Геомеханическое моделирование и исследования параметров пласта для разработки эффективного дизайна ГРП

В статье рассказывается о геомеханическом подходе для разработки эффективного дизайна ГРП, подразумевающего последовательную работу со свойствами породы, напряженным состоянием горного массива, технологическим параметрам закачки и, наконец, моделированию самого ГРП с учетом заложенных в симулятор моделей.

Опубликовано:

Научно-технический сборник - ВЕСТИ ГАЗОВОЙ НАУКИ. №3 (63) / 2025, с. 98-104. ISSN 2306-8949

Авторы:

Непоп Р.К.1,2, Смирнов Н.Ю.1

1 ООО ПетроГМ

2 Институт геологии и минералогии СОРАН

Резюме:

В условиях истощения традиционных запасов углеводородов дальнейшие перспективы развития отрасли связаны с разработкой трудноизвлекаемыхзапасов, к которым относятся ачимовские отложения, распространенные практически на всей территории Западной Сибири. Сложное строение и низкая проницаемость этих толщ требует применения современных технологий, включая бурение горизонтальных скважин (ГС) и проведение гидроразрыва пласта (ГРП). Однако планирование и эффективное проведение ГРП в ГС невозможно без корректного определения упруго-прочностных свойств вскрываемых отложений и действующих в горном массиве градиентов напряжений. Ключевыми инструментами для решения этих задач являются геомеханическое моделирование и керновые исследования.

Основу активно продвигаемого нами геомеханического подхода к проектированию ГРП составляет последовательная работа со свойствами породы, напряженным состоянием горного массива, техноломческими параметрами закачки и, наконец, моделирование самого ГРП с учетом заложенных в симулятор моделей. При реализации такого подхода подразумевается последовательное определение соответствующих параметров геологической среды с запретом их дальнейшего изменения на последующих этапах и итерационный подбор тех-
нологических параметров.

В контексте геомеханического подхода важная роль отводится керновым исследованиям как прямому способу определения упруго-прочностных характеристик породы. Действующие в отрасли ГОСТы регламентируют проведение экспериментов на образцах из геологически однородных петрофизических групп пород, обеспечивающих эффективную схему опробования. В условиях Западной Сибири эти требования выполняются прежде всего в коллекторе. Однако учет геомеханических свойств глинистых отложений покрышек и пропластков во многом определяет корректное моделирование распространения трещины ГРП. Лабораторные исследования такого материала зачастую требуют выхода за рамки традиционных методик, регулируемых ГОСТом. Тем не менее аккуратное проведение экспериментов позволяет получить не только информацию о характеристиках собственно глинистых отложений, но выявить и оценить эффект сложного напластования.

Предлагаемый подход позволяет реализовать единый алгоритм моделирования трещин ГРП, построения дизайна и редизайна, а таюке сделать надежный прогноз продуктивности и оптимизировать ГРП еще на этапе его планирования. Построенные таким образом геомеханические модели имеют высокую прогнозную силу и являются эффективным инструментом повышения продуктивности ГРП, который после актуализации может использоваться на другихскважинах месторождения.

Полный текст статьи вы можете найти здесь.
Или напишите нам, и мы расскажем вам об этой проблематике подробней.

При реализации данного проекта выполнено:

Дизайн ГРП и МсГРП

Гидроразрыв пласта (ГРП) – создание высокопроводимой трещины в целевом пласте под действием подаваемой в него жидкости с проппантом с целью увеличения добычи флюидов (нефти, газа, конденсата и т.д.). Трещина образуется если давление нагнетания больше давления разрыва породы. После проведения ГРП дебит скважины, как правило, резко возрастает.

Скважинное
моделирование

1D – или скважинное моделирование является базовым для геомеханического моделирования. 1D – геомеханическая модель — это численное представление Механических Свойств, Давлений и Напряжений (МСДН) горной породы вдоль траектории скважины. Такая модель должна достоверно описывать поведение горного массива с точки зрения деформаций и разрушений.

Керновые
исследования

Изучение керна позволяет определить физические и химические свойства породы, её проницаемость, наличие нефти или газа, а также спрогнозировать условия добычи и оценить экономическую ценность месторождения.