Научно-технический журнал

«Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений»

ISSN 2413-5011

Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений
Геомеханическое моделирование и анализ неоднородного поля напряжений при вскрытии пласта кумулятивной перфорацией

УДК: 622.276.1/.4.001.57:622.244.5
DOI: 10.33285/2413-5011-2022-11(371)-35-41

Авторы:

ПОПОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ1,
ЧЕРНЫШОВ СЕРГЕЙ ЕВГЕНЬЕВИЧ2,
КРИВОЩЕКОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ2
1 Институт проблем нефти и газа РАН (ИПНГ РАН), Москва, Россия
2 Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Россия

Ключевые слова: кумулятивная перфорация, карбонатный коллектор, околоскважинная зона, напряжено-деформированное состояние, эффективное напряжение, зона разрушения

Аннотация:

Разработана численная конечно-элементная модель околоскважинной зоны с учетом геометрических характеристик отверстий кумулятивной перфорации. Для условий турнейско-фаменских карбонатных коллекторов юга Пермского края проведены многовариантные расчеты неоднородного поля напряжений после создания перфорационных каналов при различной депрессии на пласт. Проведен анализ напряженного состояния коллектора вблизи скважины и выявлены участки уменьшения и увеличения средних эффективных напряжений вблизи перфорационных отверстий. На основе критерия Кулона – Мора определены условия возникновения зон разрушения вблизи перфорации.

Список литературы:

1. Оценка сохранности крепи скважин после проведения кумулятивной перфорации с учетом критерия разрушения цементного камня / С.Е. Чернышов, С.Г. Ашихмин, Ю.А. Кашников, А.Д. Савич, А.В. Мосин, А.С. Чухлов // Нефт. хоз-во. – 2021. – № 6. – С. 50–53. – DOI: 10.24887/0028-2448-2021-6-50-53

2. Попов С.Н. Моделирование деформаций перфорационных отверстий при различных режимах работы эксплуатационной скважины // Известия вузов. Нефть и газ. – 2011. – № 5. – С. 59–62.

3. Numerical investigation of downhole perforation pressure for deepwater well / Q. Deng, H. Zhang, J. Li, X. Hou, B. Zhao // Energies. – 2019. – № 12. – Pp. 1–21. – DOI: 10.3390/en12193795

4. Quantifying the skin factor for estimating the completion efficiency of perforation tunnels in petroleum wells / M.A. Rahman, S. Mustafiz, M. Koksal, M.R. Islam // Journal of Petroleum Science and Engineering. – August 2007. – Vol. 58. – Pp. 99–110. – DOI: 10.1016/j.petrol.2006.11.012

5. Study of downhole shock loads for ultra-deep well perforation and optimization measures / Q. Deng, H. Zhang, J. Li, X. Hou, H. Wang // Energies. – 2019. – № 12. – Pp. 1–23. – DOI: 10.3390/en12142743

6. ANSYS. Technical description. – 2019.

7. Повышение эффективности разработки терригенных коллекторов системой ориентированных селективных щелевых каналов / С.Е. Чернышов, В.А. Репина, Н.И. Крысин, Д.И.М. Макдоналд // Записки горного института. – 2020. – Т. 246. – № 6. – С. 660–666. – DOI: 10.31897/PMI.2020.6.8

8. Влияние ориентации и схемы размещения каналов щелевой перфорации на проницаемость терригенных коллекторов в околоскважинной зоне пластов / С.Г. Ашихмин, С.Е. Чернышов, Ю.А. Кашников, Д.И.М. Макдоналд // Нефт. хоз-во. – 2018. – № 6. – С. 132–135. – DOI:10.24887/0028-2448-2018-6-132-135

9. Попов С.Н., Сметанников О.Ю. Разработка численной модели околоскважинной зоны гранулированного коллектора, учитывающей изменение фильтрационно-емкостных свойств под воздействием нагнетаемой воды и изменяющихся эффективных напряжений // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2018. – № 8. – С. 52–59. – DOI: 10.30713/2413-5011-2018-8-52-59

10. Попов С.Н., Сметанников О.Ю. Разработка численной модели околоскважинной зоны трещиноватого карбонатного коллектора, учитывающей изменение проницаемости систем трещин под воздействием механико-химических эффектов при нагнетании воды и изменяющихся эффективных напряжений // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2019. – № 4(328). – С. 46–51. – DOI: 10.30713/2413-5011-2019-4(328)-46-51

11. Попов С.Н., Чернышов С.Е. Численное моделирование неоднородного напряженно-деформированного состояния и прогноз изменения проницаемости прискважинной зоны при создании щелевой перфорации в терригенном коллекторе // Актуальные проблемы нефти и газа. – 2020. – № 4(31). – С. 25–36. – DOI: 10.29222/ipng.2078-5712.2020-31.art3