Analysis of the possibility of technogenic fracture blocking using a suspension system
The problem of technogenic fracture blocking by a suspension mixture is relevant for preventing the producing wells from additional water inflow. The aim of this work is to evaluate the effect of fracture colmatation with polymer-dispersed compositions using a mathematical model of suspension transporting through a fracture. The suspension particles are assumed to be larger than the pore channels and do not penetrate into the reservoir. The problem is solved using a system of equations of continuum mechanics. The leading edge of the suspension slug represents contact discontinuity. It is determined that when the discontinuity approaches the end of the fracture, a reflected wave of the volume fraction of particles is formed, which moves toward the flow and blocks the fracture. At the same time, due to the need to maintain the same flow rate and fracture size reduction, there is a sharp increase in the downhole pressure preventing the fracture from complete blockage. Thus, the maximum blocked fracture size is determined. The obtained results are compared with field data.
Download file
Counter downloads: 11
Keywords
technogenic fracture, suspension, volume content of particles, law of conservation of mass, Poiseuille law, contact discontinuity, reflected waveAuthors
| Name | Organization | |
| Anur’ev Denis A. | Tyumen Petroleum Research Center | daanuriev@tnnc.rosneft.ru |
| Fedorov Konstantin M. | University of Tyumen | k.m.fedorov@utmn.ru |
| Gil’manov Aleksandr Ya. | University of Tyumen | a.y.gilmanov@utmn.ru |
| Shevelev Aleksandr P. | University of Tyumen | a.p.shevelev@utmn.ru |
| Morozovskiy Nikita A. | Rosneft Oil Company | N_morozovskiy@rosneft.ru |
| Toropov Konstantin V. | Rosneft Oil Company | K_toropov@rosneft.ru |
References
Мальцев В.В., Асмандияров Р.Н., Байков В.А., Усманов Т.С., Давлетбаев А.Я. Исследо вание развития трещин автоГРП на опытном участке Приобского месторождения с линейной системой разработки // Нефтяное хозяйство. 2012. № 5. С. 70-73.
Gimazov A.A., Bazyrov I.S. The development method of low-permeability and ultra-lowpermeability reservoirs by waterflooding // SPE Russian Petroleum Technology Conference, Moscow, Russia, 12-15 October 2021.2021. Paper SPE-206416-MS.
Изотов А.А., Афонин Д.Г. О взаимосвязи факторов, влияющих на эффективность разра ботки низкопроницаемых коллекторов с применением заводнения // Нефтяное хозяйство. 2020. № 12. С. 106-109.
Cheng C., Milsch H. Hydromechanical investigations on the self-propping potential of frac tures in tight sandstones // Rock Mech. Rock Eng. 2021. V. 54 (6). P. 5407-5432.
Singh P., Agarwal R.G. Two-step rate test: new procedure for determining formation parting pressure //j. Pet. Technol. 1990. V. 42 (1). P. 84-90.
Ридель А.А., Маргарит А.С., Гарифуллина Р.А., Мажар В.А., Альмухаметов М.А., Пет ров И.А. Повышение эффективности разработки нефтегазовых месторождений посредством оптимизации эксплуатации скважин нагнетательного фонда // Российская техническая нефтегазовая конференция и выставка SPE по разведке и добыче, Москва, Россия, 16-18 октября 2012. 2012. Paper SPE-162057-RU. С. 1-7. /-RU.
Балин Д.В., Алехин И.Г., Бровко В.И., Наймушин А.Г. Использование 3D геомеханиче ского моделирования для повышения достоверности ГДМ в терригенном коллекторе, осложненном большим количеством тектонических нарушений // Российская нефтегазовая техническая конференция SPE, Москва, Россия, 26-29 октября 2020. 2020. Paper SPE-201977-RU. С. 1-20.
Yan W., Demin W., Zhi S., Changlan S., Gang W., Desheng L. Hydraulic fracturing of polymer injection wells // SPE Asia Pacific Oil and Gas Conference and Exhibition, Perth, Australia, 18-20 October 2004. 2004. Paper SPE 88592. P. 1-4.
Байков В.А., Бураков И.М., Латыпов И.Д., Яковлев А.А., Асмандияров Р.Н. Контроль раз вития техногенных трещин автоГРП при поддержании пластового давления на месторождениях ООО "РН-Юганскнефтегаз" // Нефтяное хозяйство. 2012. № 11. С. 30-33.
Holzhausen G.R., Egan H.N. Detection and control of hydraulic fractures in water injection wells // SPE California Regional Meeting, Ventura, California, USA, 8-10 April 1987. 1987. Paper SPE 16362. P. 1-8.
