Файл: Реферат По дисциплине Геомеханика нефтяных пластов и газовых залежей Геодинамические процессы, сопровождающие разработку месторождений углеводородов.docx
Добавлен: 28.03.2024
Просмотров: 23
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
несут косвенную, требующую умелой интерпретации, информацию. Дополнительные сложности вносят эффекты консолидации массива при его вскрытии и извлечении флюида, термические напряжения, а также, чаще всего, полная неопределенность с исходным полем напряжений.
Знание исходного тензора напряжений, его ориентации и величины, имеет фундаментальное значение в нефтяной промышленности, так как этот параметр влияет на многие аспекты разведки и разработки углеводородов. Достаточно отметить, что трещина ГРП растет в направлении наибольшего сжатия, следовательно, зная направление максимального главного напряжения и его величину, можно более эффективно проектировать и выполнять ГРП. Овализация ствола скважины, ее разрушение является также следствием действия высоких анизотропных напряжений. Явления разрушения призабойной зоны, или пескопроявления, наносящие большой ущерб оборудованию нефте- и газопромыслов, также являются следствием действия природного поля напряжений, при этом, естественно, накладываются эффекты консолидации коллекторов, слабость их прочностных свойств. Изучение физико-механических и компрессионных свойств продуктивных объектов – чрезвычайно сложный раздел механики горных пород. Как учесть при определении геомеханических параметров продуктивных объектов на образцах керна, добываемого из скважин на глубинах 4 км и более многочисленные эффекты, связанные с разгрузкой образца от действующих высоких, чаще всего анизотропных напряжений, анизотропию свойств самого образца, влияние высоких температур, насыщенность пористой среды и целый ряд еще не менее значимых проблем? В связи с этим параметрическое обеспечение самых оригинальных численных моделей деформирования горного массива чаще всего становится непреодолимой преградой при практической реализации этих моделей. В этих условиях исследователь вынужден использовать иногда наиболее простые модели и подбирать входящие в них коэффициенты на основе эмпирических знаний. Однако использование простых моделей (например, в оценке устойчивости ствола скважины в процессе бурения) не позволяет выявить истинные сложные механизмы деформирования пород. [1]
Пример геодинамических процессов при разработке нефтегазовых месторождений в республике Татарстан
С конца XX века и по настоящее время наиболее целенаправленно исследованиями вопросов антропогенной тектоники занимаются в Татарстане на Ромашкинском нефтяном месторождении. Причиной проявления геодинамических исследований стали частые разрывы трубопроводов, аварии в местах нефтедобычи и периодические землетрясения. В 1982 г. на территории месторождения были установлены сейсмические станции, которые в период с 1982 по 2000 гг. зарегистрировали 700 землетрясений мощностью 4—6 баллов, а в 1991 г. — 7 баллов (Мирзоев и др., 2001). Землетрясение мощностью 5 баллов произошло в районе г. Альметьевск 29 мая 2008 г. Установлено, что все землетрясения имеют техногенную природу.[2]
Рис. 1 Движения земной поверхности на разрабатываемых месторождениях в Татарстане
Кроме геодезических измерений, в пределах Ромашкинского месторождения нефти проводили и гравитационные исследования, которые показали изменение величин силы тяжести на одних и тех же участках в различное время. Выявлено, что первоначальное значение силы тяжести уменьшается, а затем возрастает, или возрастание силы тяжести сменяется резким падением
Рис.2 – Изменение силы тяжести вдоль профиля «Север-Юг» в пределах Ромашкинского месторождения
В настоящее время активизируются карстовые процессы, возникают провалы. Крупный провал возник в 2013 г. Диаметр провала более 10 м, глубина превышает 15 м. Кроме этого, на территории Туймазинского нефтяного месторождения в 2011 г. было землетрясение мощностью 4 балла. Следовательно, изучаемая территория является зоной активного воздействия антропогенной тектоники.[2]
Заключение
