Вахромеев Андрей Гелиевич - доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128; 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 257; 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Andrei G. Vakhromeev - Doctor of Geology and Mineralogy, Head of Laboratory.
128 Lermontov street, Irkutsk 664033; 257 Lermontov street, Irkutsk 664033; 83 Lermontov street, Irkutsk 664074.
Иванишин Владимир Мирославович – директор.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 257.
Vladimir M. Ivanishin – Director.
257 Lermontov street, Irkutsk 664033.
Сверкунов Сергей Александрович - кандидат геолого-минералогических наук.
664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 128; 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 257, офис 909; 664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83; 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 134.
Sergei A. Sverkunov - Candidate of Geology and Mineralogy.
128 Lermontov street, Irkutsk 664033; Office 909, 257 Lermontov street, Irkutsk 664033; 83 Lermontov street, Irkutsk 664074; 134 Lermontov street, Irkutsk 664033.
Поляков Владимир Николаевич - доктор технических наук, профессор.
450075, Уфа, пр. Октября, 129/3.
Vladimir N. Polyakov - Doctor of Technical Sciences, Professor.
129/3 Oktyabr' ave., Ufa 450075.
Разяпов Радий Киньябулатович - кандидат геолого-минералогических наук, главный геолог.
625002, Тюмень, ул. Орджоникидзе, 5.
Radiy K. Razyapov - Candidate of Geology and Mineralogy, Chief Geologist.
5 Ordzhonikidze street, Tyumen 625002.
Горно-геологические условия бурения глубоких скважин на нефть и газ на территории юга Сибирской платформы отличаются высокой сложностью проектирования и строительства. Осложняющим фактором являются специфические особенности сложных деформируемых каверново-трещинных карбонатных коллекторов. Проектирование геологической модели карбонатного коллектора должно выполняться индивидуально, с учетом условий каждого конкретного месторождения, в том числе сложного фильтрационного поля, доказанного явления деформации фильтрующих трещин при неизменных параметрах каверновой составляющей и т.д. Неполная геологическая модель и отсутствие подхода к разработке карбонатных продуктивных пластов могут явиться причиной недостижения проектных значений дебитов скважин, снижения охвата запасов месторождения и, соответственно, уменьшения коэффициента извлечения нефти. При разработке месторождений нефти, газа или промышленных рассолов необходимо рассматривать природно-техническую систему «пласт – коллектор» (механическое воздействие) – «пластовая флюидная система» и «скважина» (гидродинамическое воздействие) на основе комплексного анализа ее неразрывных составных частей. В данном исследовании показано, что каждая часть системы вносит непосредственный вклад в общий комплекс. Напряженное состояние горного массива породы-коллектора проницаемой части природного трещинного резервуара, флюидонасыщенных пластов-коллекторов может динамически меняться в процессе колебаний барического поля пластовой углеводородной системы в первичном вскрытии пласта. Авторами проведен анализ природно-технической системы «скважина – флюидонасыщенный пласт» как реальной «on-line»-модели процесса «утечки» – ГРП на основе стандартного графика зависимости давления от времени при гидроразрыве пласта. Исследование процессов, происходящих в текущий момент бурения в карбонатных каверно-трещинных коллекторах, позволяет делать прогноз на реакцию горного массива пород при гидравлическом приложении к нему репрессии (т.е. при первичном вскрытии коллектора во время бурения скважин) и депрессии (при проведении работ по испытанию и освоению продуктивной скважины). Все барические воздействия, гидравлически приложенные к пластовой флюидной системе, способны перевести природный резервуар в другое напряженное состояние. Одно из наиболее сложных – состояние с существенно меняющимися параметрами проницаемости фильтрующих трещин [Belonin etal., 2005; Borevsky, 1986]. Важно понимать, что если этот переход в процессе бурения является неконтролируемым и непрогнозируемым, на практике можно необратимо существенно снизить фильтрационно-емкостные свойства коллектора, а значит – потерять продуктивность скважин по нефти и конечные показатели рентабельности освоения месторождения углеводородов. По фактурным данным глубокого бурения авторами продолжены комплексные исследования деформируемых трещинных коллекторов в области напряженного состояния массива и барических характеристик флюидных систем, их взаимного влияния при гидравлическом воздействии в цикле заканчивания скважин, проанализированы различные напряженные состояния горного массива коллекторов. Обоснованы индикаторы, характеризующие то или иное состояние горного массива. Выданы геолого-технологические рекомендации по первичному вскрытию продуктивного пласта, а также по проведению испытаний скважины в зависимости от состояния природно-технической системы «скважина – флюидонасыщенный пласт». Разработаны новые геолого-технологические решения.
Inthe southern areas of the Siberian platform, geological and mining conditions are highly complex for design, drilling and construction of deep wells for oil and gas. Complicating factors are related to specific features of deforming cavity-fractured carbonate reservoirs. Geological models of carbonate reservoirsshould be designedon a case-by-case basis, taking into consideration the conditions of each specific field, including its complex filtration field, confirmed deformation of filteringfractures with constant parameters of the cavern component, etc. If an incomprehensive geological model is used for production planning with a lack ofa well-based approach to the development of a carbonate reservoir, design well flow rates may not be achieved, the field reserve coverage will be reduced and, consequently, the oil recovery ratio will be lower. When developing oil, gas and brine deposits, it is required to consider the natural-technical system of‘reservoir – reservoir’ (mechanical impact) – ‘reservoir fluid system and well’ (hydrodynamic impact) on the basis of a comprehensive analysis of its interrelated and interdependent components. Our study shows that each part of the system contributes directly to the entire complex. The stress state of the rock mass in the fluid-permeable part of the natural fractured reservoir and fluid-saturated reservoirs is dynamically changeable during the fluctuations of the pressure field of the reservoir hydrocarbon system at the initial penetration of a well into the reservoir. The authors analyzed the natural-technical system ‘well – fluid-saturated bed’ as a real on-line model of leaking – hydraulic fracturing based on a standard pressure vs. time curve during hydraulic fracturing. Based on the knowledge of the on-going processes in carbonate cavern-fractured reservoirs, it becomes possible to predict the reaction of the rock mass during hydraulic repression (i.e., during the initial penetration of a well into the reservoir) and depression (during testing and operations of a production well). All pressure effects hydraulically applied to the reservoir fluid system can lead to changes in the stress state of the natural reservoir. Thestress state with significantly changing permeability parameters of filtering fractures is among the most complex states of stress [Belonin et al., 2005; Borevsky, 1986]. It is important to take into accountthat such stress state transition during the drilling process is uncontrollable and unpredictable, which means that the reservoir permeability and porosity may be irreversibly affected and considerably reducedand, consequently,the oil well productivity and the final profitability of developing the hydrocarbon field will be significantly decreased. Based on the actual deep drilling data, we continue comprehensive studies of deforming fractured reservoirs in the area of the stress state of the rock mass and investigation of pressure characteristics of fluid systems and their mutual influence during hydraulic operations in the well completion cycle. Wehave analyzed the stress state of the rock mass in various reservoirs. Indicators characterizing a particular state of the rock mass are substantiated. Geological and technological recommendations are specified for the initial penetration of wells into the reservoir, as well as for testing the wells with respect to the state of the natural-technical system ‘well – fluid-saturated formation’. New geological and technological solutions are proposed.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.