ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОН ВОЗМОЖНЫХ ОСЛОЖНЕНИЙ ПРИ ПРОВОДКЕ БОКОВЫХ СТВОЛОВ

THE USE OF GEOMECHANICAL MODELS TO IDENTIFY AREAS OF POSSIBLE COMPLICATIONS IN THE WIRING OF SIDE SHAFTS

Grigoriev Alexander Vladimirovich

Student, Department of Oil and Gas Drilling, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

Геомеханическая модель – это процесс определения механических свойств пород в разрезе и их реакций при воздействии на них в процессе бурения. Иначе говоря – это система использования числовых методов для прогнозирования поведения пород при воздействии на них напряжений и деформаций при создании горной выработки (бурении скважин).

ABSTRACT

A geomechanical model is the process of determining the mechanical properties of rocks in a section and their reactions when exposed to them during drilling. In other words, it is a system of using numerical methods to predict the behavior of rocks when exposed to stresses and deformations during the creation of mining (drilling wells).

Ключевые слова: бурение, боковые стволы, геомеханическая модель, осложнения при строительстве.

Keywords: drilling, side shafts, geomechanical model, construction complications.

В численное представление должны быть включены:

• Упругие и прочностные параметры;
• Поровое (внутрипластовое) давление
• Распределение напряжений.

Благодаря данному моделированию возможно проводить анализ устойчивости ствола, а также моделировать продуктивный пласт после воздействия на него многолетних процессов эксплуатации. Однако в рамках данной работы рассматриваются только напряжения в породах и их влияние на процессы бурения.

Было выполнено построение одномерной (1D) геомеханической модели для одного из месторождений Западной Сибири (далее оно будет называться “Месторождение Х”, для чего применялась следующая последовательность добавления данных в модель:

1. Информация о горном давлении;
2. Тренд нормального уплотнения пород;
3. Поровое (внутрипластовое) давление;
4. Динамический коэффициент Пуассона;
5. Динамический модуль Юнга;
6. Статический коэффициент Пуассона;
7. Статический модуль Юнга;
8. Горизонтальный стресс, его минимальная величина;
9. Давление, при котором возникало явление гидроразрыва;
10. Горизонтальное напряжение, его максимальная величина;
11. Сдвиговые напряжения.

Перед построением модели с нанесением на неё фактических данных выполнялось построение модели “начальных” условий, т.е. условий, при которых пластовые давления равны гидростатическим для данной глубины, и лишь затем учитывалось влияние снижения величин пластового давления, которое возникло в процессе длительной эксплуатации на месторождении, и таким образом модель пересчитывалась согласно фактическим (актуальным на данный момент) условиям.

На основе модели месторождения Х стало возможно актуализировать модель для близрасположенного месторождения (далее в работе оно будет называться “Месторождение Y”), результаты демонстрируются на рисунке 3.4 (модель “начальных” условий) и рисунке 3.5 (модель “фактических” условий). Впоследствии данные модели могут быть использованы для проектирования строительства скважин на данных месторождениях и корректировки как параметров буровых растворов (наиболее важным из которых в данном случае является плотность), так и режимных параметров бурения (в первую очередь – расход бурового раствора).

Благодаря модели было определено следующее:

• Рекомендуемая плотность бурового раствора при бурении – 1,16 г/см³;
• Эквивалентная циркуляционная плотность (ЭЦП) бурового раствора не должна превышать 1,42 г/см³ (20% запаса от статической);
• В момент вскрытия пластов-коллекторов юрского возраста из-за пониженного Рпл могут быть получены поглощения при ЭЦП раствора более 1,17 г/см³;

Список литературы:

1. Казанцева, А. М. Кластеризация данных по результатам геомеханическом моделировании для задач освоения скважин / А. М. Казанцева // Парадигма. – 2025. – № 5-5. – С. 131-135. – Текст: непосредственный.
2. Геомеханическое моделирование деформационных процессов в осадочной толще: оценка напряженно-деформированного состояния и его геологическое истолкование / В. М. Полохов, М. М. Довбнич, В. П. Солдатенко, Я. В. Мендрий // Геоінформатика. – 2011. – № 3. – С. 46-53. – Текст: непосредственный.