Розглянуто основні вимоги до рідин для проведення потужного гідророзриву пласта та їх дослідження із застосуванням розробленої установки УВРП-1. Детально вказано функціональні призначення приготовлювальних рідин на різних стадіях процесу гідророзриву.

Удосконалено методику проектування потужного гідравлічного розриву пласта (ПГРП) на нафтових родовищах України з обгрунтуванням величин критеріальних параметрів. Встановлено вплив міцелярного розчину на підвищення коефіцієнта відновлення проникності порід після фільтрації рідин для гідравлічного пласта за умов нафтових родовищ України й обгрунтовано технологію двоетапного ПГРП з попереднім насиченням порового простору міцелярним розчином. Встановлено характерні типи залежностей ефективного тиску розриву пласта від часу розвитку та закріплення тріщин.

На основі ідей методів квазіконформних відображень та поетапної фіксації характеристик середовища й процесу запропоновано числовий алгоритм визначення притоку пластової рідини до свердловини за наявності тріщин ГРП скінченної проникності. На конкретному прикладі проаналізовано ефективність гідророзриву та вплив просторової орієнтації тріщин на значення фільтраційної витрати.

Створено адаптивну систему керування процесом потужного гідравлічного розриву пласта. На основі аналізу процесу потужного гідророзриву пласта як об'єкта моніторингу й управління розроблено структурну схему технологічного процесу гідророзриву пласта. Визначено основні керуючі та керовані параметри даного процесу. Здійснено ідентифікацію процесу потужного гідророзриву пласта на основі регресійного аналізу експериментальних даних, одержаних під час мінігідравлічного розриву пласта на свердловині 430-Битків НГВУ "Надвірнанафтогаз", визначено еталонну модель об'єкта. Синтезовано адаптивну систему керування на основі еталонної моделі, основним елементом якої є блок адаптації. Наведено алгоритм роботи адаптивної системи керування процесом потужного гідравлічного розриву пласта у разі використання алгоритму швидкісного градієнта для інтегрального цільового функціоналу. Перехідні процеси змодельовано за допомогою програмного пакету MatLab.

Цель работы - поиск критерия, который позволил бы по имеющейся информации дать оценку тенденции развития насосных агрегатов для проведения гидравлического разрыва пласта.

Розроблено підхід до розв'язання задач однофазної фільтрації у викривлених важкопроникних нафтових пластах за умов збурення фільтраційної течії тріщинами гідравлічного розриву з використанням ідей методу квазіконформного відображення та поетапної фіксації характеристик середовища і процесу. Побудовано алгоритм, що реалізує відповідний метод, і на цій основі проведено аналіз зміни в часі фільтраційних характеристик процесу: витрати (значення об'єму відбору нафти за час витіснення та її залишок у пласті), квазіпотенціалу швидкості тощо. Встановлено особливості протікання процесу витіснення під час керування ним шляхом зміни параметрів тріщин гідравлічного розриву пласта.

Виконано математичне моделювання процесів витіснення у нафтових пластах, обмежених еквіпотенціальними лініями та лініями течії, за наявності тріщин гідравлічного розриву та розвитку числових методів комплексного аналізу розв'язання відповідних нелінійних крайових задач одно- та багатофазної фільтрації. Розроблено нову методологію моделювання одно- та багатофазної фільтрації у пористих і важкопроникних нафтових пластах з урахуванням впливу тріщин гідророзриву та числові алгоритми розв'язання відповідних крайових задач. Створено нові програмні засоби комп'ютерної реалізації для розрахунку фільтраційно-ємкісних характеристик. Розроблено методику моделювання неізотермічного процесу витіснення в елементах площового заводнення шляхом збурення фільтраційної течії тріщинами гідророзриву за умов терморежиму, побудовано відповідний числовий алгоритм, виконано числові розрахунки. Здійснено обробку й аналіз одержаних результатів. Узагальнено методологію розв'язання двовимірних крайових задач однофазної фільтрації у важкопроникних родовищах на випадок просторово-викривлених пластів із врахуванням тріщин гідророзриву та суміжних деформаційних процесів у присвердловинній зоні пласта, коли за умов квазістаціонарності фільтраційної течії досліджуваний процес описується спеціальним чином модифікованим законом Дарсі відносно критичного значення градієнта тиску.

Описано особливості використання водних ресурсів під час проведення гідравлічного розриву пласта. Виконано комп'ютерне моделювання процесу ГРП в різних типах покладів вуглеводнів з використанням різних типів рідин гідророзриву. Проведено аналіз основних чинників залежності обсягу водовикористання та наведено методи його зменшення.

Проаналізовано ефективність проведення гідравлічного розриву пласта, яка в першу чергу визначається якістю закріплення тріщини пропантом і провідність тріщин. Розглянуто можливі форми утворених тріщин і наведено дані про глибоке проникнення пропанту у тріщину, умови закриття тріщини у присвердловинній зоні. Охарактеризовано основні фактори, що впливають на зростання пласта пропанта та природу його набивання у тріщини.

На базі числових методів квазіконформних відображень проведено математичне моделювання нелінійних процесів витіснення нафтогазової суміші з низькопроникних (типу сланцевих) осадових порід в елементах площового заводнення з урахуванням впливу тріщин гідравлічного розриву. Розроблено алгоритм для проведення числових розрахунків перерозподілу відповідних характеристик: дебітів експлуатаційних свердловин, квазіпотенціалу швидкості фільтрації, координат критичних точок типу призупинки тощо.

Представлена технология огневой утилизации концентрата отработанной жидкости после проведения гидроразрыва пласта. Показана возможность эффективной огневой утилизации данных отходов путем введения их в состав композиционных топлив с применением методов гидрокавитационной активации и дальнейшего сжигания в промышленных котлоагрегатах.