонтальной продольной трещины [метры].
type – тип трещины: V – вертикальная,
H – горизонтальная.
При использовании H Tempest смоделирует трещину в первой вскрытой ячейке* (и только в первой вскрытой ячейке), расположенной в указанном интервале MD.

WFRA WPRD 0 2* 600 10000 0.01 2* H 2050 2600

WFRA WPRD 0 2* 600 10000 0.01 2* H 2200 2600

MD точек:
1 – 2019,9
2 – 2319,9
3 – 2619,9

* Если начало MD интервала (mdl) находится между точками 1 и 2 и меньше MD=2169.9 ([MD1+MD2]/2), то ГРП смоделируется в этой ячейке (левый рисунок). Если mdl больше, чем MD=2169.9, то ГРП смоделируется в следующей ячейке. Принцип расчета сообщаемости такой же, как и для вертикальной скважины. Значение mdu не влияет на моделируемый ГРП. Значение mdl должно быть больше чем mdl интервала перфорации.

определенным диапазоном слоев или глубин
ГРП охватывает только с 1го по

3ий слои

ГРП охватывает все слои

WFRA PRD 0 1 3 100
100000 0.01 /

WFRA PRD 0 1 5 100
100000 0.01 /

WFRA PRD 0 1 3 100
100000 0.01 5* LAYE 1 5/

отрезков.
Вводится необходимая длина отрезка. При задании длины трещины, равной 0,

ГРП будет симметричным

700

1400

Вводить название опции (OTHER) не нужно

WFRA WPRD 0 2* 1400 10000 0.01 1* 100 3* 700/

направления. Угол увеличивается в положительном направлении и может принимать любые

значения

45

30

Создание асимметричных трещин: изменение угла одного из отрезков

WFRA WPRD 45 2* 1600 10000
0.01 1* 100 3* 800 30/

1600

800

Увеличение угла

Вводить название опции (BEND) не нужно.

В опциях BEND и OTHER изменяется один и
тот же отрезок трещины.
Если необходимо модифицировать другой
отрезок, то к углу ГРП +180 радусов.

!

length perm width cond tau mdl mdu type [LAYE ll

lu | DEPT dl du] [OTHER length] [BEND angle]
Отличия по сравнению со старым форматом:
Тип трещины (type) указывается после задания mdl и mdu.
Необходимо прописывать названия опций OTHER и BEND.
Позиция последних трех опций не важна в записи события. Программа считывает ключевое слово, относящееся к опции, а затем ожидает данные. Т.е.:

01/Jan/2003 WFRA 0 1 5 600 10000 0.01 1* 100 3* OTHER 300 LAYE 1 7

01/Jan/2003 WFRA 0 1 5 600 10000 0.01 1* 100 3* LAYE 1 7 OTHER 300

Описание
синтаксиса стр. 24

--wellname angle kl ku length perm

width tau
WFRA WPRD 45 1 7 1600 10000 0.01 1* 100

--wellname angle kl ku length perm width other bend
WFRA WPRD 90 2* 1600 10000 0.01 5* 800 30/

В формате событий:

WPRD --angle length perm width tau
01/Jan/2000 WFRA 135 2* 1000 10000 0.01 1* 100 /
01/Jan/2001 WFRA 135 2* 2000 10000 0.01 1* 100 /
01/Jan/2002 WFRA 135 2* 1000 20000 0.01 1* 100 /
01/Jan/2003 WFRA 135 2* 2000 20000 0.01 1* 100 /


--angle kl ku length perm width tau other layer
WPRD 01/Jan/2003 WFRA 0 1 5 600 10000 0.01 1* 100 3* other 300 laye 1 7

и в формате событий) можно реализовать поинтервальный гидроразрыв.
Задается несколько

ГРП по числу интервалов.
Пример:

Задание двух интервалов проведения ГРП

PROD1
01/Jan/2001 WFRA 90 1 1 600 10000 0.01 1* 100
01/Jan/2001 WFRA 90 3 3 600 10000 0.01 1* 100


