СИСТЕМЫ И СПОСОБЫ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА

1. Способ оптимизированной укладки проппанта в подземном пласте, содержащий этапы, на которых осуществляют:
(a) получение свойств и характеристик пласта, проппанта, жидкости гидроразрыва, площадки и скважины в модуле ввода данных;
(b) выбор кандидатов на основе моделирования геометрии трещины гидроразрыва в модуле выбора кандидата;
(c) генерирование характеристических поверхностей для отличающихся конфигураций столбиков проппанта в модуле выбора кандидата;
(d) тестирование каждого выбранного кандидата с этапа (c) для определeния, удовлетворяет ли кандидат критериям выбора кандидата;
(e) повторение этапов (c-d), если выбранный кандидат не проходит тест этапа (d);
(f) направление прошедшего тест кандидата на модуль геомеханического анализа и анализа добычи с улучшенными операциями;
(g) имитацию транспортных свойств столбика с применением вычислительной гидродинамики в модуле геомеханического анализа и анализа добычи с улучшенными операциями;
(h) имитацию свойств вдавливания столбика и смыкания трещины с применением геомеханики в модуле геомеханического анализа и анализа добычи с улучшенными операциями;
(i) генерирование параметров работ гидроразрыва пласта;
(j) выполнение анализа добычи и экономики по генерируемым параметрам работ гидроразрыва пласта;
(k) тестирование генерируемых параметров работ гидроразрыва пласта для определeния, удовлетворяют ли генерируемые параметры работ гидроразрыва пласта критериям для параметров работ гидроразрыва пласта;
(l) если генерируемые параметры работ гидроразрыва пласта не проходят тестирование этапа (k), модификацию технических параметров проектного решения и корректировку проектного решения по забойному давлению (BHP), проектного решения по перфорации и проектного решения по расходу и импульсам подачи текучей среды;
(m) повторение этапов (g) - (l), до того, как генерируемые параметры работ гидроразрыва пласта станут удовлетворять критериям для параметров работ гидроразрыва и направление оптимизированных параметров работ гидроразрыва в выходной модуль и генерования графика обработки, и
(n) передачу графика обработки на промысловую площадку для реализации.
2. Способ по п. 1, в котором дополнительно осуществляют:
(o) сбор данных в режиме, по существу, реального времени во время реализации гидроразрыва и корректировки одного, некоторых или всех оптимизированных параметров работ гидроразрыва.
3. Способ по п. 1, в котором параметры для модели содержат механические свойства пласта, выбранные из группы, состоящей из модуля продольной упругости, коэффициента поперечной деформации, эффективных напряжений пласта и их комбинации.
4. Система для гетерогенной укладки проппанта в трещине в подземном пласте, содержащая:
подсистему генерирования параметров гидроразрыва, реализованную в блоке цифровой и/или аналоговой обработки данных, включающую вводной модуль, модуль выбора кандидата, модуль геомеханического анализа и анализа добычи с улучшенными операциями, выходной модуль и исполнительный модуль, где подсистему реализуют в способе по п. 1 и генерируют оптимизированные параметры гидроразрыва для пласта, подлежащего гидроразрыву,
подсистему подачи, которая подает лишенные проппанта текучие среды и содержащие проппант текучие среды в пласт во время гидроразрыв пласта согласно оптимизированным параметрам гидроразрыва пласта генерируемым подсистемой генерирования параметров гидроразрыва; и
подсистему управления, поддерживающую связь с подсистемой генерирования параметров гидроразрыва, и систему подачи, которая подает оптимизированные параметры гидроразрыва пласта в подсистему подачи.
5. Система по п. 4, дополнительно содержащая:
подсистему датчиков, включающую множество датчиков, которые измеряют один, некоторый или все параметры работ гидроразрыва в режиме реального времени или по существу реального времени,
подсистему корректировки параметров, реализованную в блоке цифровой или аналоговой обработки данных, которая принимает данные с датчиков и модифицирует или корректирует некоторые или все оптимизированные параметры гидроразрыва пласта на основе данных с датчиков,
причем подсистема датчиков и подсистема корректировки параметров поддерживают связь с подсистемой управления.
6. Система по п. 4, в которой система подачи содержит насос.
7. Система по п. 4, в которой система подачи содержит миксер.
8. Система по п. 4, в которой система подачи содержит дозатор.
9. Система по п. 8, в которой дозатор представляет собой дозатор программируемой оптимальной плотности (POD).
10. Система по п. 8, в которой дозатор представляет собой дозатор с вертикальной открытой чашей.
11. Система по п. 4, в которой датчик выбран из группы, состоящей из датчика давления, сейсмического датчика, датчика наклона, датчика радиоактивности, магнитного датчика и электрoмагнитного датчика.
12. Система по п. 4, в которой датчик содержит группу датчиков.
13. Система по п. 4, в которой датчик содержит шумовой дисперсный материал и датчик для обнаружения детонации, воспламенения или экзотермической реакции шумового дисперсного материала.
14. Система по п. 4, в которой проппант содержит прибор для активной передачи данных для локации местоположения передающего прибора, и датчик представляет собой датчик для передаваемых данных местоположения.
15. Способ, в котором осуществляют:
(a) генерирование оптимизированных параметров работ гидроразрыва с применением способа по п. 1, где оптимизированные параметры работ гидроразрыва оптимизированы для получения в трещинах пласта оптимизированной сети открытых каналов из столбиков проппанта, и
(b) реализацию оптимизированных параметров работ гидроразрыва для подачи лишенных проппанта текучих сред и содержащих проппант текучих сред в трещины.
16. Способ по п. 15, в котором дополнительно осуществляют:
(c) взятие в режиме реального времени или в режиме, по существу, реального времени измерений одного, некоторых или всех параметров гидроразрыва;
(d) модификацию или изменение одного, некоторых или всех параметров гидроразрыва на основе измерений; и
(e) повторение этапов (c) - (d) в режиме реального времени до завершения подачи проппанта.
17. Способ по п. 15, в котором разработка начального графика укладки проппанта содержит определение профиля порции скважинного проппанта, инвертирование раствора для решения проблемы дисперсии порции, и определение на поверхности концентрации проппанта для насыщенных проппантом порций согласно профилю порции скважинного проппанта и решения проблемы дисперсии порции.
18. Способ по п. 15, в котором сеть содержит столбики проппанта в трещине, причем способ дополнительно содержит обеспечение смыкания трещины, мониторинг микросейсмических событий в пласте, определение геометрии трещины согласно микросейсмическим событиям, и обновление начальной модели согласно геометрии трещины.