Расчетная модель вертикальной скважины с трещиной автоматического гидравлического разрыва пласта для интерпретации параметров при гидродинамических исследованиях скважин
- Авторы: Майков Д.Н.1,2, Исупов С.В.1, Макаров С.С.2
-
Учреждения:
- ООО «Сиам Мастер»
- Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук
- Выпуск: Том 29, № 1 (2025)
- Страницы: 91-108
- Раздел: Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
- URL: https://journals.rcsi.science/1991-8615/article/view/311040
- DOI: https://doi.org/10.14498/vsgtu2080
- EDN: https://elibrary.ru/AMYRIA
- ID: 311040
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Представлена новая расчетная модель вертикальной скважины с трещиной гидравлического разрыва пласта, позволяющая учитывать изменение полудлины трещины при интерпретации данных гидродинамических исследований скважин (ГДИС). Основу модели составляет численный алгоритм, основанный на аналитическом решении с использованием оригинальной зависимости изменения полудлины трещины от времени и ее геометрических параметров. Данная зависимость получена на основе анализа промысловых данных ГДИС.
Модель реализована с использованием уравнения трещины бесконечной проводимости и принципа суперпозиции для описания изменения геометрии трещины. Принцип суперпозиции применен через последовательность запусков и остановок фиктивных скважин с различными полудлинами трещин, где каждая скважина активируется на определенный временной интервал, после чего останавливается.
Установлено, что изменение полудлины трещины на этапе ее закрытия описывается функциональной зависимостью от начальной и конечной полудлины трещины, а также от времени работы скважины. Результаты расчетов по предложенной модели, учитывающей зависимость полудлины трещины при определении давления в вертикальной скважине с трещиной гидравлического разрыва пласта, демонстрируют хорошее согласование с экспериментальными данными. На основе разработанного численного алгоритма проведен параметрический анализ модели вертикальной скважины с трещиной гидравлического разрыва пласта. Выявлено влияние конечной полудлины трещины и длительности ее закрытия на изменение давления и производную давления в скважине.
Результаты численного анализа подтверждают обоснованность использования предложенной зависимости изменения полудлины трещины при расчете эксплуатационных режимов. Применение данной модели позволяет более точно интерпретировать данные ГДИС с учетом изменяющейся длины трещины.
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Дмитрий Николаевич Майков
ООО «Сиам Мастер»; Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук
Автор, ответственный за переписку.
Email: dmaykov@integra.ru
ORCID iD: 0000-0002-6526-4870
https://www.mathnet.ru/person180418
ведущий специалист1, младший научный сотрудник2
Россия, 634003, Томск, ул. Белая, 3; 426067, Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34Сергей Вадимович Исупов
ООО «Сиам Мастер»
Email: svisupov@integra.ru
ORCID iD: 0009-0006-5599-4366
https://www.mathnet.ru/person227480
начальник отдела автоматизации1
Россия, 634003, Томск, ул. Белая, 3Сергей Сергеевич Макаров
Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук
Email: ssmak15@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1500-6950
https://www.mathnet.ru/person54490
доктор технических наук; ведущий научный сотрудник2
Россия, 426067, Ижевск, ул. Т. Барамзиной, 34Список литературы
- Nolte K. G. Determination of proppant and fluid schedules from fracturing-pressure decline // SPE Prod. Eng., 1986. vol. 1, no. 4. pp. 255–265, SPE-13278-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/13278-PA.
- Cinco-Ley H., Samaniego F., Dominguez N. Transient pressure behavior for a well with a finite-conductivity vertical fracture // SPE J., 1978. vol. 18, no. 4. pp. 253–264, SPE-6014-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/6014-PA.
- Cinco-Ley H., Samaniego F. Transient pressure analysis for fractured wells // J. Pet. Technol., 1981. vol. 33, no. 9. pp. 1749–1766, SPE-7490-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/7490-PA.
- Wong D. W., Harrington A. G., Cinco-Ley H. Application of the pressure derivative function in the pressure-transient testing of fractured wells // SPE Form. Eval., 1986. vol. 1, no. 5. pp. 470–480, SPE-13056-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/13056-PA.
- Gringarten A. C., Ramey H. J., Raghavan R. Unsteady-state pressure distributions created by a well with a single infinite-conductivity vertical fracture // SPE J., 1974. vol. 14, no. 4. pp. 347–360, SPE-4051-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/4051-PA.
- Ozkan E., Raghavan R. New solutions for well-test-analysis problems: Part 1 – Analytical considerations // SPE Form. Eval., 1991. vol. 6, no. 3. pp. 359–368, SPE-18615-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/18615-PA.
- Ozkan E., Raghavan R. New solutions for well-test-analysis problems: Part 2 – Computational considerations and applications // SPE Form. Eval., 1991. vol. 6, no. 3. pp. 369–378, SPE-18616-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/18616-PA.
- Hagoort J. Waterflood-induced hydraulic fracturing: PhD Thesis. Delft Techn. Univ., 1981. http://resolver.tudelft.nl/uuid:93b1fede-e03e-48d7-99c9-1c709d69397c.
