Аннотация

Важность определения параметров напряженно-деформированного состояния (НДС) горных пород или тензора напряжений определяется многообразием прикладных задач, утилизирующих эти данные. В нефтяной геологии данные о НДС горных пород используются главным образом на этапе проектирования разработки месторождений и осуществления геолого-технических мероприятий (ГТМ) в скважинах. Показано, что для успешного проведения ГРП и его технологического планирования необходимо иметь оценку минимальной компоненты бокового горного давления на заданной глубине и знания об ориентации главных осей тензора напряжений. При проектировании горизонтальных и наклонных скважин, при зарезке боковых стволов в резервуарах с терригенными коллекторами они ориентируются так, чтобы пересекали наименьшее количество трещин во избежание обводнения скважин. В карбонатных и других резервуарах с трещинными коллекторами при тех же соотношениях и ориентации главных осей тензора напряжений технология проектирования ориентированных скважин будет принципиально отличаться. Как показано в статье, эти данные, характеризующие азимутальное распределение осей напряжений и господствующий вид тензора напряжений, можно существенно дополнить за счет математического моделирования НДС горных пород и построения трехмерной количественной модели распределения шести производных компонент поля напряжений. Сегодня в связи с активным освоением сложно построенных залежей нефти и газа в фундаменте («фундаментная нефть»), различного типа залежей трещинного насыщения («присдвиговая нефть»), трудноизвлекаемых ресурсов (ТРИЗ) с нетрадиционными (низкопроницаемыми) коллекторами («сланцевая нефть») количественная оценка параметров НДС горных пород по результатам математического моделирования является единственной производственно-реализованной технологией объемного выделения областей относительного растяжения (разуплотнения) и повышенной трещиноватости в объеме куба МОГТ-3D, обеспечивающей бурение высокопродуктивных скважин на безрисковой основе.

Ключевые слова

Напряженно-деформированное состояние горных пород, методы и технологии выделения участков относительного растяжения и повышенной трещиноватости, Напряженно-деформированное состояние горных пород, методы и технологии выделения участков относительного растяжения и повышенной трещиноватости,

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Тимурзиев А.И. Ластовецкий В.П. ВКЛАД АО «ЦГЭ» В РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ПОСТРОЕНИЯ 3D-ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ НЕФТЕГАЗОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД // Геофизика. 2017. № 0. С. 34-42.

Список литературы

  •  1) Амусин Б.З., Фадеев А.Б. Метод конечных элементов при решении задач горной геомеханики. М.: Недра, 1975. 144 с.

  •  2) Гзовский М.В. Основы тектонофизики. М.: Наука, 1975. 535 с.

  •  3) Каледин В.О., Бурнышева Т.В., Ластовецкий В.П. Ма- тематическое моделирование полей напряжений для задач разведки и эксплуатации месторождений углеводородов. ФТПРПИ. 2002. № 6. С. 24-39.

  •  4) Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Прочность горных пород и устойчивость горных выработок на больших глуби- нах. М.: Недра, 1985.

  •  5) Тимурзиев А.И. Структурно-тектонические условия, контролирующие продуктивность скважин на месторожде- ниях Западной Сибири, осложненных сдвигами // Геология, геофизика и разработка нефтегазовых месторождений. 2010. № 8. С. 20-33.

  •  6) Тимурзиев А.И. Особенности контроля продуктивно- сти скважин на месторождениях Западной Сибири, ослож- ненных структурами горизонтального сдвига // Нефтяное хозяйство. 2010. № 10. С. 76-80.

  •  7) Тимурзиев А.И. Структурно-деформационные условия продуктивности скважин на месторождениях Западной Си- бири, осложненных сдвиговыми деформациями // Вестник ЦКР Роснедра. 2010. № 5. С. 47-59.

  •  8) Тимурзиев А.И., Ластовецкий В.П. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния горных пород в пределах структур горизонтального сдвига с целью оптимального размещения поисково-разведочных и эксплуатационных скважин // Геофизика. 2011. № 2. С. 47-56.

  •  9) Тимурзиев А.И. Присдвиговая нефть - вопросы со- вершенствования методики поисково-разведочных работ: к обоснованию нового типа залежей жильного насыщения и структурно-деформационного критерия продуктивности скважин // Электронный журнал «Глубинная нефть». Том 2. 2014. № 8. С. 1276-1335.

  •  10) Тимурзиев А.И., Ластовецкий В.П. Количественная оценка параметров напряженно-деформированного состоя- ния горных пород для выделения участков относительного растяжения (разуплотнения) и повышенной трещиноватости по результатам математического моделирования (на приме- ре Еты-Пуровского полигона). Часть 1. Электронный жур- нал «Глубинная нефть». Том 2. 2014. № 9. С. 1499-1543.

  •  11) Тимурзиев А.И., Ластовецкий В.П. Количественная оценка параметров напряженно-деформированного состоя- ния горных пород для выделения участков относительного растяжения (разуплотнения) и повышенной трещиноватости по результатам математического моделирования (на приме- ре Еты-Пуровского полигона). Часть 2. Электронный жур- нал «Глубинная нефть». Том 2. 2014. № 10. С. 1657-1689.

  •  12) Тимурзиев А.И., Ластовецкий В.П. Оценка влияния вариации физико-механических свойств и геометрии пла- стов на напряженно-деформированное состояние пластовых резервуаров (на примере Еты-Пуровского полигона). Часть 3. Электронный журнал «Глубинная нефть». Том 2. 2014. № 11. С. 1780-1827.

THE CONTRIBUTION OF CGE ON THE FURTHER DEVELOPMENT OF THEORY AND PRACTICE OF 3D OILFIELDS GEOMECHANICAL MODELS BY RESULTS OF MATHEMATICAL MODELING OF STRESS-DEFORMATION STATE OF ROCKS

Timurziev A.I. Lastovetsky V.P.

