«Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений»

Метод повышения точности оценки горизонтальных деформаций и напряжений для зон единых тектонических условий

УДК: 622.276.1/.4.001.57:539.3/.6
DOI: -

Авторы:

¹ ООО "ПетроГМ", Новосибирск, Россия

Ключевые слова: максимальные горизонтальные напряжения, единые тектонические условия, оценка горизонтальных напряжений, пороупругая модель, тест на приёмистость, гидроразрыв пласта

Аннотация:

В настоящее время при разработке месторождений помимо геологической и гидродинамической моделей начинает применяться геомеханическое моделирование. Геомеханическая модель применяется для оптимизации бурения, ГТМ и разработки месторождения в целом; включает в себя механические свойства, давления и напряжения. Напряженно-деформированное состояние определяется тремя напряжениями: вертикальным и двумя горизонтальными. Минимальное горизонтальное напряжение (σh) измеряется прямыми методами. Максимальное горизонтальное напряжение (σH) рассчитывается согласно представлению о пороупругой модели среды и является функцией от упругих параметров, порового давления, а также деформаций. В зависимости от тектонического режима деформации могут вносить значительный вклад в величину максимального горизонтального напряжения.

Анализ графиков при проведении единичного прямого замера минимального напряжения позволяет точно определить его значение. При этом величина максимального горизонтального напряжения остается неизвестной и может быть только оценена каким-либо способом. В статье представлен способ определения горизонтальных деформаций при проведении множества прямых замеров Sh в единых тектонических (горно-геологических) условиях. Полученные таким образом деформации затем используются для расчета максимального горизонтального напряжения.

Метод был опробован на двух наборах данных, полученных с шельфового месторождения и месторождения Западной Сибири. Кроме того, проведено сравнение с другими методами оценки максимального горизонтального напряжения.

Список литературы:

1. Дубиня Н.В. Обзор скважинных методов изучения напряженного состояния верхних слоев Земной коры // Физика Земли. – 2019. – № 2. – С. 137–155.

2. Дубиня Н.В., Ежов К.А. Уточнение профилей горизонтальных напряжений в окрестности скважин по геометрическим характеристикам трещин в породах околоскважинного пространства // Геофизические исследования. – 2017. – Т. 18. – № 2. – С. 5–26.

3. Попов С.Н., Чернышов С.Е., Кривощеков С.Н. Геомеханическое моделирование и анализ неоднородного поля напряжений при вскрытии пласта кумулятивной перфорацией // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2022. – № 11(371). – С. 35–41. – DOI: 10.33285/2413-5011-2022-11(371)-35-41

4. Complex Engineering Approach to Drilling the 1st ERD Well 3.03 Complexity Ratio in Central Part of Western Siberia for Vikulovo Formation at Karabashskiy License Area / A. Abalian, N. Smirnov, V. Krasyukov [et al.] // SPE Russian Petroleum Technology Conference. – 2019. – DOI: 10.2118/196783-MS

5. Barton C.A., Zoback M.D., Moos D. Fluid flow along potentially active faults in crystalline rock // Geology. – 1995. – Т. 23. – № 8. – Рр. 683–686.

6. Cheng A. H-D. Poroelasticity. – Springer International Publishing, 2016. – Vol. 27. – DOI:10.1007/978-3-319-25202-5

7. Funato A., Chen Q. Initial stress evaluation by boring core deformation method // Proceedings of the 34th Symposium on Rock Mechanics, JSCE. – 2005. – Рр. 261–265.

8. Funato A., Ito T., Shono T. Laboratory verification of the Diametrical Core Deformation Analysis (DCDA), developed for in-situ stress measurements // 46th US Rock Mechanics: Geomechanics Symposium. – Chicago, USA, 2012. – ARMA 12-588.

9. An overview of rock stress measurement methods / C. Ljunggren [et al.] // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. – 2003. – Vol. 40. – № 7–8. – Pp. 975–989.

10. Estimation of formation stresses using borehole sonic data / B.K. Sinha [et al.] // SPWLA 49th Annual Logging Symposium. – Edinburgh, Scotland, 2008. – SPWLA-2008-F.