- Koning E. J. L. Waterflooding under fracturing conditions: PhD Thesis. Delft Techn. Univ., 1988. http://resolver.tudelft.nl/uuid:c0bd1703-8cc5-46e0-a724-142a879298bd.
- Larsen L., Bratvold R. B. Effects of propagating fractures on pressure-transient injection and fall-off data // SPE Form. Eval., 1994. vol. 9, no. 2. pp. 105–114, SPE-20580-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/20580-PA.
- van den Hoek P. J. Pressure transient analysis in fractured produced water injection wells // SPE Asia Pacific Oil Gas Conf. Exhib., 2002, SPE-77946-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/77946-MS.
- Давлетова А. Р., Бикбулатова Г. Р., Федоров А. И., Давлетбаев А. Я. Геомеханическое моделирование направления и траектории развития трещин гидроразрыва пласта при разработке низкопроницаемых коллекторов // Научно-технический вестник ОАО "НК "Роснефть", 2014. №1. С. 40–43. EDN: RZSVCV.
- Давлетбаев А. Я., Мухаметова З. С. Моделирование закачки жидкости в скважину с развитием трещины гидравлического разрыва пласта // Инж.-физ. ж., 2019. Т. 92, №4. С. 1074–1082. EDN: WDYTNQ.
- Губайдуллин М. Р., Давлетбаев А. Я., Штинов В. А. [и др.] Численное исследование самопроизвольного развития трещины автоГРП в нагнетательной скважине // Вестн. Акад. наук Республики Башкортостан, 2022. Т. 45, №4. С. 47–59. EDN: ECSMZY. DOI: https://doi.org/10.24412/1728-5283_2022_4_47_59.
- Bhardwaj P., Hwang J., Manchanda R., Sharma M. Injection induced fracture propagation and stress reorientation in waterflooded reservoirs // SPE Annual Techn. Conf. Exhib., 2016, SPE-181883-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/181883-MS.
- Lee K., Huh C., Sharma M. Impact of fracture growth on well injectivity and reservoir sweep during waterflood and chemical EOR processes // SPE Annual Techn. Conf. Exhib., 2011, SPE-146778-MS. DOI: https://doi.org/10.2118/146778-MS.
- Сюндюков А. В., Сагитов Д. К. Факторы влияния на развитие трещин авто-ГРП // Изв. вузов. Нефть и газ, 2023. №1. С. 73–84. EDN: YWOMBX. DOI: https://doi.org/10.31660/0445-0108-2023-1-73-84.
- Сюндюков А. В., Сагитов Д. К. Метод оценки длины техногенной трещины в зависимости от забойного давления нагнетания // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов, 2023. №2. С. 40–51. EDN: XVZVPR. DOI: https://doi.org/10.17122/ntj-oil-2023-2-40-51.
- Федоров А. И., Давлетова А. Р. Симулятор напряженного состояния пласта для определения направления развития трещин // Геофизические исследования, 2014. Т. 15, №1. С. 15–26. EDN: RXQWXN.
- Блохин А. М., Доровский В. Н. Проблемы математического моделирования в теории многоскоростного континуума. Новосибирск: ОИГГМ СО РАН, 1994. 184 с.
- Копейкин Р. Р., Абдуллин Р. Ф., Калинин С. А. [и др.] Моделирование гидродинамических исследований скважин с учетом автоГРП в рядной системе разработки // Нефтяное хозяйство, 2023. №12. С. 30–35. EDN: EVTWCW. DOI: https://doi.org/10.24887/0028-2448-2023-12-30-35.
- Stehfest H. Algorithm 368: Numerical inversion of Laplace transforms [D5] // Comm. ACM, 1970. vol. 13, no. 1. pp. 47–49. DOI: https://doi.org/10.1145/361953.361969.
- Stewart G. Well Test Design and Analysis. Nashville, Tennessee: PennWell, 2011.
- Майков Д. Н., Исупов С. В., Макаров С. С., Аниканов А. С. Метод ускорения расчета давления при изменяющихся дебитах по истории эксплуатации скважины // Нефтяное хозяйство, 2021. №9. С. 105–107. EDN: MVQWDU. DOI: https://doi.org/10.24887/0028-2448-2021-9-105-107.
- Майков Д. Н., Макаров С. С. Численное исследование алгоритмов оптимизации при адаптации гидродинамической модели по результатам исследований скважин // Матем. моделирование, 2022. Т. 34, №9. С. 71–82. EDN: GBKCDW. DOI: https://doi.org/10.20948/mm-2022-09-05.
- Bourdet D. A new set of type curves simplifies well test analysis // World Oil, 1983. vol. 196, no. 6. pp. 95–106.
- Hegeman P. S., Halford D. L., Joseph J. A. Well-test analysis with changing wellbore storage // SPE Form. Eval., 1993. vol. 8, no. 03. pp. 201–207, SPE-21829-PA. DOI: https://doi.org/10.2118/21829-PA.
Дополнительные файлы
