Введение к работе
Актуальность проблемы
В последние годы на месторождениях Западной Сибири наблюдается замедлеіше роста добычи газа. В 2004 году рост добычи газа составил 11 % (к уровню предыдущего года), в 2007 году - 9 %, в 2008 году - 2,4 %, в 2009 году - 2,1 %. Для поддержания добычи на достигнутых уровнях в эксплуатацию вовлекается все большее количество низкопродуктивных неоднородных пластов и пропластков. Разработка таких залежей ведется с применением методов интенсификации притока газа, газоконденсата и нефти к забоям скважин, наиболее распространенным из которых является гидравлический разрыв пласта (ГРП).
ГРП позволяет существенно повысить продуктивность скважин вследствие создания канала высокой проводимости, соединяющего продуктивную часть пласта со скважиной.
Развитию теории и практической реализации новых технологических решений при разработке нефтяных и газовых месторождений, связанных с ГРП, посвящено множество исследований как в нашей стране, так и за рубежом. Однако на практике достаточно часто встречаются случаи, когда ожидаемое увеличение продуктивности скважины, рассчитанное на основе идеализированных моделей, не совпадает с фактическим. Это связано с тем, что горно-геологические условия не совпадают с моделями, которые заложены в основу проектирования операций ГРП.
Отмечается достаточно высокий уровень проработки вопросов теории и практики ГРП в нефтяной отрасли. В газовой отрасли этот вид интенсификации пласта только начинает осваиваться и первый опыт ГРП на газовых объектах показал их существешюе отличие от нефтяных. В первую очередь это касается того, что механизм закачивания рабочих агентов существенно отличается от ГРП в нефтяных скважинах.
Имеются нерешенные проблемы как в оценке ожидаемой продуктивности скважин, так и при интерпретации кривых восстановления
давления (КВД), полученных во время гидродинамических исследований скважин (ГДИ) после ГРП. Поэтому разработка и совершенствование методов оценки продуктивности и интерпретации кривых восстановления давлешія в скважинах после ГРП продолжают оставаться актуальной проблемой для газовой отрасли.
Цель работы
Повышение коэффициента газоизвлечения пластов путём применения наиболее информативных методов ГДИ и эффективных методов ГРП.
Основные задачи исследования
Изучение особенностей движения газа в пласте до и после ГРП с учётом нелинейности закона фильтрации.
Разработка усовершенствованной гидродинамической модели фильтрации газа в системе "пласт-трещина-скважина", позволяющей наиболее достоверно решать стационарные и нестационарные задачи, связанные с технологией ГРП.
Разработка методики оценки продуктивности газовых скважин при ГРП с учетом длины и проницаемости трещин.
Совершенствование методов интерпретации кривых восстановления давления в газовых скважинах при гидродинамических исследованиях скважин после ГРП и их апробация в промысловых условиях.
Совершенствование методов планирования и проведения ГРП в газовых скважинах.
Научная новизна выполненной работы
1. Уточнена модель фильтрации газа и газоконденсата в системе «пласт-
трещина-скважина», учитывающая нелинейность потока в прискважишюи,
переходной и удаленной зонах.
2. Установлено, что нарушение линейного закона фильтрации
происходит, в основном, в близлежащих к стволу скважины зонах (от 1,5 до 15
м). Показано, что необходимо применять квадратичную зависимость для
течения газа в призабойной зоне пласта (ПЗП), а закон Дарси - в удалённой зоне.
3. Предложены научно обоснованные и экспериментально подтвержденные зависимости расчета параметров пласта по индикаторным кривым (ПК) и КВД, записываемых в скважинах до и после ГРП с выявлением участков, характеризующих плоскопараллелыюе, переходное и радиальное течения.
4. Доказано, что при ГРП в газовых скважинах механизм формирования трещин существенно отличается от ГРП в нефтяных скважинах, которые характеризуются малой раскрытостью, за счёт различий вязкости нефти и газа.
Практическая ценность работы
Предложена гидродинамическая модель движения жидкости в системе "пласт-трещина-скважина" для оценки гидродинамических свойств пластов, продуктивности скважин и интерпретации данных гидродинамических исследований скважин.
Методика оценки продуктивности скважин после ГРП и интерпретации данных ГДИ апробирована в условиях Ямбургского месторождения. Результаты исследований позволили уточнить параметры гидродинамической модели разработки месторождения.
Апробация результатов исследований
Результаты исследований докладывались и обсуждались на конференциях: Состояние, тенденции и проблемы развития нефтегазового потенциала Западной Сибири (г. Тюмень, ФГУП "ЗапСибНИИГГ", 2006 г.); Проблемы интенсификации скважин при разработке газовых, газоконденсатных месторождений (г. Тюмень, 2008 г. - II научно-техническая конференция SPE); Современные технологии для ТЭК Западной Сибири (г. Тюмень, 2009 г. - III научно-техническая конференция SPE); 63-тья Студенческая Всероссийская научная конференция "Нефть и Газ - 2009" (г. Москва, РГУ им. Губкина, 2009 г.); на ежегодных конференциях ТюмГНГУ (2006 - 2009 гг.) и на заседаниях кафедры "Разработка газовых и
газоконденсатних месторождений" в Институте нефти и газа ТюмГНГУ (2007 - 2009 гг.).
Публикации
Результаты выполненных исследований отражены в 10 печатных работах, в том числе две статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источішков, включающих 127 наименований. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 72 рисунка и 10 таблиц.
