ОЦЕНКА ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАРБОНАТНЫХ ПОРОД БАШКИРСКОГО ЯРУСА РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН С ЦЕЛЬЮ ОПТИМИЗАЦИИ ГИДРОРАЗРЫВА ПЛАСТА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

С каждым годом процент разработки сложных коллекторов углеводородов увеличивается, что связано с истощением традиционных запасов нефти и газа. Карбонатные отложения относятся к сложным породам-коллекторам ввиду высокой степени неоднородности внутреннего строения скелета породы и порового пространства. Более подробное изучение литологических особенностей и физических свойств карбонатных пород является важной и неотъемлемой частью освоения данных объектов. В настоящей работе проведен комплексный анализ литологических и геомеханических характеристик отложений среднекаменноугольных толщ Дачного месторождения нефти, расположенного на юго-востоке Республики Татарстан. Основное внимание при исследованиях было сосредоточено на оценке хрупкости горных пород. Этот параметр является одним из необходимых для корректного прогнозирования операций гидроразрыва пласта. Результатом исследований является выделение карбонатных фаций и литологических типов согласно классификации Данхема, слагающих разрез, и их геомеханическая характеристика, а также оценка хрупкости горных пород различными методами.

Об авторах

Э. Р. Зиганшин

Казанский федеральный университет

Email: ERZiganshin@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0001-9184-2446

А. Н. Кольчугин

Казанский федеральный университет

ORCID iD: 0000-0002-0959-5085
Scopus Author ID: 55531321600
ResearcherId: K-8118-2015
Институт геологии и нефтегазовых технологий, доцент, кандидат геолого-минералогических наук

