Оценка современного напряженно-деформированного состояния массива карбонатных горных пород на нефтяном месторождении
Аннотация и ключевые слова
Аннотация (русский):
В работе представлен алгоритм реконструкции параметров напряженного состояния массива горных пород по данным о естественной трещиноватости. Для одной скважины, разрабатывающей нефтегазовое месторождение, восстановлены направления действия главных пластовых напряжений, их относительные значения и прочность пород околоскважинного пространства. Результаты реконструкции согласуются с прочими методами оценки напряжений, в частности, с результатами испытания по мини-гидроразрыву пласта (мини-ГРП). Обратная задача оценки напряженного состояния решена с помощью метода Монте-Карло. Представлен алгоритм применения аппарата математической статистики – метод моментов для определения параметров распределения из семейства распределений Пирсона – для количественной оценки неоднозначности оценки направлений действия главных напряжений и их относительных значений. Представленный алгоритм может быть использован для независимой реконструкции напряжений для карбонатных пород при условии наличия информации о проводимости трещин в породах околоскважинного пространства для дополнительного повышения качества одномерного и трехмерного геомеханического моделирования.

Ключевые слова:
оценка напряжений, критически напряженные трещины, карбонатный коллектор, геомеханика, гидроразрыв пласта
Список литературы

1. Дубиня Н. В. Обзор скважинных методов изучения напряженного состояния верхних слоев Земной коры // Физика Земли. — 2019. — № 2. — С. 137—155. — DOI:https://doi.org/10.31857/S0002-333720192137-155.

2. Дубиня Н. В., Ежов К. А. Уточнение профилей горизонтальных напряжений в окрестности скважин по геометрическим характеристикам трещин в породах околоскважинного пространства // Геофизические исследования. — 2017. — Т. 18, № 2. — С. 5—26. — DOI:https://doi.org/10.21455/gr2017.2-1.

3. Дубиня Н. В., Тихоцкий С. А. О методе решения обратной задачи восстановления напряженно-деформированного состояния массива горных пород по данным о естественной трещиноватости // Физика Земли. — 2022. — № 4. — С. 112—134. — DOI:https://doi.org/10.31857/S0002333722040020.

4. Новикова Е. В., Дубиня Н. В. Об устойчивости решения обратной задачи реконструкции напряженного состояния геологической среды на основании анализа естественной трещиноватости // Процессы в геосредах. — 2023. — Т. 38, № 4. — С. 2240—2251.

5. Dubinya N. V. Spatial orientations of hydraulically conductive shear natural fractures for an arbitrary stress state: An analytical study of governing geomechanical factors // Journal of Petroleum Science and Engineering. — 2022. — Vol. 212. — P. 110288. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.petrol.2022.110288.

6. Elderton W. P., Johnson N. L. Systems of Frequency Curves. — Cambridge University Press, 1969. — DOI: 10.1017/ CBO9780511569654.

7. Funato A., Ito T. A new method of diametrical core deformation analysis for in-situ stress measurements // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. — 2017. — Vol. 91. — P. 112–118. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2016.11.002.

8. Gaarenstroom L., Tromp R. A. J., Brandenburg A. M. Overpressures in the Central North Sea: implications for trap integrity and drilling safety // Geological Society, London, Petroleum Geology Conference Series. — 1993. — Vol. 4, no. 1. — P. 1305–1313. — DOI:https://doi.org/10.1144/0041305.

9. Galybin A. N., Mokhel A. N. Borehole breakout in rocks with strength anisotropy // 1st Australian Congress on Applied Mechanics: ACAM-96. — Australia : Institution of Engineers, 1996. — P. 943–948.

10. Higgins S., Goodwin S., Donald A., et al. Anisotropic Stress Models Improve Completion Design in the Baxter Shale // SPE Annual Technical Conference and Exhibition. — SPE, 2008. — DOI:https://doi.org/10.2118/115736-ms.

11. Ito T., Fujii R., Evans K. F., et al. Estimation of Stress Profile with Depth from Analysis of Temperature and Fracture Orientation Logs in a 3.6 km Deep Well at Soultz, France // All Days. — SPE, 2002. — DOI:https://doi.org/10.2118/78185-MS.

12. Ljunggren C., Chang Y., Janson T., et al. An overview of rock stress measurement methods // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. — 2003. — Vol. 40, no. 7/8. — P. 975–989. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2003.07.003.

13. Ostadhassan M., Zeng Z., Zamiran S. Geomechanical modeling of an anisotropic formation - Bakken case study // 46th US Rock Mechanics / Geomechanics Symposium. — American Rock Mechanics Association, 2012. — P. 2631–2645.

14. Prats M. Effect of Burial History on the Subsurface Horizontal Stresses of Formations Having Different Material Properties // Society of Petroleum Engineers Journal. — 1981. — Vol. 21, no. 06. — P. 658–662. — DOI:https://doi.org/10.2118/9017-pa.

15. Shkuratnik V. L., Kravchenko O. S., Filimonov Y. L. Stress Memory in Acoustic Emission of Rock Salt Samples in Cyclic Loading under Variable Temperature Effects // Journal of Mining Science. — 2020. — Vol. 56, no. 2. — P. 209–215. — DOI:https://doi.org/10.1134/s1062739120026662.

16. Sinha B. K., Wendt A. S. Estimation of horizontal stress magnitudes using sonic data from vertical and deviated wellbores in a depleted reservoir // Geological Society, London, Special Publications. — 2014. — Vol. 409, no. 1. — P. 67–91. — DOI:https://doi.org/10.1144/SP409.9.

17. Thiercelin M. J., Plumb R. A. Core-Based Prediction of Lithologic Stress Contrasts in East Texas Formations // SPE Formation Evaluation. — 1994. — Vol. 9, no. 04. — P. 251–258. — DOI:https://doi.org/10.2118/21847-pa.

18. Zhang S., Ma X., Zoback M. Determination of the crustal friction and state of stress in deep boreholes using hydrologic indicators // Rock Mechanics Bulletin. — 2023. — Vol. 2, no. 1. — P. 100024. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.rockmb.2022.100024.

19. Zoback M. D. Reservoir Geomechanics. — Cambridge University Press, 2007.

20. Zoback M. D., Barton C. A., Brudy M., et al. Determination of stress orientation and magnitude in deep wells // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. — 2003. — Vol. 40, no. 7/8. — P. 1049–1076. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2003.07.001.

Войти или Создать
* Забыли пароль?