Математическая модель переноса водо- и нефтерастворимых трассеров при исследовании многозонного гидроразрыва пласта

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложена упрощенная математическая модель двухфазного многокомпонентного течения в системе пласт – трещины многостадийного гидроразрыва – горизонтальная скважина. На основе анализа размерностей и теории подобия упрощена формулировка задач переноса в скважине и в трещинах гидроразрыва. Показана возможность перехода к квазистационарной задаче распределения компонент смеси в высокопроницаемых трещинах гидродразрыва. Выполнено понижение размерности задачи в пласте за счет ее декомпозиции на набор задач в независимых фиксированных трубках тока. Итоговое сокращение машинного времени численного решения задачи достигает двух порядков величины и может быть далее сокращено при использовании параллельных вычислений. Ускорение решения прямой задачи является принципиально необходимым для возможности решения обратной задачи идентификации фильтрационно-емкостных параметров трещин по результатам интерпретации трассерных исследований.

Об авторах

А. Б. Мазо

Казанский федеральный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: abmazo1956@gmail.com

Институт математики и механики им. Н. И. Лобачевского

Россия, Казань

М. Р. Хамидуллин

Казанское отделение Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН

Email: marseille.ksu@gmail.com
Россия, Казань

К. А. Поташев

Казанский федеральный университет

Email: kpotashev@mail.ru

Институт математики и механики им. Н. И. Лобачевского

Россия, Казань

А. А. Ураимов

Казанское отделение Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН

Email: aauraimov@gmail.com
Россия, Казань

Список литературы

  1. Gidley J.L., Holditch S.A., Nierode D.E., Veatch R.W. Recent Advances in Hydraulic Fracturing. 318. Mongraph, SPE, 1989.
  2. Ozkan E., Brown M., Raghavan R., Kazemi H. Comparison of fractured horizontal-well performance in conventional and unconventional reservoirs. Paper presented at the SPE Western Regional Meeting, San Jose, California, March 2009: 345–360. doi: https://doi.org/10.2118/121290-MS
  3. Wei Y., Economides M.J. Transverse hydraulic fractures from a horizontal well // Proceedings. Paper presented at the SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Dallas, Texas, October 2005 25–36. doi: https://doi.org/10.2118/94671-MS
  4. Cipolla C.L., Warpinski N.R., Mayerhofer M.J., Lolon E.P., Vincent M.C. The relationship between fracture complexity, reservoir properties, and fracture treatment design //SPE Prod & Oper. 2010. V. 25. P. 438–452. doi: https://doi.org/10.2118/115769-PA
  5. Meyer B.R., Bazan L.W., Jacot R.H., Lattibeaudiere M.G. Optimization of multiple transverse hydraulic fractures in horizontal wellbores. // SPE Unconventional Gas Conference, Pittsburgh, PA, United States, February. 2010. doi: https://doi.org/10.2118/131732-MS
  6. Asadi M., Woodroof R.A., Dumas J.D. Post-frac analysis based on flowback results using chemical frac-tracers // International Petroleum Technology Conference, Kuala Lumpur, Malaysia, December 2008. doi: https://doi.org/10.2523/IPTC-11891-MS
  7. Dang A. Post-treatment horizontal hydraulic fracture modeling with integrated chemical tracer analysis, a case study // Technical Conference and Exhibition, Dubai, UAE, September 2016. doi: https://doi.org/10.2118/184498-STU
  8. Gardien C.J., Pope G.A., Hi, A.D. Hydraulic fracture diagnosis using chemical tracers. // Annual Technical Conference and Exhibition, Denver, Colorado, October 1996. P. 925–932. doi: https://doi.org/10.2118/36675-MS
  9. Goswick R.A., Larue J.L. Utilizing oil soluble tracers to understand stimulation efficiency along the lateral // Annual Technical Conference and Exhibition, Amsterdam, The Netherlands, October. 2014. P. 4608–4617. doi: https://doi.org/10.2118/170929-MS
  10. King G.E., Leonard D. Utilizing fluid and proppant tracer results to analyze multi-fractured well flow back in shales. // Hydraulic Fracturing Technology Conference, The Woodlands, Texas, USA, January .2011. P. 146–164. doi: https://doi.org/10.2118/140105-MS
