Геомеханическая характеристика литогенетических типов карбонатных пород башкирского яруса Аканского месторождения

UDK: 552.5:622.276

DOI: 10.24887/0028-2448-2018-2-30-35

Ключевые слова: карбонатные породы, керн, геомеханические свойства, компьютерная томография, фотограмметрия

Авт.: И.И. Нугманов (Казанский (Приволжский) Федеральный университет), А.В. Старовойтов (Казанский (Приволжский) Федеральный университет), Э.Р. Зиганшин (Казанский (Приволжский) Федеральный университет), В.В. Казаков (Казанский (Приволжский) Федеральный университет)

Представлены результаты экспериментальных исследований геомеханических свойств основных литогенетических типов карбонатных пород, составляющих характерный разрез отложений башкирского яруса среднего карбона Аканского месторождения. Особенностью экспериментальных работ являлось проведение лабораторных испытаний на образцах большого размера, приближенных к полноразмерному керну (диаметр - 63 мм, отношение высоты к диаметру от 1:1 до 2:1). Для учета анизотропии упругих и прочностных свойств отбор образцов осуществлен в двух ортогональных направлениях: по напластованию пород и вкрест. В отсутствие нормативной документации на проведение исследований для образцов указанного размера предложена методическая последовательность лабораторных экспериментов для получения максимальной информации о физико-механических и фильтрационно-емкостных свойствах. Установлено, что карбонатные породы разного литогенетического типа существенно различаются не только по физико-механическим свойствам, но и по характеру развития деформации в зонах потери прочности – трещинах сдвига. Методы исследования и результаты включают ряд новых технологических решений в контексте направления «цифровой керн». В статье показана эффективность применения компьютерной томографии для определения пористости. Использование специальных алгоритмов обработки исходных данных рентгеновской томографической съемки позволяет классифицировать пустотно-пористое пространство по геометрическим размерам. Трехмерные геометрические модели с текстурой, созданные при помощи фогограмметрической съемки, могут использоваться для выделения естественной трещиноватости горных пород. Установлена сходимость скоростей распространения продольной волны при лабораторных измерениях на образцах и по данным акустического каротажа. В качестве экспресс-оценки механических свойств карбонатных пород рекомендованы испытания склерометром вследствие их более низкой стоимости и большей доступности по сравнению с непрерывным профилированием скретчером.

Список литературы

1. Желтов Ю.В., Кудинов В.И., Малофеев Г.Е. Разработка сложнопостроенных месторождений вязкой нефти в карбонатных коллекторах. – М.: Нефть и газ, 1997. – 256 с.

2. Мухаметшин Р.З., Калмыков А.В. Причины и следствие неоднородности продуктивных карбонатных толщ при проектировании и разработке залежей высоковязкой нефти (на примере месторождений Татарстана) // Булатовские чтения: материалы I Международной научно-практической конференции (31 марта 2017 г.): в 5 т.: сборник статей / ФГБОУ ВО «Кубанский государственный технологический университет; [под общ. ред. д-ра техн. наук О.В. Савенок]. – Краснодар : Издательский Дом Юг, 2017. Т. 2: Разработка нефтяных и газовых месторождений. – С. 168–174.

3. Зависимость состава и подвижности нефти в карбонатных породах от их пористости и проницаемости / Э.А. Королев, А.А. Ескин, В.П. Морозов [и др.] // Нефтяное хозяйство – 2013. – № 6. – С. 32–33.

4. Определение трещиноватости в карбонатных отложениях с целью выбора оптимального заложения горизонтальных скважин / Р.С. Хисамов, В.Г. Базаревская, Т.И. Тарасова [и др.] // Георесурсы. – 2013. – № 4 (54). – С. 58–64.

5. Типовые разрезы карбонатных пород башкирского яруса юго-востока Республики Татарстан и строение залежей нефти / А.Н. Кольчугин, В.П. Морозов, Э.А. Королев [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2013. – № 11. – С. 84–86.

6. Лусна Ф.Дж. Построение геолого-гидродинамической модели карбонатного коллектора: интегрированный подход / М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Ижевский институт компьютерных исследований, 2010. – 384 с.

7. Идиятуллина З.С., Арзамасцев А.И., Миронова Л.М. Повышение эффективности выработки запасов нефти из слабопроницаемых слоистых коллекторов на месторождениях Республики Татарстан // Территория Нефтегаз. – 2012. – № 4. – С. 44–49.

8. Малыхин В.И., Тахаутдинов Р.Ш., Якубов М.Р. Совершенствование методов и технологий обработки призабойной зоны и повышения нефтеотдачи пластов для малоэффективных месторождений с высоковязкой нефтью // Экспозиция Нефть Газ. – 2010. – № 1. – С. 36–37.

9. Ибрагимов Н.Г, Насыбуллин А.В., Салимов О.В. Геомеханические условия эффективного применения кислотного гидроразрыва пластов / Н.Г. Ибрагимов, В.Г. Салимов, Р.Р. Ибатуллин [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 7. – С. 32–36.

10. Салимов О.В. Проблемы построения геомеханических моделей для малых глубин // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 8. – С. 99–102.

11. Салимов О.В. Определение геомеханических параметров по промыслово-геофизическим данным // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 6. – С. 30–33.

12. The effect of specimen diameter size on uniaxial compressive strength, P-wave velocity and the correlation between them / A. Jamshidi [et al.] // Geomechanics and Geoengineering. – 2016. – V. 11. – Is. 1. – P. 1–7.

13. Zoback M.D. Reservoir Geomechanics. – New York: Cambridge University Press, 2012. – 449 p.

14. Aydin A., Basu A. The Schmidt hammer in rock material characterization // Engineering Geology. – 2005. – V.81. – P. 1–14.

15. Гришин П.А., Ковалев К.М. Экспериментальное определение механических свойств карбонатных коллекторов Висового месторождения // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 6. – C. 78–81.