ИСТИНА

Рассматривается двухфазная фильтрация сжимаемых ньютоновских жидкостей в плоской трёхмерной трещине гидроразрыва пласта, заполненной гранулированной средой (проппантом). Течение в трещине индуцировано двумя связанными механизмами: (1) притоком углеводородов через пористые стенки, проницаемость которых много меньше проницаемости трещины, и (2) упругим сжатием трещины. Приток через стенки описывается аналитически и получен в предположении линейного режима течения в породе для слабо- и сильносжимаемых пластовых флюидов. Упругие свойства проппанта, заполняющего трещину (проницаемость, пористость и толщина), зависят от сдавливающего напряжения на её стенках и локального давления жидкости. Процесс добычи таким образом, обусловлен сбросом давления жидкости на устье трещины и распространением сбрасываемого давления по всей её длине и высоте. Построенная модель учитывает конкуренцию двух процессов: интенсификации притока из пласта при сбросе давления и одновременного снижения проницаемости трещины. Отметим, что прежние модели, пренебрегающие упругостью трещины, могут серьёзно преувеличивать поток добычи. При построении модели мы провели осреднение исходной системы уравнений Дарси по толщине трещины. Полученная система уравнений, описывающая двумерную двухфазную фильтрацию, содержит нелинейное параболическое уравнение относительно давления и уравнения переноса относительно насыщенностей флюидов. Изначально трещина зажимает проппант заданной толщины с гидроразрывной жидкостью под высоким давлением (меньше пластового). С течением времени, по мере сброса давления в трещине, её сжатие возрастает, а пористость и проницаемость снижаются. Численное решение двумерной системы уравнений проведено на прямоугольной равномерной сетке конечно-разностным методом, для расщепления системы уравнений использован IMPES алгоритм. На основе численных расчетов безрамерной задачи упруго-гидродинамического отклика трещины, мы провели параметрический анализ и изучили влияние упругих свойств проппанта на потоки флюидов из расчетной области, время вытеснения исходной жидкости и влияние нестационарности распределения давления в трещине на приток флюида через пористые стенки. Авторы выражают благодарность руководству Московского научно-исследовательского центра Шлюмберже за возможность опубликовать данную работу.