Архив номеров

Многоступенчатый гидравлический разрыв пласта (ГРП) в скважинах с горизонтальным окончанием является эффективным методом интенсификации добычи нефти, который, как правило, применяется при разработке нетрадиционных коллекторов. Считается, что сложный характер взаимодействия трещин ГРП в значительной степени влияет на геометрию трещин в матрице породы. Многие теоретические модели, предложенные для прогнозирования геометрии трещин и характера взаимодействия механических напряжений при выполнении многоступенчатого ГРП, не были доказаны экспериментально. В данной работе представлены результаты лабораторного моделирования многоступенчатого ГРП, которое было проведено на современной лабораторной установке при трёхосном напряжённом состоянии с использованием гель-раствора в качестве жидкости ГРП. В результате эксперимента в кубическом образце модельного материала образовалась сеть трещин. Лабораторные результаты показали, что при реализации первой ступени ГРП образовалась почти плоская трещина, в то время как при реализации второй ступени – вогнутая трещина. Взаимодействие полей напряжений, создаваемых двумя главными трещинами ГРП, вызвало рост вторичных трещин, направления которых оказались параллельны смоделированному стволу. Однако, данная интерференция напряжений привела к уменьшению ширины второй главной трещины. Было установлено, что модель дисковидной трещины подходит для прогнозирования геометрии трещин ГРП в горизонтальных скважинах в большей степени, чем двумерные модели распространения трещин (модель PKN, модель KGD). Для количественного описания процессов многоступенчатого ГРП был проведён вычислительный эксперимент, в основу которого лёг метод граничных элементов. В результате была создана механическая модель распространения трещин, при помощи которой было получено поле механических напряжений (контраст напряжений), а также распределение раскрытости трещин по длине и направление ориентации трещин. Выводы, полученные в результате лабораторного моделирования технологии многоступенчатого ГРП, соответствуют выводам, полученным в ходе вычислительного эксперимента. Проектированию значения плотности расположения ступеней ГРП должно уделяться особое внимание при реализации многоступенчатого ГРП в скважинах с горизонтальным окончанием.