«Proceedings of Gubkin University»

METHODS FOR CALCULATING DEFORMATION-INDUCED POROSITY CHANGES

UDC: 539.3:539.376:532.546
DOI: -

Authors:

¹ Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)

Keywords: porosity, stress-strain state, poroelasticity, geomechanics

Annotation:

The paper reviews the methods for calculating deformation-induced porosity changes. Basic equations allowing to take into account porosity increments in the process of operation of oil and gas industry objects are given. It is shown that neglect of nonlinear rheological effects leads to a significant distortion of the obtained results. The priority direction of the further development of models with the purpose of increasing the accuracy of calculations is indicated.

Bibliography:

1. Авчян Г.М., Матвеенко А.И., Стефанкевич З.Б. Петрофизика осадочных пород в глубинных условиях. — М.: Недра, 1979. — 224 с.
2. Басниев К.С., Дмитриев Н.М., Розенберг Г.Д. Нефтегазовая гидромеханика: Учеб. пособие для вузов. — М.: Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2005. — 544 с.
3. Добрынин В.М. Физические свойства нефтегазовых коллекторов в глубоких скважи- нах. — М.: Недра, 1965. — 163 с.
4. Жуков В.С. Оценка изменений физических свойств коллекторов, вызванных разработкой месторождений нефти и газа//Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2010. — № 6. — С. 341-349.
5. Жуков В.С., Иселидзе О.В., Дахнов А.В., Рыжов А.Е. Взаимосвязь фильтрационно-емкостных свойств и петрофизических параметров юрских отложений Штокмановского месторождения//Вести газовой науки: науч.-технический сб. — 2010. — № 2 (5). — С. 108-117.
6. Кашников О.Ю. Исследование и учет деформационных процессов при разработке залежей нефти в терригенных коллекторах. Дис. канд. техн. наук. 25.00.17. Тюмень, 2008. — 153 с.
7. Кашников Ю.А., Ашихмин С.Г. Механика горных пород при разработке месторождений углеводородного сырья. — М.: Недра, 2007. — 486 с.
8. Кузьмин Ю.О., Жуков В.С. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных породы, 2-е изд., стер. — М.: Издательство “Горная книга”, 2012. — 264 с.
9. Мельничук Д.А. Моделирование деформационных изменений в окрестности нефтяной скважины//НТВ “Каротажник”. — Тверь: Изд. АИС, 2015. — Вып. 9 (255). — С. 79-89.
10. Михайлов Н. Н., Попов С. Н. Влияние нелинейных эффектов на параметры сжимаемо- сти пород-коллекторов//Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторожде- ний. — М.: ВНИИОЭНГ, 2016. — № 3. — С.50-57.
11. Николаевский В.Н., Басниев К.С., Горбунов А.Т., Зотов Г.А. Механика насыщенных пористых сред. — М.: Недра, 1970. — 339 с.
12. Попов С.Н., Мазанов С.В., Жариков М.Г. Разработка геомеханической модели для про- гноза изменения фильтрационно-емкостных свойств коллекторов трещинно-порового типа в процессе снижения пластового давления (на примере ачимовских отложений месторождений нефти и газа крайнего севера)//Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых место- рождений. — 2015. — № 6. — С. 48-56.
13. Стрельченко В.В. Геофизические исследования скважин: Учебник для вузов. — М.: ООО “Недра-Бизнесцентр”, 2008. — 551 с.
14. Щипанов А.А. Математическое моделирование двухфазной фильтрации в дефор- мируемой трещиновато-пористой среде: Дис. канд. физ.-мат. наук: 05.13.18. — Пермь, 2002. — 214 с.
15. Albrecht D., Reitenbach V. Investigations on fluid transport properties in the North-German Rotliegend tight gas sandstones and applications. Journal of Environmental Earth Sciences, 2015, issue 10/2015.
16. Cao Y., Deng J., Yu B., Tan Q., Ma C. Analysis of sandstone creep and wellbore instability prevention. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 2014, vol. 19, p. 237-243.
17. Chen Z., Huan G., Ma Y. Computational methods for multiphase flows in porous media. Philadelphia: Society for industrial and applied mathematics, 2006.
18. Cheng A. H.-D. Poroelasticity. Springer, 2016.
19. Fjær E., Holt R.M., Raaenetal A.M., Raaen A.M., Risnes R. Petroleum related rock mecha- nics, 2 edition, Elsevier, 2008.
20. Hassanzadegan A., Blocher G., Zimmermann G., Milsch H. Thermoporoelastic properties of Flechtinger sandstone. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 2012, 49, р. 94-104.
21. Jaeger J.C., Cook N.G.W., Zimmerman R. Fundamentals of rock mechanics. Blackwell Pub- lishing, 2009.
22. Lewis R.W., Schrefler B.A. The finite element method in the static and dynamic deformation and consolidation of porous media, 2 edition, Chichester: Wiley, 1998.
23. Schutjens P., Heidug W. On the pore volume compressibility and its application as a petro- physical parameter. 9-th Biennial International Conference & Exposition on Petroleum Geophysics, 2012, р. 1-17.
24. Tsai L.S., Hsieh Y.M., Weng M.C., Huang T.H., Jeng, F.S. Time-dependent deformation be- haviors of weak sandstones//International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 2008, vol. 45, р. 144-154.
25. Verruijt A. Theory and problems of poroelasticity. Delft University of Technology, 2013.
26. Wang H.F. Theory of linear poroelasticity with applications to geomechanics and hydrogeo- logy. Princeton: Princeton University Press, 2000.
27. Yale D.P., Nabor G.W. et al. (1993). Application of variable formation compressibility for improved reservoir analysis: SPE 26647, Society of Petroleum Engineers, р. 435-450.
28. Yang S., Jiang Y. Triaxial mechanical creep behavior of sandstone. Mining Science and Technology, 2010, no. 20, p. 339-349.
29. Zheng H., Feng X.-T., Hao X. A creep model for weakly consolidated porous sandstone in- cluding volumetric creep. International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 2010, vol. 78, p. 99-107.
30. Zimmerman R.W. Compressibility of sandstones. Developments in Petroleum Science. Elsevier: Amsterdam, 1991, vol. 29.
31. Zoback M.D. Reservoir Geomechanics. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2007.