ООО «РН-КрасноярскНИПИнефть». Список литературы. Список литературы

Добыча трудноизвлекаемых запасов нефти и газа путем бурения горизонтальных скважин является одним из наиболее в настоящий момент перспективных направлений разработки месторождений со сложным геологическим строением. Основными проблемами при строительстве скважин является потеря устойчивости ствола скважины. Решение проблемы невозможно без геомеханического моделирования деформационных процессов. В области бурения скважин одной из задач геомеханики традиционно считается построение модели устойчивости ствола. Так же трудностью является то, что нет четких зависимостей и алгоритма для построения модели карбонатных отложений. Поэтому целью работы являлось определение связей и зависимостей упругих и прочностных параметров карбонатных пород. Существует ряд параметров, играющих ключевую роль в процессе построения геомеханической модели (таблица 1)[1].

 

Таблица 1 – Параметры 1D геомеханической модели

Параметр	Источник данных
Вертикальное напряжение	Значения объемной плотности горных пород, рассчитанной на основе анализа кернового материала или данных плотностного каротажа.
Поровое давление	Прямые замеры давлений при помощи пластоиспытателя (MDT, DST). Данные ГИС (АК, ГГКп, УЭС). Данные 2D и 3D сейсморазведки. Вертикальное сейсмическое профилирование. Сводки по бурению.
Минимальное горизонтальное напряжение (давление гидроразрыва)	ГРП, мини-ГРП, LOT, XLOT. Применение датчика затрубного давления (APWD). Сводки по бурению.
Максимальное горизонтальное напряжение	Моделирование обрушений стенок скважины. Определение характера разрывных нарушений.
Прочностные и упругие свойства горных пород (модуль Юнга, к-т Пуассона, предел прочности,сила сцепления, угол внутреннеготрения)	Лабораторные исследования керна с построением паспорта прочности. Моделирование прочностных свойств по данным акустического каротажа с использованием эмпирических зависимостей.

 

1) Оценка вертикального напряжения

 

(1)

 

где  – давлениегеостатическое; g – ускорение свободного падения(9,8м/с²); Pb(z) – объемная плотность,г/см³; Z – вертикальная глубина, м.

2) Оценка порового давления

Существуют различные методы оценки порового давления, такие как метод d- экспоненты, метод эквивалентных глубин и метод Итона [1].

 

,

(2)

 

где – нормальное поровое давление, г/см³; DTo– замеренное интервальное время пробега продольной волны, мск/м; DT_N – нормальное интервальное время пробега продольной волны, мск/м; x– коэффициент Итона, безразмерная величина.

3) Определение упругих свойств

Соответственно, K (модуль объемного сжатия) и μ (модуль сдвига) могут быть определены [2]:

 

,

(3)

 

Динамический коэффициент Пуассона [1]:

 

,

(4)

 

Для определения связи между динамическим и статическим модулем Юнга существует несколько эмпирических зависимостей: корреляция Мораля, корреляция Пламба-Брэдфорда [2].

В более простом выражении применяется модифицированная корреляция Мораля, представленная следующим уравнением:

 

(5)

 

где Кп – коэффициент пористости;

Корреляция Мораля применяется только к терригенным породам.

Корреляция Пламба-Брэдфорда.[3]

Данная корреляция представлена следующим уравнением:

 

,

(6)

 

где Ed – динамический коэффициент Юнга.

4) Расчет прочностных свойств горных пород

 

,

(7)

 

где a = l,5 4 – параметр формы порового пространства (постоянная Био); Р – коэффициент пористости; – предел прочности минеральной фазы.[4]

Результаты работы:

- Построена модель устойчивости ствола скважины;

- установлено, что известные связи упругих и прочностных свойств подходят для карбонатных пород;

- выявлено, что при превышение забойного давления на 10-14% вероятность авто-ГРП стремится к 1.

 

Список литературы

1. Предеин А. Клыков П, 2015. Построение геомеханической модели и расчет стабильности ствола скважины на примере одного из месторождений Пермского край. SPE-176736-RU;

2. Fjær E. Holt R. M. Horsrud P. Raaen A.M. Risnes R. Petroleum related rock mechnics, 2^nd edition, Elsevier, 2008;

3. Zoback M.D. Reservoir geomechanics. Department of geophysics. Stanford University, 2007;

4. Ржевский В. В. Новик Г. Я. Основы физики горных пород. Москва «Недра», 1984.

 

 

УДК 350.839

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: