Учет эффекта сложного напластования при оптимизации ГРП с применением геомеханического моделирования

В работе представлены результаты комплексных исследований отложений Ачимовской свиты и покрывающих глинистых горизонтов Луцеяхского месторождения Западной Сибири, целью которых являлись проектирование и оптимизация ГРП. Комплексные исследования включали тестирование кернового материала; 1D/3D геомеханическое моделирование; адаптацию построенных моделей к результатам ранее проведенных ГРП и буровых событий; многовариантные расчеты дизайнов ГРП

Опубликовано:

НЕФТЯНОЕ ХОЗЯЙСТВО, 04/2022

Авторы:

Непоп Р.К.1, 2, к.г.-м.н., Смирнов Н.Ю. 1, Рейес Аумада В. 1, Низаметдинова М.А. 1, Колягин А.Г. 3

1 ООО ПетроГМ
2 Институт геологии и минералогии СОРАН
3 АО Зарубежнефть

Резюме

В работе представлены результаты комплексных исследований отложений Ачимовской свиты и покрывающих глинистых горизонтов Луцеяхского месторождения Западной Сибири, целью которых являлись проектирование и оптимизация ГРП. Комплексные исследования включали тестирование кернового материала; 1D/3D геомеханическое моделирование; адаптацию построенных моделей к результатам ранее проведенных ГРП и буровых событий; многовариантные расчеты дизайнов ГРП.

В ходе исследований была выявлена характерная тонкая слоистость в алевролито-глинистых отложениях покрышки и пропластков. Такое строение горной породы является причиной различия свойств в вертикальном и горизонтальных направлениях. Анизотропия физико-механических свойств геологической среды может приводить к изменению минимальных горизонтальных напряжений, что, в свою очередь, является одним из основных факторов, определяющих геометрию трещины ГРП.

 

Рис. Образец отложений покрышки, демонстрирующий наличие пластичных пропластков мощностью до первых миллиметров и особенности разрушения таких образцов при проведении теста на одноосное сжатие.

Увязка полученных данных в рамках одного проекта позволила охарактеризовать эффект сложного напластования в отложениях покрышки и пропластков и учесть его при проектировании ГРП. Было показано, что эффект сложного напластования оказывает существенное влияние на характер распространения трещины при проведении ГРП. Его игнорирование при моделировании приводит к некорректному расчету раскрытия трещины в симуляторах ГРП.

На стадии оптимизации дизайна ГРП были смоделированы различные сценарии для разных комбинаций расположения интервалов сложного напластования, тоннажа и глубины проводки горизонтального ствола. Отдельно выполнен подбор оптимального объема буфера и расхода закачки. В результате анализа более 1000 расчетных дизайнов ГРП, для реализации на Луцеяхском месторождении подобраны 3 базовых, соответствующие разному уровню риска при принятии решения.

Рис. Примеры рассчитываемых дизайнов ГРП. А) Оптимальный дизайн (70 т, все пропластки со СН) с небольшим риском прорыва в водонасыщенный горизонт; Б) Дизайн с максимальной закачкой (100 т) при отсутствии пропластков со СН и высоким риском прорыва в водонасыщенный горизонт.

Полный текст статьи вы можете получить в журнале "Нефтяное хозяйство" №4 2022 
Или напишите нам, и мы расскажем вам об этой проблематике подробней.