Москва, Россия
ВАК 1.6 Науки о Земле и окружающей среде
ВАК 2.8.3 Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр
УДК 552.08 Исследование, определение и измерение пород, их природа и свойства
УДК 552.086 Микроскопические исследования и определения
УДК 552.2 Общая петрография. Классификация горных пород
УДК 552.12 Структура и текстура, размеры и природа составных частей, кристаллическое состояние пород
УДК 616-073.756.8 Послойная рентгенография. Томография
УДК 531.731.43 Измерение пористости
УДК 539.217.1 Пористость
УДК 55 Геология. Геологические и геофизические науки
УДК 550.34 Сейсмология
УДК 550.383 Главное магнитное поле Земли
ГРНТИ 37.31 Физика Земли
ГРНТИ 52.00 ГОРНОЕ ДЕЛО
ГРНТИ 52.47 Разработка нефтяных и газовых месторождений
ГРНТИ 37.01 Общие вопросы геофизики
ГРНТИ 37.15 Геомагнетизм и высокие слои атмосферы
ГРНТИ 37.25 Океанология
ГРНТИ 38.01 Общие вопросы геологии
ГРНТИ 36.00 ГЕОДЕЗИЯ. КАРТОГРАФИЯ
ГРНТИ 37.00 ГЕОФИЗИКА
ГРНТИ 38.00 ГЕОЛОГИЯ
ГРНТИ 39.00 ГЕОГРАФИЯ
ОКСО 05.06.01 Науки о Земле
ОКСО 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
ОКСО 21.05.05 Физические процессы горного или нефтегазового производства
ББК 26 Науки о Земле
ТБК 6335 Геология полезных ископаемых
ТБК 6338 Инженерная геология
ТБК 63 Науки о Земле. Экология
BISAC JNF037060 Science & Nature / Earth Sciences / Rocks & Minerals
BISAC TEC009150 Civil / Soil & Rock
BISAC SCI SCIENCE
В работе представлены результаты неразрушающих цифровых исследований остаточных изменений структурных и емкостных свойств коллектора Чаяндинского нефтегазоконденсатного месторождения в результате закачки жидкости гидроразрыва пласта. Получены снимки компьютерной рентгеновской томографии с использованием высокоразрешающего томографа ProСon X-Ray CT-MINI Института проблем механики РАН. На базе снимков созданы 3D модели коллектора для проведения цифрового анализа изменения свойств коллектора после испытаний. Проведено сравнение структуры и взаимного расположения зерен породы до и после испытаний. Выполнена оценка локальных изменений пористости в объеме образцов, включая построение карт пористости для интегрального анализа порового пространства. Построены распределения пор по размерам, сделаны выводы о характере изменения порометрических характеристик пород. На базе цифрового подхода получены значения пористости пород, показано хорошее соответствие с данными лабораторных измерений. Описаны изменения распределения пористости по объему образца крупнозернистого песчаника. Обнаружена неравномерность распределения пористости в образце после испытаний. Предложены обоснования причин описываемого изменения пористости. Показано, что при наличии существенной неоднородности структуры и порового пространства пород, применение традиционных способов измерения фильтрационно-емкостных свойств может оказаться недостаточным для точного описания изменений в породах. Подтверждено, что применение методов неразрушающего анализа позволяет значительно уточнить полученные лабораторным способом результаты измерений емкостных свойств пород, а в отдельных случаях может стать незаменимым инструментом для их корректной оценки.
цифровой анализ керна, рентгеновская томография горных пород, пористость, емкостные свойства коллекторов, распределение пористости, структура порового пространства
1. Абросимов К. Н., Фомин Д. С., Романенко К. А. и др. Связность порового пространства почв. Показатели связности на примере различных типов порового пространства // Почва как связующее звено функционирования природных и антропогенно-преобразованных экосистем. — Иркутск : Иркутский государственный университет, 2021. — С. 206—210. — EDN: https://elibrary.ru/IGOWHR.
2. Алиев З. С., Котлярова Е. М. Приближенный метод создания и эксплуатации ПХГ в неоднородных по толщине пластах с использованием горизонтальных скважин // Труды РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина. Оренбургский филиал. Экологическая ответственность нефтегазовых предприятий: Материалы научно-практической конференции. — Саратов : ООО «Амирит», 2017. — С. 46—55. — EDN: https://elibrary.ru/ZBVNGD.
3. Иванов М. К., Бурлин Ю. К., Калмыков Г. А. и др. Петрофизические методы исследования кернового материала (Терригенные отложения). Учебное пособие. Книга 1. — Москва : Издательство Московского университета, 2008. — 112 с.
