Определение давления разрыва пласта

Для расчета забойного давления разрыва пласта при использовании нефильтрующей жидкости можно воспользоваться следующей формулой:

где Р_вг - вертикальное горное давление, Мпа;

Р_пл - пластовое давление, Мпа;

- сопротивление горной породы на разрыв, .

Рассчитаем вертикальную составляющую горного давления по формуле:

где Н_скв - глубина скважины, м;

р_п- средняя плотность вышележащих пород, кг/м³ ();

g - ускорение свободного падения, м/ с².

МПа,

тогда

МПа.

Необходимое забойное давление найдем по формуле:

где а - необходимое превышение забойного давления над давлением разрыва (а = 1, 2-1, 4).

МПа,

Определим давление на устье скважины, которое необходимо создать для осуществления процесса ГРП:

,

где Р_ст - статическое давление, Мпа;

Р_ТР - потери давления на трение, МПа.

Статическое давление определяется по формуле:

где р_см.- плотность смеси, которая определяется по формуле представленной ниже.

МПа

Плотность смеси:

где С- объемная доля песка в смеси.

Объемная доля песка в смеси определим по формуле:

где С_пр- концентрация проппанта, кг/м³.

По методу Желтова Ю.П. определяем давление на трение:

,

где Y - коэффициент гидравлического сопротивления;

d - диаметр насосно-компрессорных труб, м (.).

Коэффициент гидравлического сопротивления, для турбулентного режима, ,

Коэффициент гидравлического сопротивления, для ламинарного режима ,

Y= 64/ Re,

где Rе - число Рейнольдса, определяется по формуле:

где Q - темп закачки, м³/с;

М_см - вязкость смеси, МПа∙ с.

Вязкость смеси равна:

,

где М_ж- вязкость рабочей жидкости, мПа∙ с.

Определим число Рейнольдса:

, тогда определим коэффициент гидравлического сопротивления:

По формуле определяем давление на трение:

Подставляя значения Р_заб, Р_ст и Р_тр в формулу, получим значение усть

евого давления: