Выпуск:
2021. Том 7. № 3 (27)Об авторах:
Давлетшин Филюс Фанизович, аспирант кафедры геофизики, Башкирский государственный университет (г. Уфа); felix8047@mail.ruАннотация:
В настоящее время температурные исследования в скважинах получили широкое распространение для решения различных задач контроля и мониторинга гидравлического разрыва пласта. Температурные данные, измеренные в стволе добывающих скважин в процессе и после гидроразрыва, несут важную информацию о нестационарных фильтрационных и тепловых процессах, чувствительных к параметрам трещин — положению и ориентации, геометрии и фильтрационным характеристикам. Математические модели, разработанные для расчета нестационарных полей давления и температуры при известной геометрии и фильтрационно-емкостных свойствах трещины и пласта, в общем случае могут быть численными и аналитическими. При количественной интерпретации температурных замеров и решении обратных задач по оценке параметров трещины важное значение имеет скорость расчетов температурного поля, в связи с чем актуальной является разработка аналитических математических моделей неизотермической фильтрации в пласте с трещиной гидроразрыва.
В работе представлены результаты исследования формирования нестационарного поля температуры в пласте с трещиной гидроразрыва на основе аналитической модели. Разработанная аналитическая модель учитывает конвективный теплоперенос, тепломассообмен между трещиной и пластом, термодинамические (адиабатический и Джоуля — Томсона) эффекты. Для контроля корректности и адекватности расчета поля температуры выполнено сравнение аналитического решения c численными расчетами в программном пакете Ansys Fluent.
Исследованы особенности формирования нестационарной температуры жидкости, притекающей в скважину в режиме постоянного отбора, при различных параметрах трещины (ширине и проницаемости). Установлено, что температура притекающей в скважину жидкости возрастает обратно пропорционально ширине и проницаемости трещины, причем в первый час после пуска скважины в работу наблюдается отрицательная динамика температуры притекающей жидкости, длительность которой увеличивается по мере роста ширины трещины.
Ключевые слова:
Список литературы:
Хабибуллин И. Л. Нестационарная фильтрация в пласте с трещиной гидроразрыва / И. Л. Хабибуллин, А. А. Хисамов // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2019. № 5. С. 6-14. DOI: 10.1134/S0568528119050050
Шарафутдинов Р. Ф. Аналитическая модель нестационарного температурного поля в пласте с трещиной гидроразрыва / Р. Ф. Шарафутдинов, Ф. Ф. Давлетшин // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2021. Том 7. № 2 (26). С. 75-94. DOI: 10.21684/2411-7978-2021-7-2-75-94
Шарафутдинов Р. Ф. Численное исследование неизотермической фильтрации сжимаемого флюида в низкопроницаемом пласте с трещиной гидроразрыва / Р. Ф. Шарафутдинов, Ф. Ф. Давлетшин // Прикладная механика и техническая физика. 2021. Том 62. № 2. С. 160-173. DOI: 10.15372/PMTF20210216
Шляпкин А. С. О проведении экспресс-оценки геометрических параметров закрепленной на проппанте трещины гидроразрыва пласта методами математического моделирования / А. С. Шляпкин, А. В. Татосов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2020. Том 6. № 3 (23). С. 79-92. DOI: 10.21684/2411-7978-2020-6-3-79-92
Aljawad M. S. Modeling study of temperature and fracture-propagation effects on the fracture-surface dissolution patterns and fractured-well productivity in acid fracturing / M. S. Aljawad, D. Zhu, A. D. Hill // SPE Production & Operation. 2019. Vol. 34. No. 4. Pp. 749-769. DOI: 10.2118/190819-PA
Cui J. Diagnosis of production performance after multistage fracture stimulation in horizontal wells by downhole temperature measurements / J. Cui, D. Zhu, M. Jin // SPE Annual Technical Conference and Exhibition (27-29 October, Amsterdam, The Netherlands). 2014. Paper SPE-170874-MS. DOI: 10.2118/170874-MS
Cui J. Fracture diagnosis in multiple-stage-stimulated horizontal well by temperature measurements with fast marching method / J. Cui, Ch. Yang, D. Zhu, A. Datta-Gupta // SPE Journal. 2016. Vol. 21. No. 6. Pp. 2289-2300. DOI: 10.2118/174880-PA
Hongwen L. Investigation of temperature behavior for multi-fractured horizontal well in low-permeability gas reservoir / L. Hongwen, L. Hai-tao, L. Yahui, L. Yu, T. Yongsheng // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2018. Vol. 127. Pp. 375‑395. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.07.043
Luo H. A novel inversion approach for fracture parameters and inflow rates diagnosis in multistage fractured horizontal wells / H. Luo, H. Li, Y. Tan, Y. Li, B. Jiang, Y. Lu, X. Cui // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2020. Vol. 184. Pp. 106-108. DOI: 10.1016/j.petrol.2019.106585
Ribeiro P. M. Detecting fracture growth out of zone using temperature analysis / P. M. Ribeiro, R. N. Horne // SPE Annual Technical Conference and Exhibition (27‑29 October, Amsterdam, The Netherlands). 2014. Paper SPE-170746-MS. DOI: 10.2118/170746-MS
Sakaida Sh. Completion effects on diagnosing multistage facture treatments with distributed temperature sensing / Sh. Sakaida, D. Zhu // SPE Production & Operation. 2020. Vol. 36. No. 1. Pp. 160-173. DOI: 10.2118/201604-MS
Seth G. Numerical model for interpretation of distributed-temperature-sensor data during hydraulic fracturing / G. Seth, A. C. Reynolds, J. Mahadevan // SPE Annual Technical Conference and Exhibition (19-22 September, Florence, Italy). 2010. Paper SPE-135603-MS. DOI: 10.2118/135603-MS
Zhang Sh. Inversion of downhole temperature measurements in multistage fracture stimulation in horizontal wells / Sh. Zhang, D. Zhu // SPE Annual Technical Conference and Exhibition (9-11 October, San Antonio, Texas, USA). 2017. Paper SPE-187322-MS. DOI: 10.2118/ 187322-MS
Zolotukhin A. B. Analytical definition of the overall heat transfer coefficient / A. B. Zolotukhin // California Regional Meeting of the Society of Petroleum Engineers of AIME (18-20 April, Ventura, California, USA). 1979. Paper SPE-7965-MS. DOI: 10.2118/7964-MS
