В статье рассмотрен опыт применения геомеханического моделирования для задач бурения скважин в зоне с активной тектоникой. На момент выполнения работ на месторождении были пробурены две вертикальные скважины. При бурении скважин наблюдались осложнения, связанные с геологическим строением разреза: поглощения бурового раствора, обрушения ствола скважины, прихваты компоновок низа бурильной колонны. Устранение этих осложнений потребовало дополнительных временных затрат. Месторождение располагается в зоне сочленения Евразийской и Аравийской литосферных плит. Для оценки рисков потенциального бурения горизонтальных скважин проведен глубокий комплексный анализ разреза с проведением 1D геомеханического моделирования. Анализ буровых событий показал, что для региона работ характерна высокая вероятность обрушения стенок ствола скважины и поглощения, особенно в интервалах верхнемеловых отложений. Основной сложностью при построении 1D геомеханических моделей являлся ограниченный набор исходной информации, в частности, отсутстсвовали результаты исследований керна по изучению упругих модулей горных пород и не применялись специализированные методы оценки минимального горизонтального напряжения. Модель построена на основе литературных зависимостей для расчета упруго-прочностных свойств c дополнительной настройкой коэффициентов. Величина изучаемого разреза в скважинах составляет около 3000 м. Разрез представлен переслаиванием различных типов карбонатных и терригенных пород, значимо различающихся по упругим свойствам горных пород. Для каждого интервала подобраны и обоснованы соответствующие зависимости восстановления плотности и времени интервального пробега продольной и поперечной волн. Упруго-прочностные свойства рассчитаны с учетом литологической колонки по скважинам. Ввиду отсутствия специализированных исследований давления смыкания трещины гидроразрыва пласта калибровка минимального горизонтального напряжения проедена с использованием данных FIT тестов. Калибровка максимального горизонтального напряжения и коэффициентов в зависимостях для расчета упруго-прочностных свойств выполнена так, чтобы конечная модель позволила достоверно описать события при бурении и интервалы разрушений, фиксируемые каверномерами одновременно на всех скважинах. По результатам моделирования рассчитано безопасное окно бурения оцениваемой траектории горизонтальной скважины и даны рекомендации для последующего безаварийного бурения и решения проблемы несовместимости бурения в пределах формаций турон-коньякского возраста. Полученные результаты моделирования могут быть учтены при подготовке проектной документации на строительство горизонтальных скважин на данном месторождении.
Список литературы
1. Зобак М.Д. Геомеханика нефтяных залежей. – М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2018. – 482с.
2. Morales R.H., Marcinew R.P. Fracturing of high-permeability formations: mechanical properties correlations // SPE-26561-MS. – 1993. - https://doi.org/10.2118/26561-MS
3. Rock strength from core and logs: where we stand and ways to go / A. Khaksar, P.G. Taylor, Z. Fang [et al.] // SPE-121972-MS. – 2009. - https://doi.org/10.2118/121972-MS
4. Santos E.S.R., Ferreira F.H. Mechanical behavior of a Brazilian off-shore carbonate reservoir // Proceedings of 44th US Rock Mechanics Symposium and 5th US-Canada Rock Mechanics Symposium. - Salt Lake City. - June 2010. - ARMA-10-199.
5. Log-based rock property evaluation – a new capability in a specialized log data management platform / T. Odunlami, H. Soroush [et al.] // SPE-149050-MS. — 2011. - https://doi.org/10.2118/149050-MS
6. Holt Erling Fjar R.M., Raaen A.M., Horsrud P. Petroleum Related Rock Mechanics. – Great Britain: Elsevier, 2008. – 514 с.
7. Skiena Steven S. The Data Science Design Manual. – Springer, 2017. – 446 с.
8. World Stress Map // The world Stress Map Project Corporation Web site. – 2009. – 2022. – http://www.world-stress-map.org.
