Тюменские физики разработали математические модели для прогнозирования характерных размеров зоны дренирования пласта и воздействия дисперсных частиц на пласт с трещиной автогидроразрыва.
Статья «Разработка математических моделей для прогнозирования характерных линейных размеров зоны дренирования пласта и воздействия дисперсных частиц на пласт с трещиной авто-ГРП» физиков ТюмГУ Александра Шевелёва, Александра Гильманова, Елизаветы Канонировой вышла в журнале «Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов».
При закачке в скважину рабочей жидкости создается высокое давление и образуются трещины нефтеносного пласта. Наличие трещин может быть диагностировано с помощью комбинации данных геологических моделей, сейсморазведки, геомеханического моделирования. Кроме того, интенсивная закачка реагента может сопровождаться ранним обводнением пластового флюида.
Это в дальнейшем приведет к разрушению нефтесодержащей породы, техногенному росту трещины и притоку воды к добывающим скважинам. Таким образом, активное развитие этих трещин в пласте становится причиной роста обводнённости продукции добывающих скважин. Для контроля динамики роста трещин проводятся дополнительные исследования по установлению зоны высокой проницаемости. Для предотвращения их появления целесообразно проводить блокирование трещин автогидроразрывом пласта.
В работе ученых предложена математическая модель, в которой в качестве средства управления фильтрационными потоками и повышения охвата пласта заводнением применяется полимер-дисперсная система. Примерами могут служить древесная мука или мел. В результате исследования тюменских физиков установлено, что разработанная на основе системы уравнений механики многофазных систем математическая модель позволяет определить характерный линейный размер зоны дренирования пласта. Для модельных параметров эта характеристика по величине составляет 3,65 метров. Параметрами для линейного размера зоны дренирования являются концентрация частиц суспензии в смеси в нагнетательной скважине, проницаемость пласта, ширина и длина трещины.
Учеными построена математическая модель для прогнозирования воздействия дисперсных частиц закачиваемого агента на пласт. Выявлено, что при добавлении дисперсных частиц в рабочую смесь расход суспензии снижается ввиду осаждения частиц в поровых каналах. Проведена численная оценка изменения расхода суспензии при обработке трещины автогидроразрыва пласта полимер-дисперсной смесью. Для представленных модельных параметров снижение величины расхода составляет примерно 105 раз.