Геомеханическое моделирование устойчивости ствола скважины является эффективным инструментом для снижения технологических рисков при строительстве и эксплуатации скважин. На этапе проектирования скважины геомеханическое моделирование устойчивости ствола скважины позволяет выполнить прогноз осложнений по механическим причинам, на основе данного прогноза оптимизировать траекторию и конструкцию скважины, определить безопасный диапазон плотности бурового раствора. Геомеханическое моделирование устойчивости ствола скважины непосредственно в процессе бурения дает возможность в режиме реального времени уточнять модель и оперативно принимать необходимые корректирующие инженерные и управленческие решения. На этапе эксплуатации скважины геомеханическое моделирование устойчивости ствола скважины позволяет решать задачи планирования гидроразрыва пласта и прогнозировать риск пескопроявлений для случаев слабосцементированных коллекторов.
При отсутствии сложных условий залегания пластов, разломов, соляной тектоники вблизи целевых скважин анализ устойчивости ствола скважины довольно успешно выполняется при помощи 1D моделирования. Доступность программного обеспечения для геомеханического моделирования является критически важным аспектом развития инженерной культуры геомеханического моделирования и увеличения специалистов в области бурения, геологии и разработки месторождений, имеющих возможность выполнять необходимые геомеханические расчеты. Разработка собственного программного обеспечения позволяет инженерам компании существенно расширить применение геомеханического моделирования, снизить возможные риски при эксплуатации скважины и повысить экономическую и производственную эффективность нефтегазодобычи.
В статье разобраны лежащие в основе 1D геомеханического моделирования базовые математические модели и эмпирические зависимости, а также опыт создания корпоративного геомеханического симулятора.
Список литературы
1. Развитие геомеханического моделирования в России / В.А. Павлов, М.А. Лушев, Е.П. Корельский, П.Г. Ласкин // Технологии нефти и газа. – 2017. – №. 6. – С. 3-9.
2. Kirsch E.G. Die Theorie der Elastizität und die Bedürfnisse der Festigkeitslehre // Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure. – 1898. – V. 42. – P. 797–807.
3. Coulomb C.A. Essai sur une application des règles de maximis et minimis quelques problèmes de statique, relatifs à l’architecture // Mémoires de mathématique & de physique, présentés à l’Académie Royale des Sciences par divers savans. – 1776. – V. 7 (1773). – P. 343–382.
4. Mohr O.Z. Welche Umstände bedingen die Elastizitätsgrenze und den Bruch eines Materials // Ver. Deut. Ingr. – 1900. – V. 44 . – P. 1524-1530.
5. Al-Ajmi A.M., Zimmerman R.W. Stability Analysis of Vertical Boreholes Using the Mogi-Coulomb Failure Criterion // Int. J. Rock Mechanics & Mining Science. – 2006. – V. 43. – P. 1200-1211.
6. Hoek E., Brown E.T. Underground excavations in rock. – London: Institution of Mining and Metallurgy, 1980. – 527 р.
7. Ewy R.T. Wellbore stability predictions by use of a modified Lade criterion // SPE 56862-РА. – 1999. – P. 85–91.
