Совершенствование измерения реологии жидкостей ГРП для точного прогнозирования геометрии трещины

Аннотация: При численном моделировании гидравлического разрыва пласта (ГРП) реологические свойства жидкости играют ключевую роль. Согласно общепринятым представлениям, поведение жидкостей ГРП описывается степенным законом, где показатель степени (n), характеризующий неньютоновские свойства, обычно не превышает 1 (n ≤ 1). Однако экспериментальные данные по реологическим исследованиям составов, применяемых в Восточной и Западной Сибири, демонстрируют аномальные значения n > 1, что противоречит классическим моделям течения. Современные симуляторы ГРП, основанные на алгоритмах транспорта проппанта и прогноза геометрии трещины, используют степенной закон в качестве фундаментального уравнения. В случае задания параметра n > 1 программное обеспечение либо генерирует ошибку, либо вычисляет завышенные значения полудлины и высоты трещины, что приводит к некорректному проектированию ГРП и, как следствие, к отклонению фактических дебитов от прогнозируемых. Для обеспечения точности гидродинамического моделирования на месторождениях с нетривиальными реологическими характеристиками требуется модификация стандартных протоколов измерения вязкости. Важным становится измерение в расширенном диапазоне скоростей сдвига для определения реологических параметров. В статье установлены причины возникновения аномалии n > 1. Предложен усовершенствованный методический подход к измерению реологии жидкостей ГРП, позволяющий корректно определять параметры течения во всем диапазоне сдвиговых напряжений, возникающих в процессе инициирования и распространения трещины. Внедрение данной методики обеспечит адекватность входных данных для симуляторов, повысит точность прогноза геометрии трещин и оптимизирует проектные решения по интенсификации притока.