Основой для 4D – геомеханического моделирования являются 3D – геомеханическая и гидродинамическая модели. Гидродинамика описывает движение жидкости в пласте, а геомеханика – деформацию и движение горной породы, интегрируя эти подходы в единую модель можно с высокой точностью прогнозировать изменения свойств коллектора вследствие технологического воздействия.  

Для построения совмещенной геомеханической-гидродинамической (4D) модели распределение порового давления по всему моделируемому объему, полученное из гидродинамики, используют в 3D – геомеханической модели. Производится расчет геомеханических параметров и напряжений для различных значений давлений.

Рисунок

В случае двусторонней связки гидродинамики и геомеханики рассчитанные при определенном давлении параметры геомеханической модели применяют в качестве исходных данных в гидродинамических расчетах, таким образом запускается двусторонний итерационный процесс.

При 4D-моделировании используют широкий спектр информации о месторождении. Каротажные данные со свойствами горных пород, результаты испытаний керна, прямые замеры давлений, информация о добыче дают возможность произвести точную калибровку и обеспечить высокую прогнозную силу построенной модели.

4D - геомеханические модели, позволяют эффективно анализировать влияние добычи на пространственные изменения пластового давления, геомеханических параметров, насыщения и проницаемости коллектора и прогнозировать поведение разрабатываемых пластов. Используя результаты 4D - моделирования, можно произвести:

• Прогноз изменения величин и направления напряжений в пласте
• Расчет изменения проницаемости
• Расчет изменения градиентов поглощения и обрушения ствола скважины со временем
• Оценку разрушения пласта и выноса песка
• Прогноз просадки и реактивации разломов вследствие добычи
• Анализ целостности Caprock

На основании полученного прогноза определяют целесообразность разработки и выбирают оптимальные стратегии и технологии добычи. Проводится оптимизация ковра бурения, конструкций скважин, систем заканчивания и режимов добычи с целью максимизации накопленного дебита.