«Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море»

Построение 1D геомеханической модели для сложных горно-геологических условий на примере месторождения Южного Каспия

УДК: 622.24.001
DOI: -

Авторы:

¹ ПермНИПИнефть, Пермь, Россия

Ключевые слова: шельф, 1D геомеханическое моделирование, геофизические исследования скважин, тектонические нарушения, аномально высокое пластовое давление, расчет напряжения, поровое давление, устойчивость ствола скважины, конструкция скважины, оптимальная плотность бурового раствора

Аннотация:

В статье представлены принципы и результаты 1D геомеханического моделирования, разработанные с целью снижения рисков возникновения осложнений в процессе строительства скважин. Район работ расположен на шельфе в южной части Каспийского моря. Среди особенностей рассматриваемой площади отмечается сложный геологический и тектонический характер. Согласно сейсмической и геологической модели исследуемого месторождения выделен ряд тектонических нарушений, различных по типу и генезису, в том числе грязевой вулканизм и глинистый диапиризм, оказывающие влияние на напряженно-деформированное состояние среды. С целью построения трехмерной (3D) геомеханической модели для данной площади рассмотрен многоэтапный подход к одномерному (1D) геомеханическому моделированию, включающему в себя результаты расчета вертикального и горизонтальных напряжений, построение профиля порового давления, определение динамических и статических упруго-прочностных характеристик пород на исследуемом месторождении. По результатам 1D геомеханического моделирования получены и проанализированы расчеты устойчивости для шести опорных скважин. С учетом проведенных геомеханических и инженерных расчетов определены градиенты порового давления, давления обрушения, поглощения и гидроразрыва, установлено безопасное окно плотности бурового раствора.

Список литературы:

1. Оптимизация конструкций и траекторий проектных скважин по результатам построения 1D геомеханических моделей на примере месторождений Каспийского моря / П.И. Клыков, Г.В. Зверев, И.А. Петренко, А.В. Наговицин // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2023. – № 6(138). – С. 29–35. – DOI: 10.33285/1999-6934-2023-6(138)-29-35
2. Хилтерман Ф.Дж. Интерпретация амплитуд в сейсморазведке / пер. с англ. И. Артемьевой, А. Череповского; под ред. Г. Голошубина, А. Череповского. – Тверь: ГЕРС, 2010. – 251 с.
3. Лядова Н.А., Клыков П.И., Предеин А.А. Численное решение задач геомеханики (на примере месторождения шельфа Балтийского моря) // Вестн. ПНИПУ. Геология. Нефтегазовое и горное дело. – 2020. – Т. 20, № 2. – С. 126–136. – DOI: 10.15593/2224-9923/2020.2.3
4. Eaton B.A. The Equation for Geopressure Prediction from Well Logs // Fall Meeting of the Society of Petroleum Engineers of AIME, Dallas, Texas, Sept. 28 – Oct. 1, 1975. – DOI: 10.2118/5544-MS
5. Геомеханическое моделирование разреза месторождения cахалинского шельфа под задачи бурения скважин / Т.Ю. Лукина, А.Г. Потапов, О.Е. Богданова, О.А. Потапов // Науч.-техн. сб. Вести газовой науки. – 2017. – № 4(32). – С. 159–168.
6. Mohr-Coulomb Yield Criterion in Rock Plastic Mechanics / Wang Hong-Cai, Zhao Wei-Hua, Sun Dong-Sheng, Guo Bin-Bin // Chinese J. of Geophysics. – 2012. – Vol. 55, Issue 6. – P. 733–741. – DOI: 10.1002/cjg2.1767
7. Al-Ajmi A.M., Zimmerman R.W. Stability analysis of vertical boreholes using the Mogi-Coulomb failure criterion // Int. J. of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 2006. – Vol. 43, Issue 8. – P. 1200–1211. – DOI: 10.1016/J.IJRMMS.2006.04.001
8. Ewy R.T. Wellbore-Stability Predictions by Use of a Modified Lade Criterion // SPE Drilling & Completion. – 1999. – Vol. 14, Issue 2. – P. 85–91. – DOI: 10.2118/56862-PA
9. Байковский Д.И. Определение оптимального направления траектории бурения горизонтального ствола с учетом вектора главных горизонтальных напряжений для повышения эффективности гидравлического разрыва пласта // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. – 2022. – № 6(132). – С. 40–48. – DOI: 10.33285/1999-6934-2022-6(132)-40-48