Как оптимизировать размещение проппанта для операций гидроразрыва пласта?


ЗАКАЗАТЬ ТЕСТОВЫЙ ПОИСК
Характеристики
Категория:
Нефтедобыча и переработка
Описание проекта

В добывающих скважинах может произойти разрушение цементной оболочки в результате уплотнения или просадки пластов. Поскольку цементная оболочка может располагаться на границе между стволом скважины и просадочным пластом, цементная оболочка может потерять структурную опору из пласта при разрушении пор в пласте или в результате других сдвигов пласта.

В новой патентной заявке компанией HALLIBURTON ENERGY SERVICES (WO2020/027834) предложены усовершенствованные методы проектирования цементной оболочки ствола скважины в проблемном пласте. Цементная оболочка может быть сконструирована таким образом, чтобы выдерживать усилия, связанные с уплотнением и просадкой пласта, окружающего ствол скважины.

Проектирование цементной оболочки основывается на моделировании пласта, цементной оболочки и обсадной колонны вместе. Для проектирования такой цементной оболочки используется многомасштабный подход моделирования пласта. Многомасштабная модель может включать в себя масштабные анализы месторождения и ствола скважины. Масштабный анализ месторождения может включать модель реакции большой части пласта на ожидаемую производственную нагрузку в моделируемой части пласта. Масштабный анализ ствола скважины может включать в себя модель области, непосредственно окружающей ствол скважины, которая учитывает конструкцию скважины и нагрузки, свойства материала обсадной колонны, свойства цемента и пласта, а также граничные условия ствола скважины, обеспечиваемые масштабным анализом месторождения. Такой многомасштабный подход делает комбинированное моделирование компонентов ствола скважины гораздо более эффективным с вычислительной точки зрения, чем прямой подход к моделированию при проектировании цементных оболочек.Обычно, решения, связанные с использованием проппанта на этапе обработки, включая объем и время использования проппанта, принимаются априори в соответствии с заранее определенным графиком обработки. Однако методы стимуляции, основанные на таких предопределенных графиках, не учитывают фактических условий эксплуатации, влияющих на распределение потока проппанта в скважине.

В новой патентной заявке компания HALLIBURTON ENERGY SERVICES (WO2020/112121) предложила метод оптимизации размещения проппанта для проведения стимулирующих процедур. По данному методу определяются свойства пласта-коллектора и закачиваемой в пласт обрабатывающей жидкости для проведения многоступенчатой стимулирующей обработки вдоль ствола скважины, пробуренной в пределах пласта.

В предлагаемом решении применяется модель передвижения проппанта, которая использует соответствующие свойства для определения профиля проппанта для трещиноватой области пласта для каждой стадии обработки вдоль ствола скважины. Проводимость проппантной набивки для каждой стадии определяется на основе модели проводимости проппанта и профиля проппанта для этой стадии. Скорость добычи углеводородов, ожидаемая от ствола скважины, оценивается на основе модели добычи скважины и проводимости проппантной набивки. Распределение проппанта, вводимого в пласт во время обработки, определяется на основе скорости добычи и одного или нескольких ограничений. Стимулирующая обработка проводится на основе определенного распределения проппанта.


Фиг. 2. ‒ Схема иллюстративной скважинной системы с оборудованием для закачки обрабатывающей жидкости в пласт через точки закачки или перфорации, соответствующие различным этапам многоступенчатой стимулирующей обработки вдоль ствола скважины.


Фиг. 6. ‒ Структурная схема иллюстративной компьютерной системы, в которой могут быть реализованы варианты исполнения изобретения.

Формула изобретения

1. Компьютерно-реализованный способ оптимизации размещения проппанта для стимулирующей обработки, включающий в себя:

(a) определение свойств пласта для проведения многоступенчатой стимулирующей обработки вдоль ствола скважины;

(b) определение свойств обрабатывающей жидкости, закачиваемой в пласт во время каждой стадии многоступенчатой стимулирующей обработки вдоль ствола скважины, на основе плана обработки, обрабатывающей жидкости, включающей жидкость разрыва пласта и проппант;

(c) применение свойств пласта коллектора и обрабатывающей жидкости в качестве входных данных для модели передвижения проппанта для определения профиля проппанта для трещиноватой области пласта;

(d) определение проводимости проппантной набивки для каждой стадии обработки на основе модели проводимости проппанта и профиля проппанта;

(e) оценка скорости добычи углеводородов на основе модели добычи скважины и проводимости проппантной набивки, определяемой для каждой стадии обработки;

(f) определение распределения проппанта, подлежащего закачке в пласт при обработке вдоль ствола скважины, исходя из расчетной скорости добычи углеводородов и одного или нескольких ограничений, установленных планом обработки; и

(g) выполнение многоступенчатой стимулирующей обработки в соответствии с планом обработки и определенным распределением проппанта.

2. Система, включающая:

(a) по крайней мере один процессор; и

(b) память, соединенная по меньшей мере с одним процессором, имеющая хранящиеся в ней инструкции, которые при исполнении по меньшей мере одним процессором заставляют по меньшей мере один процессор выполнять множество функций, включая функции, предусмотренные в методе.

3. Машиночитаемый носитель информации, предназначенный для долговременного хранения, содержащий хранящиеся в нем инструкции, которые при исполнении процессором заставляют процессор выполнять множество функций, в том числе функции, предусмотренные в методе.

pdf.pngПолный текст патента можно скачать здесь

Хотите знать больше? Закажите бесплатный тестовый патентный поиск по интересующей вас теме.

В ответ на запрос вы получите:

  • Количество патентов в мире за 10 лет
  • Динамика патентования по годам и странам
  • Перечень технических задач, решаемых в патентах
  • Примеры компании и их новейших разработок

Скачать пример отчета вы можете здесь 
Заказать патентные исследования можно здесь
Получить патент на свое изобретение здесь