4. Кривощёков С. Н., Кочнев А. А. Опыт применения рентгеновской компьютерной томографии для изучения свойств горных пород // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. — 2013. — Т. 12, № 6. — С. 32—42. — EDN: https://elibrary.ru/SGLWLL.
5. Химуля В. В. Исследование структурных особенностей порового пространства коллектора углеводородов на основе снимков рентгеновской компьютерной томографии // Актуальные проблемы нефти и газа. — 2023. — № 43. — С. 44—57. — DOI:https://doi.org/10.29222/ipng.2078-5712.2023-43.art4. EDN: https://elibrary.ru/UKJRQP
6. Ar Rushood I., Alqahtani N., Wang Y. D., et al. Segmentation of X-Ray Images of Rocks Using Deep Learning // SPE Annual Technical Conference and Exhibition. — SPE, 2020. — DOI:https://doi.org/10.2118/201282-ms.
7. Becker J., Hilden J., Planas B. GeoDict User Guide – PoroDict 2022. — Math2Market GmbH, 2022. — DOI:https://doi.org/10.30423/userguide.geodict2022-porodict.
8. Blunt M. J. Multiphase Flow in Permeable Media: A Pore-Scale Perspective. — Cambridge University Press, 2016. — DOI:https://doi.org/10.1017/9781316145098.
9. Ganat T. A.-A. O. Fundamentals of Reservoir Rock Properties. — Springer International Publishing, 2020. — DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-030-28140-3.
10. GeoDict. The Digital Material Laboratory. — 2024. — URL: https://www.math2market.de/ (visited on 09/23/2024).
11. Jia L., Chen M., Jin Y. 3D imaging of fractures in carbonate rocks using X-ray computed tomography technology // Carbonates and Evaporites. — 2013. — Vol. 29, no. 2. — P. 147–153. — DOI:https://doi.org/10.1007/s13146-013-0179-9. EDN: https://elibrary.ru/CYTOMM
12. Khimulia V., Karev V., Kovalenko Yu., et al. Changes in filtration and capacitance properties of highly porous reservoir in underground gas storage: CT-based and geomechanical modeling // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. — 2024. — Vol. 16, no. 8. — P. 2982–2995. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2023.12.015. EDN: https://elibrary.ru/VSIXTI
13. Menke H. P., Gao Y., Linden S., et al. Using Nano-XRM and High-Contrast Imaging to Inform Micro-Porosity Permeability During Stokes-Brinkman Single and Two-Phase Flow Simulations on Micro-CT Images // Frontiers in Water. — 2022. — Vol. 4. — DOI:https://doi.org/10.3389/frwa.2022.935035. EDN: https://elibrary.ru/JUAQRI
14. Merkus H. G. Particle Size, Size Distributions and Shape // Particle Size Measurements. — Springer Netherlands, 2009. — P. 13–42. — DOI:https://doi.org/10.1007/978-1-4020-9016-5_2.
15. Mostaghimi P., Blunt M. J., Bijeljic B. Computations of Absolute Permeability on Micro-CT Images // Mathematical Geosciences. — 2012. — Vol. 45, no. 1. — P. 103–125. — DOI:https://doi.org/10.1007/s11004-012-9431-4. EDN: https://elibrary.ru/BKYODF
16. Naresh K., Khan K. A., Umer R., et al. The use of X-ray computed tomography for design and process modeling of aerospace composites: A review // Materials & Design. — 2020. — Vol. 190. — P. 108553. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.108553.
17. Nimmo J. R. Porosity and Pore Size Distribution // Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. — Elsevier, 2013. — DOI:https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409548-9.05265-9.
18. Njeru R. M., Halisch M., Szanyi J. Micro-scale investigation of the pore network of sandstone in the Pannonian Basin to improve geothermal energy development // Geothermics. — 2024. — Vol. 122. — P. 103071. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2024.103071. EDN: https://elibrary.ru/EUYWYQ
19. Ren D., Xu J., Su Sh., et al. Characterization of internal pore size distribution and interconnectivity for asphalt concrete with various porosity using 3D CT scanning images // Construction and Building Materials. — 2023. — Vol. 400. — P. 132751. — DOI:https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.132751. EDN: https://elibrary.ru/BJZRAX
20. Romano C. R., Zahasky Ch., Garing Ch., et al. Subcore Scale Fluid Flow Behavior in a Sandstone With Cataclastic Deformation Bands // Water Resources Research. — 2020. — Vol. 56, no. 4. — DOI:https://doi.org/10.1029/2019wr026715. EDN: https://elibrary.ru/DRTEJV
21. Vajdova V., Baud P., Wong T.-F. Permeability evolution during localized deformation in Bentheim sandstone // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. — 2004. — Vol. 109, B10. — DOI:https://doi.org/10.1029/2003jb002942.
