Ход работы

Практическая работа №12.

Тема: «Расчёт основных показателей процесса гидравлического разрыва пласта (ГРП)».

Цель занятия: Научиться рассчитывать основные показатели процесса гидравлического разрыва пласта (ГРП).

Задание.

Произведите расчёт основных показателей процесса гидравлического разрыва пласта (ГРП), осуществляемого в скважине.

Данные для расчета:

Наименование исходных данных

Варианты

Глубина скважины Н, м

Толщина пласта h, м

Пластовое давление Рпл, МПа

Плотность жидкости песконосителя ρж.п.,кг/м3

Вязкость жидкости песконосителя μж.п, мПа*с

Наименование исходных данных

Варианты

Глубина скважины Н, м

Толщина пласта h, м

Пластовое давление Рпл, МПа

Плотность жидкости песконосителя ρж.п.,кг/м3

Вязкость жидкости песконосителя μж.п., мПа*с

Ход работы.

Основными расчётными показателями процесса ГРП является давление разрыва пласта, расход рабочих жидкостей и песка, радиус трещин, число насосных агрегатов и авто цистерн.

1. Определяем давление разрыва пласта; в МПа

(1)

где - вертикальное горное давление, МПа;

- пластовое давление, МПа;

- давление расслоения горных пород, принимают = 1,5 МПа

Вертикальное горное давление составит:

(2)

где – плотность вышележащих пород, ;

g – ускорение свободного падения;

H – глубина скважины, м

2. Давление на устье скважины, МПа

(3)

где - плотность жидкости с песком,

(4)

где - плотность жидкости песоносителя, ;

- объёмная концентрация песка в смеси;

- плотность песка, принимаем

(5)

где - концентрация песка в смеси, зависит от вязкости жидкости-песконосителя и темпа её закачки,

Потери давления на трение (МПа) рассчитываем по формуле Дарси-Вейсбаха:

(6)

где - коэффициент гидравлического сопротивления, определяется в зависимости от числа Рейнольдса;

- скорость движения жидкости в трубах, м/с;

- внутренний диаметр НКТ, м.

При отсутствии необходимой литературы можно принять приближённо

=0,035 при =50 мПа*с

=0,05 при =250 мПа*с

=0,1 при =500 мПа*с

3. Объём жидкости разрыва устанавливаем исходя из конкретных условий. По опытным данным объём жидкости разрыва изменяется от 4 до 6 на 10 м толщины пласта.

4. Определяем объём жидкости песконосителя

(7)

где - количество песка, кг (считается целесообразным закачивать 6-10 т песка)

- концентрация песка в смеси, зависит от вязкости жидкости-песконосителя и темпа её закачки, .

5. Определяем объём продавочной жидкости при закачке в НКТ

(8)

6. Определяем необходимое число насосных агрегатов

, (9)

где - темп закачки;

- рабочее давление агрегата, МПа;

q – подача агрегата при данном давлении,

k=0,5…0,8 – коэффициент технического состояния агрегата.

Контрольные вопросы.

1. Что такое селективное ГРП?

2. Исходя из чего подбирается объект для проведения ГРП.

3. Как можно определить, что ГРП проведен успешно?