ЗD-палеогеомеханическое моделирование - новый подход к разработке, бурению скважин, проведению гидроразрыва пласта

摘要

В работе изложен новый подход к геомеханическому моделированию месторождений углеводородов и подземных хранилищ газа (ПХГ). В развитой 3D-палеогеомеханической модели деформации пластов месторождений и ПХГ в течение геологического времени находятся с помощью палеоструктурных построений. Палеоструктуры впервые позволяют определить трехмерное напряженно-деформированное состояние (НДС) породы на границах геологических периодов, а также на современном этапе с учетом тектонических сил. Найденные напряжения в породе месторождений и ПХГ, связанные с тектоническими силами, могут существенно превышать напряжения в традиционных геомеханических моделях. Для определения сложного пространственного (3D) расположения областей трещиноватости породы и улучшенных фильтрационно-емкостных свойств пластов-коллекторов, образующихся в результате разрушения растяжением или сдвигом, использовались критерии разрушения. Потенциальные возможности 3D-палеогеомеханической модели показаны на примере Невского ПХГ. Полученные результаты могут быть использованы при размещении строящихся скважин, технологическом проектировании месторождений и ПХГ, гидродинамическом моделировании, определении путей миграции флюидов. При проектировании и проведении работ по гидроразрыву пласта, при бурении и заканчивании скважин и т. п. может быть использована доступная детализация найденной 3D-картины главных напряжений. При разработке дизайна гидроразрыва пласта (ГРП) и проведении ГРП определяющим является полученное трехмерное распределение направлений минимального главного напряжения в породе целевого объекта разработки. С помощью 3D-палеогеомеханической модели впервые можно корректно найти граничные условия при моделировании напряженно-деформированного состояния в призабойной зоне с целью решения проблем эксплуатации скважин, включая разрушение породы, вынос песка. Применение разработанного нового подхода в геомеханике для вышележащих перекрывающих пластов позволит определить области трещиноватости породы и избежать катастрофических поглощений при бурении. 3D-палео-геомеханическая модель является импортозамещающей технологией по отношению к геомеханическому ПО и ГРП-программному обеспечению.