ОЦЕНКА СОВРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА КАРБОНАТНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД НА НЕФТЯНОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В работе представлен алгоритм реконструкции параметров напряженного состояния массива горных пород по данным о естественной трещиноватости. Для одной скважины, разрабатывающей нефтегазовое месторождение, восстановлены направления действия главных пластовых напряжений, их относительные значения и прочность пород околоскважинного пространства. Результаты реконструкции согласуются с прочими методами оценки напряжений, в частности, с результатами испытания по мини-гидроразрыву пласта (мини-ГРП). Обратная задача оценки напряженного состояния решена с помощью метода Монте-Карло. Представлен алгоритм применения аппарата математической статистики – метод моментов для определения параметров распределения из семейства распределений Пирсона – для количественной оценки неоднозначности оценки направлений действия главных напряжений и их относительных значений. Представленный алгоритм может быть использован для независимой реконструкции напряжений для карбонатных пород при условии наличия информации о проводимости трещин в породах околоскважинного пространства для дополнительного повышения качества одномерного и трехмерного геомеханического моделирования.

Об авторах

Эдуард Ришадович Зиганшин

Казанский (Приволжский) федеральный университет

Email: ERZiganshin@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0001-9184-2446
кандидат геолого-минералогических наук 2022-2022

Никита Владиславович Дубиня

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук; Московский физико-технический институт

Автор, ответственный за переписку.
Email: ERZiganshin@kpfu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1599-8737

Елена Валерьевна Новикова

Институт динамики геосфер имени академика М. А. Садовского Российской академии наук; Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук

Email: helenvn97@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6354-4652
SPIN-код: 7391-8163
Scopus Author ID: 57324010500

Иван Андреевич Воронов

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук; Московский физико-технический институт

Email: iavoronov@ifz.ru
ORCID iD: 0009-0001-9159-9017

Список литературы

  1. Дубиня Н. В. Обзор скважинных методов изучения напряженного состояния верхних слоев Земной коры // Физика Земли. — 2019. — № 2. — С. 137—155. — doi: 10.31857/S0002-333720192137-155. EDN: IBPQZY
  2. Дубиня Н. В., Ежов К. А. Уточнение профилей горизонтальных напряжений в окрестности скважин по геометрическим характеристикам трещин в породах околоскважинного пространства // Геофизические исследования. — 2017. — Т. 18, № 2. — С. 5—26. — doi: 10.21455/gr2017.2-1. EDN: YSKVVP
  3. Дубиня Н. В., Тихоцкий С. А. О методе решения обратной задачи восстановления напряженно-деформированного состояния массива горных пород по данным о естественной трещиноватости // Физика Земли. — 2022. — № 4. — С. 112—134. — doi: 10.31857/S0002333722040020. EDN: ZRAMCQ
  4. Новикова Е. В., Дубиня Н. В. Об устойчивости решения обратной задачи реконструкции напряженного состояния геологической среды на основании анализа естественной трещиноватости // Процессы в геосредах. — 2023. — Т. 38, № 4. — С. 2240—2251.
  5. Dubinya N. V. Spatial orientations of hydraulically conductive shear natural fractures for an arbitrary stress state: An analytical study of governing geomechanical factors // Journal of Petroleum Science and Engineering. — 2022. — Vol. 212. — P. 110288. — doi: 10.1016/j.petrol.2022.110288. EDN: FPQIOI
  6. Elderton W. P., Johnson N. L. Systems of Frequency Curves. — Cambridge University Press, 1969. — DOI: 10.1017/ CBO9780511569654.
  7. Funato A., Ito T. A new method of diametrical core deformation analysis for in-situ stress measurements // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. — 2017. — Vol. 91. — P. 112–118. — doi: 10.1016/j.ijrmms.2016.11.002.
  8. Gaarenstroom L., Tromp R. A. J., Brandenburg A. M. Overpressures in the Central North Sea: implications for trap integrity and drilling safety // Geological Society, London, Petroleum Geology Conference Series. — 1993. — Vol. 4, no. 1. — P. 1305–1313. — doi: 10.1144/0041305.
  9. Galybin A. N., Mokhel A. N. Borehole breakout in rocks with strength anisotropy // 1st Australian Congress on Applied Mechanics: ACAM-96. — Australia : Institution of Engineers, 1996. — P. 943–948.
  10. Higgins S., Goodwin S., Donald A., et al. Anisotropic Stress Models Improve Completion Design in the Baxter Shale // SPE Annual Technical Conference and Exhibition. — SPE, 2008. — doi: 10.2118/115736-ms.
  11. Ito T., Fujii R., Evans K. F., et al. Estimation of Stress Profile with Depth from Analysis of Temperature and Fracture Orientation Logs in a 3.6 km Deep Well at Soultz, France // All Days. — SPE, 2002. — doi: 10.2118/78185-MS.
  12. Ljunggren C., Chang Y., Janson T., et al. An overview of rock stress measurement methods // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. — 2003. — Vol. 40, no. 7/8. — P. 975–989. — doi: 10.1016/j.ijrmms.2003.07.003. EDN: XRMSON
  13. Ostadhassan M., Zeng Z., Zamiran S. Geomechanical modeling of an anisotropic formation - Bakken case study // 46th US Rock Mechanics / Geomechanics Symposium. — American Rock Mechanics Association, 2012. — P. 2631–2645.
  14. Prats M. Effect of Burial History on the Subsurface Horizontal Stresses of Formations Having Different Material Properties // Society of Petroleum Engineers Journal. — 1981. — Vol. 21, no. 06. — P. 658–662. — doi: 10.2118/9017-pa.
  15. Shkuratnik V. L., Kravchenko O. S., Filimonov Y. L. Stress Memory in Acoustic Emission of Rock Salt Samples in Cyclic Loading under Variable Temperature Effects // Journal of Mining Science. — 2020. — Vol. 56, no. 2. — P. 209–215. — doi: 10.1134/s1062739120026662. EDN: VDVRQK
  16. Sinha B. K., Wendt A. S. Estimation of horizontal stress magnitudes using sonic data from vertical and deviated wellbores in a depleted reservoir // Geological Society, London, Special Publications. — 2014. — Vol. 409, no. 1. — P. 67–91. — doi: 10.1144/SP409.9.
  17. Thiercelin M. J., Plumb R. A. Core-Based Prediction of Lithologic Stress Contrasts in East Texas Formations // SPE Formation Evaluation. — 1994. — Vol. 9, no. 04. — P. 251–258. — doi: 10.2118/21847-pa.
  18. Zhang S., Ma X., Zoback M. Determination of the crustal friction and state of stress in deep boreholes using hydrologic indicators // Rock Mechanics Bulletin. — 2023. — Vol. 2, no. 1. — P. 100024. — doi: 10.1016/j.rockmb.2022.100024. EDN: XDJPFQ
  19. Zoback M. D. Reservoir Geomechanics. — Cambridge University Press, 2007.
  20. Zoback M. D., Barton C. A., Brudy M., et al. Determination of stress orientation and magnitude in deep wells // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. — 2003. — Vol. 40, no. 7/8. — P. 1049–1076. — doi: 10.1016/j.ijrmms.2003.07.001. EDN: ERYITF

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Зиганшин Э.Р., Дубиня Н.В., Новикова Е.В., Воронов И.А., 2024

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

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).