PROD2
01/Jan/2001 WFRA 90 1 1 600 10000 0.01 1* 100
01/Jan/2001 WFRA 90 3 3 600 10000 0.01 1* 100

также возможно:
1. Определяем количество ячеек в интервале проведения
ГРП а также

точки пересечения границ
этих ячеек и скважины.
2. Задаем ГРП для каждой ячейки

PROD3
01/Jan/2002 WFRA 0 2* 600 10000 0.01 1* 100 1927 5000 H
01/Jan/2002 WFRA 0 2* 600 10000 0.01 1* 100 2077 5000 H
01/Jan/2002 WFRA 0 2* 600 10000 0.01 1* 100 2527 5000 H
01/Jan/2002 WFRA 0 2* 600 10000 0.01 1* 100 2677 5000 H

Модель 20х20х20, гидроразрыв задан с 1 по 4 и с 9 по 12 слои.

MD=
1927
2077
2527
2677

выходных файлов.
Без опции COMP:
в выходные файлы дополнительно записывается информация о

ячейках, содержащих трещину.

С опцией COMP:
при моделировании ГРП программа запишет лишь информацию об интервале проведения.

Размер *.rat – файла с опцией COMP может быть в разы меньше,
чем без ее использования. Все зависит от количества ячеек, содержащих трещину. Если трещины не выходят за пределы ячеек, в которых находится скважина, то размеры *.rat – файлов с COMP и без одинаковы.

можно задать только на проперфорированных участках скважины.
Если закрывается интервал перфорации,

то связь этого интервала с трещинами прекращается.
На одном и том же интервале возможно задавать несколько ГРП в разных направлениях

length perm width cond tau type mdl mdu…
…[LAYE ll lu

| DEPT dl du] OTHER[length] BEND[angle]
wellname – имя скважины;
angle – угол между трещиной и положительным направлением оси х;
kl ku – верхняя и нижняя границы интервала проведения ГРП;
length – полудлина трещины;
perm – проницаемость трещины;
width – ширина трещины;
cond – проводимость трещины (если заданы perm и width, то cond не задаем);
tau – временная константа;
type – тип трещины;
mdl mdu – интервал трещины в отметках md;
LAYE ll lu – задаем связь трещин с заданным диапазоном слоев;
DEPT dl du – задаем связь трещины с заданным диапазоном глубин;
OTHER length – задаем длину одного из плеч трещины, отличную от length;
BEND angle – задаем угол одного из плеч трещины, отличный от angle.

Примечание:
Для использования опций OTHEr и BEND вводить их названия не нужно

length perm width cond tau mdl mdu type…
…[LAYE ll lu

| DEPT dl du] [OTHER length] [BEND angle]

angle – угол между трещиной и положительным направлением оси х;
kl ku – верхняя и нижняя границы интервала проведения ГРП;
length – полудлина трещины;
perm – проницаемость трещины;
width – ширина трещины;
cond – проводимость трещины (если заданы perm и width, то cond не задаем);
tau – временная константа;
mdl mdu – интервал трещины в отметках md;
type – тип трещины;
LAYE ll lu – задаем связь трещин с заданным диапазоном слоев;
DEPT dl du – задаем связь трещины с заданным диапазоном глубин;
OTHER length – задаем длину одного из плеч трещины, отличную от length;
BEND angle – задаем угол одного из плеч трещины, отличный от angle.

Примечание:
Для использования последних трех опций нужно вводить их названия, причем позиция этих опций значения не имеет

и газа с применением гидравлического разрыва пласта./ М.: Недра-Бизнесцентр, 1999.

- 212 с.
Тынчеров К.Т., Горюнова М.В. Практический курс геологического и гидродинамического моделирования процесса добычи углеводородов: учебное пособие / К.Т.Тынчеров, М.В.Горюнова – Октябрьский: издательство Уфимского государственного нефтяного технического университета, 2012, 150 с.
http://oilloot.ru/77-geologiya-geofizika-razrabotka-neftyanykh-i-gazovykh-mestorozhdenij/94-gidravlicheskij-razryv-plasta-grp.