ОЦЕНКА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТРЕЩИНЫ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗРЫВА ПЛАСТА ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЭКСПРЕСС-РАСЧЕТА НА ГИБРИДНОЙ МОДЕЛИ
УДК: 622.276.66:622.276.1/.4.001.57
DOI: 10.33285/2413-5011-2021-10(358)-63-67
Авторы:
ШЛЯПКИН АЛЕКСЕЙ СЕРГЕЕВИЧ1,
ТАТОСОВ АЛЕКСЕЙ ВИКТОРОВИЧ2
1 Филиал ООО "ЛУКОЙЛ-Инжиниринг" "КогалымНИПИнефть" в г. Тюмени, г. Тюмень, Россия
2 Тюменский государственный университет, г. Тюмень, Россия
Ключевые слова: вязкий гель; трещина гидроразрыва; проппант; математическая модель; закрепленная трещина; симулятор гидроразрыва.
Аннотация:
В основе существующих симуляторов, используемых для моделирования гидроразрыва пласта, заложены сложные математические модели. Преимущественно такие модели псевдотрехмерны, чаще всего используется модель Planar 3D. Однако с целью экономии времени расчета и для выполнения экспресс-оценок параметров трещины также используются модели меньшей размерности, в некоторых симуляторах это заложено опционально.
Непрерывное совершенствование технологии и проводимые работы в направлении импортозамещения, в частности, программных продуктов, посвященных расчету дизайнов гидроразрыва пласта, указывают на то, что развитие академического прикладного направления и российских аналогов является крайне важным направлением в отрасли.
В статье рассматривается моделирование гидроразрыва пласта с использованием авторской одномерной гибридной математической модели, положенной в основу программного комплекса TSH FRAC. Под гибридностью в данном случае понимается запись системы уравнений в известной постановке Перкинса, позволяющей установить локальную связь избыточного давления со средней шириной трещины, дополненной уравнением неразрывности из представления С.А. Христиановича. Особенностью данной модели является описание поведения проппанта в трещине, разделенное на зоны ядра потока и пристеночной области, в которой частицы взаимодействуют со стенкой, в последующем дрейфуют и оседают.
Список литературы:
1. Perkins T.K., Kern L.R. Widths of hydraulic fractures // J. Pet. Tech., Trans. AIME. - 1961. - Vol. 222. - Pp. 937-949.
2. Желтов Ю.П., Христианович С.А. О гидравлическом разрыве нефтеносного пласта // Изв. АН СССР. Отд-е техн. наук. - 1955. - № 5. - С. 3-41.
3. Татосов А.В., Шляпкин А.С. Движение проппанта в раскрывающейся трещине гидроразрыва пласта // Изв. Саратовского ун-та. Новая серия. Математика. Механика. Информатика. - 2018. - Т. 18. - Вып. 2. - С. 217-226.
4. Шляпкин А.С., Татосов А.В. О решении задачи гидроразрыва пласта в одномерной математической постановке // Нефт. хоз-во. - 2020. - Вып. 12. - С. 118-121.
5. Татосов А.В., Шляпкин А.С. Программный комплекс для моделирования геометрических параметров трещины гидроразрыва пласта, определения стоимости мероприятий и оценки рисков // Свид-во о гос. регистрации ПрЭВМ рег. № 2020619401 от 17.08.2020. - М.: Роспатент, 2020.
6. Зубков В.В., Кошелев В.Ф., Линков А.М. Численное моделирование инициирования и роста трещин гидроразрыва // ФТПРПИ. - 2007. - № 1. - С. 45-63.
7. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. - 8-e изд. - М.: Лаборатория знаний, 2015. - 639 с.
8. Акулич А.В., Звягин А.В. Численное моделирование распространения трещины гидроразыва // Вестник Московского ун-та. Математика. Механика. - 2008. - № 1. - С. 43-49.
9. Шляпкин А.С., Татосов А.В. О проведении экспресс-оценки геометрических параметров закрепленной на проппанте трещины гидроразрыва пласта методами математического моделирования // Вестник Тюменского гос. ун-та. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. - 2020. - Т. 6. - Вып. 3. - С. 79-92.
Назад в номер