Abstract

Relevance of definition of parameters of stress-deformation state (SDS) of rocks or a tensor of stresses has instituted by variety of the applied problems, utilizing these data. In petroleum geology data about the SDS of rocks are used, mainly, at a design stage of oilfields exploitation and realization of geology-technical actions in wells. For successful conducting hydraulic fracturing and its technological planning it is necessary to have an appraisal of minimum component of lateral rock pressure on selected depth and knowledge of attitude of the major axis of stress tensor. At engineering horizontal and slant wells, at drilling of offshoots in reservoirs with terrigene reservoirs they ware guided so that intercepted the least quantity of fractures in order to avoid watering out of wells. In carbonaceous and other reservoirs with fractured reservoirs at the same proportions and attitude of the major axis of a stress tensor, the technology of engineering of the horizontal (slope) holes will principally differ. As it will be demonstrated in article, these data characterizing azimuthally allocation of axis of stresses and the dominating kind of a stress tensor, it is possible to supplement essentially at the expense of mathematical modeling of the SDS of rocks and constructing of three-dimensional quantitative model of allocation of six derivatives component of stress field. Today in connection with active development difficult construction oil and gas accumulations in the basement («basement oil»), various type of reservoirs fractured saturating («shift oil»), scavenger oil resources with nonconventional (low- permeable) reservoirs («shale oil»), a quantitative appraisal of parameters of the SDS of rocks by results of mathematical modeling is the unique industrial realized technology of volume allocation of fields of the relative extension (deconsolidation) and the hyperfracturing in volume of 3D seismic cube.

Keywords

Stress-deformation state of rocks, areas of the relative extension and the hyperfracturing zones,

Reference

  •  1) Amusin B.Z., Fadeev A.B. Metod konechnyh elementov pri reshenii zadach gornoy geomehaniki. M.: Nedra, 1975. 144 s.

  •  2) Gzovskiy M.V. Osnovy tektonofiziki. M.: Nauka, 1975. 535 s.

  •  3) Kaledin V.O., Burnysheva T.V., Lastoveckiy V.P. Ma- tematicheskoe modelirovanie poley napryazheniy dlya zadach razvedki i ekspluatacii mestorozhdeniy uglevodorodov. FTPRPI. 2002. № 6. S. 24-39.

  •  4) Stavrogin A.N., Protosenya A.G. Prochnost gornyh porod i ustoychivost gornyh vyrabotok na bolshih glubi- nah. M.: Nedra, 1985.

  •  5) Timurziev A.I. Strukturno-tektonicheskie usloviya, kontroliruyuschie produktivnost skvazhin na mestorozhde- niyah Zapadnoy Sibiri, oslozhnennyh sdvigami // Geologiya, geofizika i razrabotka neftegazovyh mestorozhdeniy. 2010. № 8. S. 20-33.

  •  6) Timurziev A.I. Osobennosti kontrolya produktivno- sti skvazhin na mestorozhdeniyah Zapadnoy Sibiri, oslozh- nennyh strukturami gorizontalnogo sdviga // Neftyanoe hozyaystvo. 2010. № 10. S. 76-80.

  •  7) Timurziev A.I. Strukturno-deformacionnye usloviya produktivnosti skvazhin na mestorozhdeniyah Zapadnoy Si- biri, oslozhnennyh sdvigovymi deformaciyami // Vestnik CKR Rosnedra. 2010. № 5. S. 47-59.

  •  8) Timurziev A.I., Lastoveckiy V.P. Matematicheskoe modelirovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya gornyh porod v predelah struktur gorizontalnogo sdviga s celyu optimalnogo razmescheniya poiskovo-razvedochnyh i ekspluatacionnyh skvazhin // Geofizika. 2011. № 2. S. 47-56.

  •  9) Timurziev A.I. Prisdvigovaya neft - voprosy so- vershenstvovaniya metodiki poiskovo-razvedochnyh rabot: k obosnovaniyu novogo tipa zalezhey zhilnogo nasyscheniya i strukturno-deformacionnogo kriteriya produktivnosti skvazhin // Elektronnyy zhurnal «Glubinnaya neft». Tom 2. 2014. № 8. S. 1276-1335.

  •  10) Timurziev A.I., Lastoveckiy V.P. Kolichestvennaya ocenka parametrov napryazhenno-deformirovannogo sostoya- niya gornyh porod dlya vydeleniya uchastkov otnositelnogo rastyazheniya (razuplotneniya) i povyshennoy treschinovatosti po rezultatam matematicheskogo modelirovaniya (na prime- re Ety-Purovskogo poligona). Chast 1. Elektronnyy zhur- nal «Glubinnaya neft». Tom 2. 2014. № 9. S. 1499-1543.

  •  11) Timurziev A.I., Lastoveckiy V.P. Kolichestvennaya ocenka parametrov napryazhenno-deformirovannogo sostoya- niya gornyh porod dlya vydeleniya uchastkov otnositelnogo rastyazheniya (razuplotneniya) i povyshennoy treschinovatosti po rezultatam matematicheskogo modelirovaniya (na prime- re Ety-Purovskogo poligona). Chast 2. Elektronnyy zhur- nal «Glubinnaya neft». Tom 2. 2014. № 10. S. 1657-1689.

  •  12) Timurziev A.I., Lastoveckiy V.P. Ocenka vliyaniya variacii fiziko-mehanicheskih svoystv i geometrii pla- stov na napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie plastovyh rezervuarov (na primere Ety-Purovskogo poligona). Chast 3. Elektronnyy zhurnal «Glubinnaya neft». Tom 2. 2014. № 11. S. 1780-1827.