Исследована проблема корректного использования данных о сжимаемости горных пород при гидродинамическом моделировании процессов разработки залежей нефти и газа. Приведены результаты лабораторных экспериментов, целью которых являлось получение информации, необходимой для уточнения взаимосвязи между внутрипоровым давлением, сжимаемостью горной породы и пористостью. В данной работе рассматривалась определенная форма деформаций, приводящих к разрушению породы при сжатии. Такая деформация, связанная с коллапсом (схлопыванием) пор, иногда называется уплотнением со сдвигом или шатровой деформацией, обусловлена истощением пластов. Изучение данного вопроса является неотъемлемой частью разработки месторождений углеводородов для прогноза необратимой потери пористости при истощении и возможности образования тектонических нарушений в залежи, вызванных разработкой. Результаты исследований указывают на необходимость использования набора значений сжимаемости горной породы при изменении пластового (внутрипорового) давления при гидродинамическом моделировании процессов разработки залежей нефти и газа. Такое множество значений можно получить с помощью лабораторных экспериментов, выполненных для различных типов горных пород. Эксперименты выполнялись в условиях, приближенных к пластовым, когда рост эффективного напряжения в залежи при снижении пластового давления моделировался путем снижения внутрипорового давления при неизменном давлении всестороннего сжатия. Такой вид исследований описывает естественный процесс истощения залежи во время отбора газа (падение пластового давления). Набор значений, полученных в результате экспериментов, может быть представлен в виде табличных данных для различных типов пород или в форме зависимостей, аналогичных полученным в данной статье. Полученные зависимости могут быть использованы для повышения обоснованности результатов гидродинамического моделирования процессов разработки залежей нефти и газа.
Список литературы
1. Зобак М.Д. Геомеханика нефтяных залежей. – М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2018. – 482 с.
2. Мищенко И.Т., Иванишин И.Б., Язынина И.В. Экспериментальное изучение влияния эффективного напряжения на физические свойства коллекторов // Нефть, газ и бизнес. –2009. – № 9. – С. 61–65.
3. Mikhail R.S., Brunauer S., Bodor E.E. Investigations of a complete pore structure analysis: I. Analysis of micropores // Journal of Colloid and Interface Science. – 1968. – V. 26(1). – Р. 45–53. – DOI: 10.1016/0021-9797(68)90270-1
4. Ефимов С.И. Совершенствование методов обоснования и расчета предельно допустимых депрессий и дебитов при эксплуатации газовых скважин: дис. ... канд. техн. наук. – М., 2021 – 133 с.
5. Fatt I. The effect of overburden pressure on relative permeability // Petrol. Technol. – 1953. – V. 5. – N 10. – P. 15–16. DOI: 10.2118/15730-MS
6. Geertsma J. The effect of fluid pressure decline on volume changes of porous rocks // Trans. AIME. – 1957. – V. 210. – Р. 331–33. - DOI:10.2118/728-g
7. Parametric Study of Sand-Production Prediction: Analytical Approach / N. Morita, D.L. Whitfill, O.P. Fedde, T.H. Lovik // SPE-16990-PA. – 1989. – DOI: 10.2118/16990-PA.
8. Тиаб Дж., Доналдсон Э.Ч. Петрофизика: теория и практика изучения коллекторских свойств горных пород и движения пластовых флюидов / Пер. с английского. – М.: ООО «Премиум инжиниринг», 2009. – 868 с.
9. Каневская Р.Д. Математическое моделирование гидродинамических процессов разработки месторождений углеводородов. – М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2002. – 140 с.
10. Addis M.A. The geology of geomechanics: petroleum geomechanical engineering in field development planning // Geological Society. –2017. – V. 458. – DOI: 10.1144/SP458.7.
11. Ecological risk assessment of soil and water loss by thermal enhanced methane recovery: Numerical study using two-phase flow simulation / Y. Xue, J. Liu, X. Liang [et al.] // Journal of Cleaner Production. – 2022. – V. 334. – Р. 1-11. – DOI: 10.5194/nhess-14-1599-2014.
12. Пятибратов П.В. Гидродинамическое моделирование разработки нефтяных месторождений. – М.: Изд-во РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2015. – 167 с.
13. Сантарелли Ф.Ж., Детьян Ж.Л., Зюндель Ж.П. Определение механических свойств глубокозалегающих пластов для оценки вероятности добычи песка // Механика горных пород применительно к проблемам разведки и добычи нефти. – 1994. – С. 166–175.
14. Жуков В.С. Оценка изменений физических свойств коллекторов, вызванных разработкой месторождений нефти и газа // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2010. – № 6. – С. 341–349.
15. Morita N. Field and Laboratory Verification of Sand-Production Prediction Models // SPE-27341-PA. - 1994. - DOI:10.2118/27341-PA
