Рейтинг@Mail.ru
Навигация

← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →

Журнал First Break – Сентябрь 2014 – Выпуск 9 – Том 32 – Техническая статья

Нелинейное поведение в карбонатных породах с естественной трещиноватостью и газовых сланцах после процедуры ГРП

Автор: N. Barton

Номер: Том 32, Выпуск 9, Сентябрь 2014

Язык: русский

Информация: Статья, PDF (5.92 Mb)

Краткое описание:

Как правило, добыча из газовых сланцев и коллекторов с естественной трещиноватостью осуществляется на глубине нескольких километров и требует процедур гидроразрыва пласта и вытеснения водой соответственно. Обычно скелет породы менее прочен, чем порода фундамента, из-за пористости. Следовательно, потенциальное сокращение пластового давления на десятки МПа на первых этапах развития месторождений может существенно повлиять на прочность минерального скелета породы. Не стоит игнорировать тот факт, что нелинейное поведение прочности скелета породы в этом случае практически неизбежно. А значит, применение линейного критерия прочности Мора-Кулона, часто встречаемое на практике, не отражает реальность. Если рассматривать естественные трещины или трещины отдельности в сланцах и карбонатах, которые крайне важны для процесса разработки, то можно увидеть, что показатели шероховатости и апертуры у продуктивных систем трещин будут различаться, и лишь малая часть этих трещин будет достаточно ровной, чтобы соответствовать линейному поведению, описываемому широко применяемым критерием Мора-Кулона. В особенности нелинейность относится к благоприятному сочетанию прочности на сдвиг, дилатации и проницаемости, одинаково актуальному для коллекторов с естественной трещиноватостью и газовых сланцев и менее желательному сочетанию напряжения, смыкания и проницаемости для чувствительных к сдвигам коллекторов. Нелинейное структурное моделирование, частично основанное на широко применяемом в механике горных пород коэффициенте шероховатости трещины (JRC), в равной степени можно применять для перехода от теоретических гладкостенных апертур трещин (e) в гидравлической интерпретации к большим неровным негладкостенным физическим апертурам трещин (E), через которые нефть и газ фактически и поступают в скважины. Уже несколько десятилетий в арсенале механики горных пород имеются простые методики испытаний для определения характеристик трещин, которые можно применять к трещинам реально полученного керна (редкий и затратный вариант), либо проводить с их помощью оценку аналогичных характеристик при картировании трещиноватых поверхностей. Помимо прочего, эти методики использовались в процедурах совместного нелинейного моделирования методом отдельных элементов еще в 1985 г. Однако, если судить по материалам многочисленных круглых столов, посещённых автором за последние 7—8 лет по обе стороны Атлантического океана, эти методики очень редко применяются в нефтепромышленной геомеханике. Возможно самым ранним применением нелинейной механики горных пород (отличной от критерия Мора-Кулона) было использование керна с месторождения Ekofisk в 1986—1987 гг. для моделирования сочетания сдвига и дилатации трещин с отслеживанием упрощенных показателей E и e в процессе уплотнения.

Для загрузки статьи необходима подписка на журнал First Break




← Предыдущая статья             Содержание номера             Следующая статья →















Яндекс цитирования
Журнал First Break и материалы всех мероприятий EAGE направляются на индексацию в систему Scopus.
Журналы Basin Research, Geophysical Prospecting, Near Surface Geophysics и Petroleum Geoscience направляются на индексацию в системы Scopus и Web of Science.