  11. Mazo A.B., Sattarov R.I., Khamidullin M.R., Potashev K.A., Trifonof T.V. Interpretation of Indicator Studies of Multistage Fracturing //SPE Russian Petroleum Technology Conference, Moscow, October 2017. doi: https://doi.org/10.2118/187762-MS
  12. Spencer J., Bucior D., Catlett R., Lolon E. Evaluation of horizontal wells in the Eagle Ford using oil-based chemical tracer technology to optimize stimulation design. // SPE Hydraulic Fracturing Technology Conference, The Woodlands, Texas, USA, February 2013. doi: https://doi.org/10.2118/163846-MS
  13. Long J.C.S., Remer J.S., Wilson C.R., Witherspoon P.A. Porous Media Equivalents for Networks of Discontinuous Fractures // Water Resources Research. 1982. V. 18. P. 645–658. doi: https://doi.org/10.1029/WR018i003p00645
  14. Robinson P.C. Connectivity, flow and transport in network models of fractured media // AERE Rep. TP1072, Theor. Phys. Div., Harwell, Oxfordshire, United Kingdom, 1984.
  15. Hyman J.D., Karra S., Makedonska N., Gabel C.W., Painter S.L., Viswanathan H.S. A discrete Fracture network framework for modeling subsurface flow and transport // Computers & Geoscience, 2015. V. 84. Р. 10–19. doi: https://doi.org/10.1016/j.cageo.2015.08.001
  16. Xing F., Masson R., Lopez S. Parallel vertex approximate gradient discretization of hybrid dimensional Darcy flow and transport in discrete fracture networks. Computer Geoscience. 2017. V. 21. P. 595–617. doi: https://doi.org/10.1007/s10596-016-9606-z
  17. Frih N., Martin V., Roberts J.E, Saăda A. Modeling fractures as interfaces with nonmatching grids// Computer Geosciences. 2012. V. 16. P. 1043–1060. doi: https://doi.org/10.1007/s10596-012-9302-6
  18. Jiami J., Younis R.M. Hybrid Coupled Discrete-Fracture/Matrix and Multicontinuum Models for Unconventional-Reservoir Simulation // SPE J.2016. V. 21. P. 1009–1027. doi: https://doi.org/10.2118/178430-PA
  19. Maryška J., Severýn O., Vohralík M. Numerical simulation of fracture flow with a mixed-hybrid FEM stochastic discrete fracture network model // Computer Geosciences. 2005. V. 8. P. 217–234. doi: https://doi.org/10.1007/s10596-005-0152-3
  20. Xia Y., Jin Y., Chen M., Chen K.P. An Enriched Approach for Modeling Multiscale Discrete-Fracture/Matrix Interaction for Unconventional-Reservoir Simulations // SPE J. 2019. V. 24. P. 349–374. doi: https://doi.org/10.2118/194012-PA
  21. Tan X.-H., Jiang L., Li X.-P., Zhang B.-J., Li X.-C. Flow model of a multi-stage hydraulic fractured horizontal well based on tree-shaped fractal fracture networks // Journal of Petroleum Science and Engineering, 2018. V. 169: 494–503. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2018.06.008
  22. Баренблатт Г.И., Ентов В.М., Рыжик В.М. Движение жидкостей и газов в природных пластах. М.: Недра, 1984.
  23. Мазо А.Б., Поташев К.А., Хамидуллин М.Р. Фильтрационная модель притока жидкости к горизонтальной скважине с многостадийным гидравлическим разрывом пласта // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. Науки. 2015. Т. 157. № 4. С. 133–148.
  24. Atmaca S., Sarica C., Zhang H.-Q., Al-Sarkhi A.S. Characterization of Oil/Water Flows in Inclined Pipes// SPE Projects, Facilities & Construction. 2009. V. 4(02). P. 41–46. doi: 10.2118/115485-pa
  25. Mazo A.B., Khamidullin M.R., Potashev K.A., Modeling of the Two-Phase Flow Through the Hydraulic Fractures in an Oil Reservoir // Lobachevskii J Math. 2023. V. 44. P. 1700–1706.
  26. Potashev K.A., Mazo A.B. Numerical modeling of local effects on the petroleum reservoir using fixed streamtubes for typical waterflooding schemes // Georesursy = Georesources. 2020. V. 22(4). P. 70–78. doi: https://doi.org/10.18599/grs.2020.4.70-78
  27. Поташев K.A., Мазо A.Б., Мухина M.В., Ураимов A.A., Маклаков Д.В., Хамидуллин M.Р. Моделирование притока пластового флюида к трещинам бесконечной проницаемости многозонного гидроразрыва пласта с помощью трубок тока // Учен. зап. Казан. ун-та. Сер. Физ.-матем. науки. 2022. V. 164(1). P. 101–121. doi: 10.26907/2541-7746.2022.1.101-121

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2024