Аналитическая модель прогнозирования выноса песка с учетом геомеханики для открытых и обсаженных перфорированных скважин

1.

Доклад по теме статьи SPE-171107-MS
«Аналитическая модель прогнозирования выноса песка с
учетом геомеханики для открытых и обсаженных
перфорированных скважин»
Подготовил: Антоневич К.К.
1

2.

Введение
Пескопроявление
обычно
связано
со
слабосцементированными
песчанистыми породами. Это явление имеет отрицательные последствия,
связанные с добычей углеводородов, и может вызвать серьезные осложнения
фильтрации нефти или газа в пласте, а также нарушить исправную работу
добывающего оборудования.
В данной работе рассматриваются критерии разрушения горных пород,
значение прочности на одноосное сжатие;
Аналитическая геомеханическая модель;
Результаты работы аналитической геомеханической программы, которая
позволяет рассчитать критическое забойное давление (СВНР) и
механические свойства породы в любом направлении от скважины.
2

3.

Механизмы разрушения горных
пород
Сдвиговое разрушение;
Разрушение при растяжении;
Объемное разрушение;
Нарушение сцепления частиц.
3

4.

Причины пескопроявления
• Процесс заканчивания скважины и бурения;
• Исходное напряженное состояние пласта и деформации
горных пород;
• Уровень падения давления вокруг ствола скважины;
• Истощение пласта.
4

5.

Геомеханическая модель
Рисунок 1 - Оценка выноса песка с использованием различных корреляций UCS.
5

6.

Аналитическая прогнозная
модель
6

7.

Аналитическая прогнозная
модель
Для обсаженной перфорированной скважины β и T в
приведенных ранее уравнениях должны быть заменены на
βperf и Tperf следующими выражениями:
Где Фperf, σhaz и hperf - ориентация перфорации от устья
наклонной скважины, азимут минимального горизонтального
напряжения и азимут перфорации соответственно.
7

8.

Аналитическая прогнозная
модель
Напряжения в декартовой системе координат переводятся в
радиальную систему координат с помощью следующих
уравнений:
8

9.

Аналитическая прогнозная
модель
Максимальное напряжение σ1
Максимальное эффективное напряжение
Критическое давление в скважине
9

10.

Скважина Well-1
Рисунок 2 – Каротаж скважины Well-1.
10

11.

Скважина Well-1
Рисунок 3 – Кривая беспесочной добычи для скважины Well-1.
11

12.

Скважина Well-1
Рисунок 4 – Прогнозирование уровня добычи.
12

13.

Прогноз добычи
Рисунок 5 – Прогнозирование накопленной добычи.
13

14.

Заключение
Предлагаемые
давления
устанавливаются
в
соответствии
с
экономическими соображениями, которые определяются схемой
добычи, оптимизирующей рентабельность между выносом песка с
большими объемами добычи нефти и воды (BHP < CBHP) и отказом от
выноса песка, что приводит к снижению объемов добычи нефти и воды
(BHP > CBHP). Стратегия выноса песка должна рассматриваться вместе с
экономическим анализом с целью разработки такой стратегии, которая
обеспечивает более высокую рентабельность.
Расчет критического забойного давления может помочь в разработке
лучших стратегий заканчивания и добычи. Из проанализированных
стратегий заканчивания скважин наиболее оптимальной, позволяющей
избежать
пескопроявления,
является
заканчивание
обсаженного
перфорированного ствола скважины с перфорацией в направлении
максимального напряжения.
14