Афанаскин И.В. Королев А.В.
Математическое моделирование разработки нефтяных месторождений с применением гидроразрыва пласта
Докладчик: Афанаскин И.В.
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ НЕФТЯНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА
И. В. Афанаскин, А. В. Королёв, В. А. Юдин, С. Г. Вольпин
ФГУ ФНЦ НИИСИ РАН, Москва
iafanaskin@niisi.ras.ru
Разработка нефтяных месторождений России с каждым годом сопровождается ухудшением качества запасов нефти. Начинают эксплуатироваться все более сложные месторождения, отличительными особенностями которых являются: высоковязкие нефти, низкопроницаемые или нетрадиционные коллектора, коллектора с высокой неоднородностью по фильтрационно-емкостным свойствам и т.п. В этих условиях часто применяемый гидроразрыв пласта (ГРП) перестает быть только технологией интенсификации добычи нефти, а становится технологией повышения нефтеотдачи пласта, и даже - неотъемлемой частью технологии разработки месторождения, без которой эксплуатация скважин становится просто нерентабельной. Кроме того, на старых месторождениях количество добывающих скважин при реализации заводнения существенно превосходит количество нагнетательных, а компенсация отбора жидкости закачкой воды близка к 100 %. Следовательно, приемистость нагнетательных скважин намного больше продуктивности добывающих. Но чудес не бывает, такой эффект достигается в результате автогидроразрыва пласта, возникающего при превышении забойного давления в нагнетательных скважинах над давлением разрыва породы при закачке больших объемов воды. Образующиеся в результате этого трещины колоссальны, их длина вполне сопоставима с расстоянием между скважинами.
Ясно, что в этих условиях моделирование разработки нефтяных месторождений с применением ГРП, обычно осуществляемое простым введением отрицательного скин-фактора в формулу для расчета коэффициента продуктивности, не позволяет рассчитать реальное распределение давления и насыщенности в пласте, а главное – не позволяет получить кинжальный прорыв воды по трещине гидроразрыва от нагнетательной скважине к добывающей, и не удовлетворяет требованиям специалистов нефтяной отрасли.
Прямое же моделирование трещин ГРП на расчетной сетке с помощью ее локального измельчения, разумеется, возможно, и дает наилучшую точность расчета, но требует неоправданно высокой квалификации вычислителей, а с ростом количества скважин становится совершенно невозможным, ввиду необходимости использования колоссального количества ячеек модели, а следовательно и огромных вычислительных ресурсов.
В работе анализируется эффективность ряда альтернативных подходов к моделированию разработки нефтяных месторождений с применением ГРП, в частности, использование моделей двойной проницаемости, применение специальных моделей скважины и «несоседних соединений».
К списку докладов