9. Осуществление гидравлического разрыва пласта. Формулы для расчета радиуса трещин, их объема и гидродинамической эффективности грп.

Осуществление ГРП рекомендуется в следующих скважинах.

1. Давших при опробовании слабый приток.

1. С высоким пластовым давлением, но с низкой проницаемостью коллектора.

2. С загрязненной призабойной зоной.

3. С заниженной продуктивностью.

4. С высоким газовым фактором (по сравнению с окружающими).

5. Нагнетательных с низкой приемистостью.

6. Нагнетательных для расширения интервала поглощения.

Не рекомендуется проводить ГРП в скважинах, технически неисправных и расположенных близко от контура водоносности или от газовой шапки. Очевидно, что эффективность ГРП зависит от размеров трещины. В зарубежной литературе приводится формула для оценки радиуса трещины

, (5.10)

Причем для коэффициента С рекомендованы такие значения: для скважин глубиной H = 600м - С = 0,025; для скважин с глубиной Н = 3000 м - C = 0,0173.

Используя линейную интерполяцию, можно получить для С следующее выражение:

, (5.11)

Подставляя (5.11) в (5.10), получим

, (5.12)

где Q - подача насосных агрегатов при ГРП, л/мин;  - динамическая вязкость жидкости разрыва, мПас; t - продолжительность закачки жидкости, мин; k - проницаемость пласта; Н - глубина залегания пласта, м. Формула (5.12), переведенная в СИ, имеет вид

, (5.13)

где Q - л/с;  - Пас; t - с; k - м²; H - м; r_т - м.

Предугадать эти явления, конечно, трудно. В специальной литературе приводится формула для определения ширины и объема вертикальной трещины

, (5.14)

где w - ширина вертикальной трещины у стенки скважины;  - коэффициент Пуассона (примерно 0,1 - 0,2); р - превышение давления на забое скважины над локальным горным; Е - модуль Юнга для горной породы [примерно (1 - 2)10² МПа]; L - длина трещины.

Полагая, что вертикальная трещина имеет форму клина с основанием w высотой L и длиной h., равной толщине пласта, получим ее объем

, (5.15)

Объем трещины Vт можно определить как произведение ее площади на среднюю толщину. Приравнивая площадь трещины f равновеликому кругу, найдем приближенно ее объем

, (5.16)

Для оценки гидродинамической эффективности ГРП необходимо знать уравнение радиального притока жидкости к скважине, имеющей в призабойной зоне трещину.

Обработка результатов электромоделирования позволила получить следующую формулу для оценки гидродинамической эффективности ГРП в скважине с открытым забоем:

, (5.17)

где  - кратность увеличения дебита после ГРП; Qт - дебит скважины после ГРП; Qo - дебит до ГРП при прочих равных условиях; Nв - коэффициент, зависящий от величины b = h/2rc; h - толщина пласта; rт - радиус трещины; rc - радиус скважины; n(b) - коэффициент, также зависящий от b (табл. 5.3).

Имеются приближенные формулы для оценки гидродинамической эффективности ГРП. Например, можно предположить, что вся притекающая к скважине жидкость на расстоянии r = rт попадает в трещину и далее без сопротивления движется по ней до стенки скважины. Это соответствует радиальному притоку жидкости к скважине с радиусом, равным радиусу трещины rт. В таком случае можно записать

, (5.18)

Деля (5.18) на дебит Qo несовершенной скважины, имеющей приведенный радиус r_пр, получим

, (5.19)

Числовые оценки показывают, что при Rк = 200 м; r_пр = r_с = 0,1 м; r_т = 20 м  = 3,3; при Rк = 400 м; r_пр = r_с = 0,1 м; r_т = 10 м  = 2,25.

Таблица 5.3.