Оценка соответствия результатов компьютерного моделирования притока жидкости к трещине гидроразрыва пласта реальным данным

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью точного расчета параметров гидроразрыва пласта, который все чаще применяется в настоящее время в качестве метода интенсификации притока, а также как метод увеличения нефтеотдачи в силу того, что все чаще запасы нефти и газа на различных месторождениях стали приурочиваться к трудноизвлекаемым. Поэтому для наиболее точной оценки эффективности гидроразрыва пласта необходимо подобрать модель, которая будет описывать гидроразрыв наиболее точно. Цель данной исследовательской работы заключается в анализе основных одномерных моделей гидроразрыва пласта, оценке их сходимости с реальными данными и выявлении наиболее точной модели с использованием данных Ванкорского нефтегазового месторождения. Объект: одномерные модели гидроразрыва пласта. Методы: моделирование гидроразрыва пласта на языке программирования Python с последующей оценкой сходимости смоделированных данных с реальными данными, полученными с Ванкорского нефтегазового месторождения. Результаты. В процессе исследования было показано, что наибольшей сходимостью среди основных одномерных моделей гидроразрыва пласта с использованием данных Ванкорского месторождения обладает радиальная модель гидроразрыва пласта. Модель PKN (Perkins and Kern and Nordgren) обладает сходимостью 60,3 %, модель KGD (Khristianovich and Zheltov and Geertsma and de-Klerk) обладает сходимостью 68,9 %, радиальная модель обладает сходимостью 78,2 %. Однако данные модели все же недостаточно точно описывают гидроразрыв пласта, поэтому целью дальнейших исследований является создание наиболее точной модели, описывающей гидроразрыв пласта, а также создание двух- и трехмерных моделей. Вывод. В ходе проделанной работы было определено, что наибольшей сходимостью среди основных одномерных моделей гидроразрыв пласта обладает радиальная модель (сходимость 78,2 %).

The relevance of the study is caused by the need to accurately calculate the parameters of hydraulic fracturing, which is used now more often as a method of intensifying the inflow, as well as a method of increasing oil recovery due to the fact that more often oil and gas reserves in various fields have become confined to hard-to-recover ones. Therefore, for the most accurate assessment of the effectiveness of hydraulic fracturing, it is necessary to choose a model that will describe hydraulic fracturing most accurately. The purpose of this research is to analyze the main one-dimensional models of hydraulic fracturing, assess their convergence with real data and identify the most accurate model using data from the Vankor oil and gas field. Object: one-dimensional models of hydraulic fracturing. Methods: simulation of hydraulic fracturing in the Python programming language, followed by an assessment of the convergence of the simulated data with real data from the field. Results. It was shown that the radial model of hydraulic fracturing had the highest convergence among the main one-dimensional models of hydraulic fracturing using data from the Vankor oil and gas field. The PKN (Perkins and Kern and Nordgren) model had a convergence of 60,3 %, the KGD (Khristianovich and Zheltov and Geertsma and de-Klerk) model had a convergence of 68,9 % with real data from the field, and the radial model had a convergence of 78,2 % with real data. However, these models do not still describe hydraulic fracturing with convergence of 100 %. For this reason, the next aim of study is to increase the convergence of model that describes hydraulic fracturing and create two- and three-dimensional models. Conclusion. It was determined that the radial model has the highest convergence among the main one-dimensional hydraulic fracturing models (convergence 78,2 %).