Одной из проблем при разработке месторождений является неконтролируемый вынос разрушенной горной породы, который часто становится причиной сбоев в работе скважинного оборудования и приводит к снижению продуктивности. Особо остро эта проблема проявляется при разработке неустойчивых, слабосцементированных пород, которые характеризуются низким пределом прочности. Бурение и эксплуатация скважин приводят к изменению напряженного состояния горных пород. Возникающие напряжения при определенных условиях могут вызвать обрушение стенок скважины. Представлен применяемый в компании ПАО «Газпром нефть» алгоритм геомеханического моделирования для решения задач бурения сложных скважин и выбора типа заканчивания при разработке слабосцементированных коллекторов. Подход основан на создании геомеханической модели с ее дальнейшим расширением для оценки рисков бурения скважин с ответвлением, а также для расчета допустимых депрессий, позволяющих поддерживать рентабельный дебит скважины и контролировать процессы пескопроявления. Первое представление о напряженном состоянии дает одномерная геомеханическая модель устойчивости ствола скважины. Следующий шаг – оценка устойчивости призабойной зоны на основе конечно-элементного моделирования. Предложен комплексный подход к проблеме контроля пескопроявлений в скважине. Алгоритм включает моделирование устойчивости стенок ствола при бурения сложных скважин в слабосцементированных коллекторах, формирование рекомендаций для исследований с целью развития подходов для моделирования зон пластических деформаций на основе трехмерного моделирования околоскважинной области.
Представленный алгоритм предназначен для корректного определения критической депрессии с целью снижения объемов выносимой из скважины породы. Рассмотрено геомеханическое моделирование для построения моделей устойчивости скважин Восточно-Мессояхского месторождения. Геологические особенности месторождения стали основными предпосылками к бурению скважин типа fishbone. Геомеханические расчеты позволили определить благоприятные интервалы для зарезки боковых стволов. На основе комплексного анализа предложена программа вывода скважины на режим с целью достижения максимального срока ее работы.
Методический подход, опробованный на Восточно-Мессояхском месторождении, включающий проведение исследований упруго-прочностных свойств на образцах керна, опробования пластов на кабеле, миниГРП, кавернометрию и имиджи ствола скважины до и после исследований, конечно-элементное моделирование околоскважинного пространства, позволит контролировать процессы пескопроявления на объектах со схожими геологическими условиями.
