Analysis of the mechanism of cyclic geomechanical treatment to increase well productivity in carbonate reservoirs

封面

如何引用文章

全文:

详细

Methods for creating microfracture zones (loosening of reservoir rock) in well vicinity by significant reducing pore pressure and techniques for increasing well productivity based on these methods have been actively developed by Russian Academy of Sciences institutes over the past decades. A prerequisite for the application of such methods is the creation of a depression of sufficient magnitude and duration in wells to form man-made microfractures. The paper discusses cyclic geomechanical treatment (CGT), one of the methods for increasing the productivity of oil wells in carbonate reservoirs based on the creation of a deep depression in a well. Effective planning and application of such methods requires understanding the mechanism of microfracturing in the vicinity of a well when a critical pore pressure reduction value is reached. The aim of this study is to substantiate the geomechanical mechanism of microfracturing formation consistent with the results of laboratory studies of core samples and the application of CGT and related methods in wells. The objectives of the study included analyzing the characteristics of laboratory experiments and their results, identifying possible mechanisms and criteria for the formation of microfracturing, and conducting coupled hydrogeomechanical modeling with an assessment of the characteristic dimensions of the affected area. It has been shown that the results of the laboratory experiments and experimental application of the CGT method are inconsistent with the shear failure mechanism, but can be explained by the compaction failure mechanism. Coupled numerical hydrogeomechanical modeling of the pilot CGT application in a well was performed with an assessment of the compaction failure criteria parameters based on core data. The estimated radius of the stimulation zone was approximately 7 m, with the estimated increase in the productivity index to be consistent with actual data.

作者简介

I. Indrupskiy

Oil and Gas Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: i-ind@ipng.ru
ORCID iD: 0000-0002-0038-6279
SPIN 代码: 3003-9701

E. Sukhinina

Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University)

Email: aesuhinina01@gmail.com
ORCID iD: 0009-0007-0483-8723

Yu. Alekseeva

Oil and Gas Research Institute of the Russian Academy of Sciences

Email: avajul@ipng.ru
ORCID iD: 0000-0001-5108-5874
SPIN 代码: 4110-7498

参考

  1. Закиров С. Н. Разработка газовых, газоконденсатных и нефте-газоконденсатных месторождений. М.: Струна; 1998. 628 с.
  2. Христианович С. А., Коваленко Ю. Ф., Кулинич Ю. В., Карев В. И. Увеличение продуктивности нефтяных скважин с помощью метода георыхления. Нефть и газ Евразия. 2000;(2):90–94.
  3. Климов Д. С., Коваленко Ю. Ф., Карев В. И. Реализация метода георыхления для увеличения приемистости нагнетательной скважины. Технологии топливно-энергетического комплекса. 2003;(4):59–64.
  4. Карев В. И., Коваленко Ю. Ф., Химуля В. В., Шевцов Н. И. Определение параметров метода направленной разгрузки пласта на основе физического моделирования на установке истинно трехосного нагружения. Записки Горного института. 2022;258:906–914. https://doi.org/10.31897/PMI.2022.95
  5. Закиров С. Н., Дроздов А. Н., Закиров Э. С. и др. Технико-технологические аспекты геомеханического воздействия на пласт. Neftegaz.RU. 2018;(6):24–29.
  6. Индрупский И. М., Ибрагимов И. И., Цаган-Манджиев Т. Н. и др. Лабораторная, численная и промысловая оценка эффективности циклического геомеханического воздействия на карбонатном коллекторе турнейского яруса. Записки Горного института. 2023;262:581–593. https://doi.org/10.31897/PMI.2023.5
  7. Fjær E., Holt R. M., Horsrud P. et al. Petroleum related rock mechanics. 2nd edition. Elsevier; 2008. 492 p.
  8. Vajdova V., Baud P., Wong T.-F. Compaction, dilatancy, and failure in porous carbonate rocks. Journal of Geophysical Research. 2004;109:B05204. https://doi.org/10.1029/2003jb002508
  9. Sari M., Sarout J., Poulet T. et al. The brittle–ductile transition and the formation of compaction bands in the Savonnières limestone: impact of the stress and pore fluid. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2022;55:6541–6553. https://doi.org/10.1007/s00603-022-02963-z
  10. Ji Y., Stephen H. A., Baud P., Wong T.-F. Characterization of pore structure and strain localization in Majella limestone by X-ray computed tomography and digital image correlation. Geophysical Journal International. 2015;200:700–719. https://doi.org/10.1093/gji/ggu414
  11. Baud P., Vinciguerra S., David C. et al. Compaction and failure in high porosity carbonates: mechanical data and microstructural observations. Pure and Applied Geophysics. 2009;166:869–898. https://doi.org/10.1007/s00024-009-0493-2
  12. Stefanov Yu P., Chertov M. A., Aidagulov G. R., Myasnikov A. V. Dynamics of inelastic deformation of porous rocks and formation of localized compaction zones studied by numerical modeling. Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2011;59:2323–2340.
  13. Chen X., Roshan H., Lv A. et al. The dynamic evolution of compaction bands in highly porous carbonates: the role of local heterogeneity for nucleation and propagation. Progress in Earth and Planetary Science. 2020;7(28). https://doi.org/10.1186/s40645-020-00344-0
  14. Тимошенко С. П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.: Наука; 1979. 560 с. (Ориг. вер.: Timoshenko S. P., Goodier J. Theory of elasticity. 3rd ed. N.-Y.: McGraw-Hill; 1970.)
  15. Zhang J., Standifird W. B., Shen X. Borehole stability in naturally deformable fractured reservoirs – a fully coupled approach. In: SPE Annual Technical Conference Exhibition. Scheveningen, The Netherlands, May 30, 2007. https://doi.org/10.2118/107785-MS

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载


Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名 4.0国际许可协议的许可

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».