2 Лекция 1. Введение в дисциплину
Введение в дисциплину. Роль моделирования при разработке месторождений с применением ГРП
Черновая глава — структура и оглавление курса. Содержательный текст появится в следующих итерациях.
2.1 Введение в дисциплину.
ГРП - одна из важных технологий современной добычи нефти, позволяющая эффективно эксплуатировать низкопроницаемые коллектора. Широко применяется на месторождениях России и мира. Критически важна для разработки перспективных трудно извлекаемых запасов, сверхнизкопроницаемых коллекторов.
ГРП - сложная технология заканчивания скважины, требует сложного оборудования для создания трещины и оценки эффективности ее работы. Условно можно выделить два вопроса связанных с гидравлическим разрывом пласта - как создать трещину с заданными параметрами, часто такую задачу называют дизайн ГРП и как будет работать скважина и месторождения при применении скважин с трещинами ГРП. Важный вопрос из второй задачи - какую надо создать трещину, чтобы оптимизировать разработку месторождения - повысить накопленную добычу, КИН или денежный поток. Курс фокусируется на второй задаче, связанной с разработкой и эксплуатацией месторождений нефти и газа.
Ключевой вопрос - как ГРП повлияет на показатели разработки месторождения, как изменятся дебит и нефти и КИН. Для ответа на этот вопрос широко используются математические модели и компьютерные алгоритмы.
Курс посвящен расчетам производительности скважин с ГРП с использованием современных подходов - аналитический, полуаналитических и численных методов. Широко используются расчеты на python и тНавигатор. Курс предусматривает выполнение лабораторных работ и домашних заданий по расчетам производительности скважин с ГРП
2.2 Модели оценки производительности скважин с трещинами ГРП
Можно выделить несколько групп моделей применяемых для расчета скважин с ГРП
- Аналитические модели
- Полуаналитические модели
- Численные модели
Аналитические модели - когда расчет можно провести по относительно простым формулам. Часто используются для быстрых оценок. Простота как правило следствие модельных предположений и упрощений, например предполагается стационарность притока. Несмотря на простоту модели полезны, например для скрининга. Для их применения важно знать и понимать ограничения заложенные в модели.
Полуаналитические модели - когда формулы можно выписать, но расчеты по ним уже требует численных или компьютерных методов. Например расчет проводится с применением преобразования Лапласа для построения решений и численным обратным преобразованием Лапласа. Такие модели относительно быстры, требуют меньше модельных предположений, например можно строить нестационарных решения для скважин работающих на неустановившихся режимах. Модельные предположения все же сильно ограничивают такие модели - например в таких моделях бывает сложно учесть неоднородность геологии.
Численные модели - когда расчет проводится с применением гидродинамического симулятора. Несмотря на сложность и большие временные затраты на расчеты метод широко применяется. Развитие симуляторов и программных комплексов позволяет автоматизировать построение таких моделей. Современные компьютеры позволяют проводить расчеты достаточно быстро. Но модели получаются сложные (прямое следствие сложной природы ГРП). Численные модели наиболее мощные и универсальные, позволяют учитывать много особенностей и эффектов, но одновременно и наиболее сложные. Есть разные подходы к построению моделей. Курс в значительной степени посвящен численным расчетам ГРП.
2.2.1 Простая аналитическая модель. Скин фактор после ГРП
Самая простая оценка производительности скважины после ГРП - через отрицательный скин фактор.
Тут надо привети формулы для расчета дебита для стационарного режима для скважины с ГРП
2.2.2 Численная модель - модификация сетки
Простейшая численная модель для скважины с ГРП за счет модификации сетки. Привести описание как можно построить сетку для тНавигатора
Тут краткое описание и мотивация - подробно по шагам, что делать в приложении Appendix A
2.2.3 Численная модель - локальное размельчение сетки LGR
Использованием локальных размельчений для построения модели скважины с ГРП
2.2.4 Численная модель - виртуальные перфорации
Использованием виртуальных перфорация для построения модели скважины с ГРП
2.3 Лабораторная работа
- Лабораторная работа № 1. Простая модель скважины с ГРП в симуляторе:
- запуск и настройка расчёта;
- разные подходы к заданию трещины в симуляторе;
- отчёт по лабораторной работе с построенными моделями.
2.4 Тест в конце лекции
- Тест про ГРП и моделирование.