А. Н. Даутов

Казанский федеральный университет

ORCID iD: 0009-0007-6742-2899

Е. М. Нуриева

Казанский федеральный университет

ORCID iD: 0000-0003-3234-0870

Список литературы

  1. Кольчугин А. Н., Зиганшин Э. Р., Морозов В. П. и др. Геомеханические и литологические характеристики отложений верейского горизонта среднего карбона в связи с прогнозированием применения технологии гидроразрыва пласта, на примере Ивинского месторождения юго-востока Татарстана // Георесурсы. — 2022. — Т. 24, № 4. — С. 65—74. — doi: 10.18599/grs.2022.4.5.
  2. Нефтегазоносность Республики Татарстан. Геология и разработка нефтяных месторождений. Т. 1 / под ред. Р. Х. Муслимов. — Казань : «Фэн», 2007. — 316 с.
  3. Салимов О. В., Насыбуллин А. В., Сахабутдинов Р. З. и др. О критериях подбора скважин для гидроразрыва пласта // Георесурсы. — 2017. — Т. 19, № 4. — С. 368—373. — doi: 10.18599/grs.19.4.10.
  4. Хворова И. В. Атлас карбонатных пород среднего и верхнего карбона Русской платформы. — АН СССР, 1958. — 170 с.
  5. Хисамов Р. С., Губайдуллин А. А., Базаревская В. Г. и др. Геология карбонатных сложнопостроенных коллекторов девона и карбона Татарстана. — Казань : «Фэн», 2010. — 283 с.
  6. Altindag R. The evaluation of rock brittleness concept on rotary blast hole drills // The Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy. — 2002. — Vol. 102, no. 1. — P. 61–66.
  7. Bishop J. W., Montañez I. P., Gulbranson E. L., et al. The onset of mid-Carboniferous glacio-eustasy: Sedimentologic and diagenetic constraints, Arrow Canyon, Nevada // Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology. — 2009. — Vol. 276, no. 1–4. — P. 217–243. — doi: 10.1016/j.palaeo.2009.02.019.
  8. Cho D., Perez M. Rock quality assessment for hydraulic fracturing: A rock physics perspective // SEG Technical Program Expanded Abstracts 2014. — Society of Exploration Geophysicists, 2014. — doi: 10.1190/segam2014-1624.1.
  9. Dubinya N., Bayuk I., Bakhmach M. Problems of Multiscale Brittleness Estimation for Hydrocarbon Reservoir Exploration and Development // Applied Sciences. — 2022. — Vol. 12, no. 3. — P. 1134. — doi: 10.3390/app12031134.
  10. Dunham R. J. Classification of Carbonate Rocks According to Depositional Texture // Classification of Carbonate Rocks-A Symposium. Vol. 1 / ed. by W. E. Ham. — American Association of Petroleum Geologists, 1962. — P. 108–121. — doi: 10.1306/m1357.
  11. Gong Q. M., Zhao J. Influence of rock brittleness on TBM penetration rate in Singapore granite // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2007. — Vol. 22, no. 3. — P. 317–324. — doi: 10.1016/j.tust.2006.07.004.
  12. Hajiabdolmajid V., Kaiser P., Martin C. Mobilised strength components in brittle failure of rock // Géotechnique. — 2003. — Vol. 53, no. 3. — P. 327–336. — doi: 10.1680/geot.2003.53.3.327.
  13. Hetényi M. Handbook of Experimental Stress Analysis. — New York (USA): Wiley, 1950. — 1077 p.
  14. Holt R., Fjaer E., Nes O. M., et al. A Shaly Look at Brittleness // 45th US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium. — San Francisco, California : American Rock Mechanics Association, 2011.
  15. Howell J. V. Glossary of Geology and Related Sciences. — American Geological Institute, 1960. — Washington, D. C.
  16. Hucka V., Das B. Brittleness determination of rocks by different methods // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts. — 1974. — Vol. 11, no. 10. — P. 389–392. — doi: 10.1016/0148-9062(74)91109-7.
  17. Ingram G. M., Urai J. L. Top-seal leakage through faults and fractures: the role of mudrock properties // Geological Society, London, Special Publications. — 1999. — Vol. 158, no. 1. — P. 125–135. — doi: 10.1144/gsl.sp.1999.158.01.10.
  18. Jarvie D. M., Hill R. J., Ruble T. E., et al. Unconventional shale-gas systems: The Mississippian Barnett Shale of north-central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment // AAPG Bulletin. — 2007. — Vol. 91, no. 4. — P. 475–499. — doi: 10.1306/12190606068.
  19. Jin X., Shah S., Truax J., et al. A Practical Petrophysical Approach for Brittleness Prediction from Porosity and Sonic Logging in Shale Reservoirs // All Days. — SPE, 2014. — doi: 10.2118/170972-ms.
  20. Jin X., Shah S. N., Roegiers J.-C., et al. An Integrated Petrophysics and Geomechanics Approach for Fracability Evaluation in Shale Reservoirs // SPE Journal. — 2015. — Vol. 20, no. 03. — P. 518–526. — doi: 10.2118/168589-pa.
  21. Kolchugin A. N., Porta G. D., Morozov V. P., et al. Facies variability of pennsylvanian oil-saturated carbonate rocks (constraints from Bashkirian reservoirs of the south-east Tatarstan) // Georesursy. — 2020. — Vol. 22, no. 2. — P. 29–36. — doi: 10.18599/grs.2020.2.29-36.
  22. Luan X., Di B., Wei J., et al. Laboratory measurements of brittleness anisotropy in synthetic shale with different cementation // SEG Technical Program Expanded Abstracts 2014. — Society of Exploration Geophysicists, 2014. — doi: 10.1190/segam2014-0432.1.
  23. Mii H.-S., Grossman E. L., Yancey T. E., et al. Isotopic records of brachiopod shells from the Russian Platform — evidence for the onset of mid-Carboniferous glaciation // Chemical Geology. — 2001. — Vol. 175, no. 1/2. — P. 133–147. — doi: 10.1016/s0009-2541(00)00366-1.
  24. Morley A. Strength of Materials: with 260 Diagrams and Numerous Examples. — New York : Longmans, Green, Company, 1944.
  25. Nasehi M. J., Mortazavi A. Effects of in-situ stress regime and intact rock strength parameters on the hydraulic fracturing // Journal of Petroleum Science and Engineering. — 2013. — Vol. 108. — P. 211–221. — doi: 10.1016/j.petrol.2013.04.001.
  26. Nygård R., Gutierrez M., Bratli R. K., et al. Brittle–ductile transition, shear failure and leakage in shales and mudrocks // Marine and Petroleum Geology. — 2006. — Vol. 23, no. 2. — P. 201–212. — doi: 10.1016/j.marpetgeo.2005.10.001.
  27. Ramsey J. Folding and Fracturing of Rock. — New York (USA) : McGraw-Hill, 1968.
  28. Rickman R., Mullen M., Petre E., et al. A Practical Use of Shale Petrophysics for Stimulation Design Optimization: All Shale Plays Are Not Clones of the Barnett Shale // All Days. — SPE, 2008. — doi: 10.2118/115258-ms.
  29. Sun S. Z., Wang K. N., Yang P., et al. Integrated Prediction of Shale Oil Reservoir Using Pre-Stack Algorithms for Brittleness and Fracture Detection // International Petroleum Technology Conference. — International Petroleum Technology Conference, 2013. — doi: 10.2523/17048-ms.
  30. Tarasov B., Potvin Y. Universal criteria for rock brittleness estimation under triaxial compression // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. — 2013. — Vol. 59. — P. 57–69. — doi: 10.1016/j.ijrmms.2012.12.011.
  31. Wood D. A. Brittleness index predictions from Lower Barnett Shale well-log data applying an optimized data matching algorithm at various sampling densities // Geoscience Frontiers. — 2021. — Vol. 12, no. 6. — P. 101087. — doi: 10.1016/j.gsf.2020.09.016.
  32. Yagiz S. Assessment of brittleness using rock strength and density with punch penetration test // Tunnelling and Underground Space Technology. — 2009. — Vol. 24, no. 1. — P. 66–74. — doi: 10.1016/j.tust.2008.04.002.
  33. Zhang D., Ranjith P. G., Perera M. S. A. The brittleness indices used in rock mechanics and their application in shale hydraulic fracturing: A review // Journal of Petroleum Science and Engineering. — 2016. — Vol. 143. — P. 158–170. — doi: 10.1016/j.petrol.2016.02.011.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Зиганшин Э.Р., Кольчугин А.Н., Даутов А.Н., Нуриева Е.М., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».