Байков В.А., Давлетбаев А.Я., Усманов Т.С., Степанова З.Ю., Асмандияров Р.Н. Специальные гидродинамические исследования для мониторинга за развитием трещин ГРП в нагнетательных скважинах // Нефтегазовое дело. 2011. № 1. С. 65-77.
Давлетбаев А.Я., Байков В.А., Бикбулатова Г.Р., Асмандияров Р.Н., Назаргалин Э.Р., Слабецкий А.А., Сергейчев А.В., Нуриев Р.И. Промысловые исследования по изучению самопроизвольного развития техногенных трещин в нагнетательных скважинах // Российская техническая нефтегазовая конференция и выставка SPE по разведке и добыче, Москва, Россия, 14-16 октября 2014. 2014. Paper SPE-171232-RU. С. 1-9.
Давлетова А.Р., Бикбулатова Г.Р., Федоров А.И., Давлетбаев А.Я. Геомеханическое моделирование направления и траектории развития трещин гидроразрыва пласта при разработке низкопроницаемых коллекторов // Научно-технический вестник НК "Роснефть". 2014. № 1 (34). С. 40-43.
Хабибуллин И.Л., Хисамов А.А. Моделирование нестационарной фильтрации в системе пласт - трещина гидроразрыва // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2022. № 77. С. 158-168.
Петухов Н.Ю., Кулушев М.М., Емельянов А.Г., Мироненко А.А. Опыт реализации программы ограничения закачки рабочего агента на Приобском месторождении // Нефтяное хозяйство. 2020. № 10. С. 54-58.
Исламов А.И., Фасхутдинов Р.Р., Колупаев Д.Ю., Верещагин С.А. О механизмах возникновения зон с аномально высоким пластовым давлением и методах их прогнозирования в неразрабатываемых пластах на примере Приобского месторождения // Нефтяное хозяйство. 2018. № 10. С. 54-59.
Feng N., Chang Y., Wang Z., Liang T., Guo X., Zhu Y., Hu L., Wan Y.Comprehensive evaluation of waterflooding performance with induced fractures in tight reservoir: a field case // Geofluids. 2021. V. 2021. P. 1-11.
Давлетова А.Р., Федоров А.И., Щутский Г.А. Анализ риска самопроизвольного роста трещины гидроразрыва пласта в вертикальном направлении // Нефтяное хозяйство. 2019. № 6. С. 50-53.
Шель Е.В., Кабанова П.К., Ткаченко Д.Р., Базыров И.Ш., Логвинюк А.В. Моделирование инициации и распространения трещины гидроразрыва пласта на нагнетательной скважине для нетрещиноватых терригенных пород на примере Приобского месторождения // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. 2020. № 2 (16). С. 36-42.
Seright R.S. Use of preformed gels for conformance control in fractured systems // SPE Prod. Fac. 1997. V. 12 (1). P. 59-65.
Уолкотт Д. Разработка и управление месторождениями при заводнении. Методы проектирования, осуществления и мониторинга, позволяющие оптимизировать темпы добычи и освоения запасов. М.: ЮКОС, 2001. 144 с.
Газизов А.Ш., Низамов Р.Х. Оценка эффективности технологии применения полимер-дисперсной системы по результатам промысловых исследований // Нефтяное хозяйство. 1990. № 7. С. 49-52.
Фёдоров К.М., Шевелёв А.П., Кобяшев А.В., Захаренко В.А., Кочетов А.В., Неклеса Р.С., Усольцев А.В. Определение фильтрационных параметров суспензии по экспериментальным данным // Российская нефтегазовая техническая конференция SPE, Москва, Россия, 26-29 октября 2020. 2020. Paper SPE-202018-RU. С. 1-16.
Экономидес М. Унифицированный дизайн гидроразрыва пласта. М.: ПетроАльянс Сервисис Компани Лимитед, 2004. 316 с.
Dontsov E.V., Peirce A.P. Slurry flow, gravitational settling and a proppant transport model for hydraulic fractures //j. Fluid Mech. 2014. V. 760. P. 567-590.
Татосов А.В., Шляпкин А.С. Движение проппанта в раскрывающейся трещине гидроразрыва пласта // Известия Саратовского университета. Новая серия. Сер. Математика. Механика. Информатика. 2018. Т. 18, № 2. С. 217-226.
Шляпкин А.С., Татосов А.В. О решении задачи гидроразрыва пласта в одномерной математической постановке // Нефтяное хозяйство. 2020. № 12. С. 118-121.
Гильманов А.Я., Фёдоров К.М., Шевелёв А.П. Задача о блокировании техногенной трещины в пласте суспензионной смесью // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2022. № 6. С. 27-35.
Analysis of the possibility of technogenic fracture blocking using a suspension system | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2023. № 84. DOI: 10.17223/19988621/84/4
Download full-text version
Counter downloads: 230