Сложность изложенных проблем определяется недостаточной разработкой теоретических и методических основ процессов деформирования горных пород, а также количеством накопленной информации, многовариантностью получаемых решений и сложностью происходящих в недрах процессов. Определенные трудности в реализации задач связаны также с нестабильностью финансирования, в результате чего большой объем исследований остается незавершенным и теряется значительная часть необходимой информации.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Знание исходного тензора напряжений, его ориентации и величины, имеет фундаментальное значение в нефтяной промышленности, так как этот параметр влияет на многие аспекты разведки и разработки углеводородов. Достаточно отметить, что трещина ГРП растет в направлении наибольшего сжатия, следовательно, зная направление максимального главного напряжения и его величину, можно более эффективно проектировать и выполнять ГРП. Овализация ствола скважины, ее разрушение является также следствием действия высоких анизотропных напряжений. Явления разрушения призабойной зоны, или пескопроявления, наносящие большой ущерб оборудованию нефте- и газопромыслов, также являются следствием действия природного поля напряжений, при этом, естественно, накладываются эффекты консолидации коллекторов, слабость их прочностных свойств. Изучение физико-механических и компрессионных свойств продуктивных объектов – чрезвычайно сложный раздел механики горных пород. Как учесть при определении геомеханических параметров продуктивных объектов на образцах керна, добываемого из скважин на глубинах 4 км и более многочисленные эффекты, связанные с разгрузкой образца от действующих высоких, чаще всего анизотропных напряжений, анизотропию свойств самого образца, влияние высоких температур, насыщенность пористой среды и целый ряд еще не менее значимых проблем? В связи с этим параметрическое обеспечение самых оригинальных численных моделей деформирования горного массива чаще всего становится непреодолимой преградой при практической реализации этих моделей. В этих условиях исследователь вынужден использовать иногда наиболее простые модели и подбирать входящие в них коэффициенты на основе эмпирических знаний. Однако использование простых моделей (например, в оценке устойчивости ствола скважины в процессе бурения) не позволяет выявить истинные сложные механизмы деформирования пород. [1]
Пример геодинамических процессов при разработке нефтегазовых месторождений в республике Татарстан
С конца XX века и по настоящее время наиболее целенаправленно исследованиями вопросов антропогенной тектоники занимаются в Татарстане на Ромашкинском нефтяном месторождении. Причиной проявления геодинамических исследований стали частые разрывы трубопроводов, аварии в местах нефтедобычи и периодические землетрясения. В 1982 г. на территории месторождения были установлены сейсмические станции, которые в период с 1982 по 2000 гг. зарегистрировали 700 землетрясений мощностью 4—6 баллов, а в 1991 г. — 7 баллов (Мирзоев и др., 2001). Землетрясение мощностью 5 баллов произошло в районе г. Альметьевск 29 мая 2008 г. Установлено, что все землетрясения имеют техногенную природу.[2]
Рис. 1 Движения земной поверхности на разрабатываемых месторождениях в Татарстане
Кроме геодезических измерений, в пределах Ромашкинского месторождения нефти проводили и гравитационные исследования, которые показали изменение величин силы тяжести на одних и тех же участках в различное время. Выявлено, что первоначальное значение силы тяжести уменьшается, а затем возрастает, или возрастание силы тяжести сменяется резким падением
Рис.2 – Изменение силы тяжести вдоль профиля «Север-Юг» в пределах Ромашкинского месторождения
В настоящее время активизируются карстовые процессы, возникают провалы. Крупный провал возник в 2013 г. Диаметр провала более 10 м, глубина превышает 15 м. Кроме этого, на территории Туймазинского нефтяного месторождения в 2011 г. было землетрясение мощностью 4 балла. Следовательно, изучаемая территория является зоной активного воздействия антропогенной тектоники.[2]
Заключение
Сложность изложенных проблем определяется недостаточной разработкой теоретических и методических основ процессов деформирования горных пород, а также количеством накопленной информации, многовариантностью получаемых решений и сложностью происходящих в недрах процессов. Определенные трудности в реализации задач связаны также с нестабильностью финансирования, в результате чего большой объем исследований остается незавершенным и теряется значительная часть необходимой информации.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
-
Геомеханические и геодинамические проблемы, сопровождающие разработку месторождений углеводородов: статья /Ю.А.Кашинников, С.Г.Ашихмин, С.В.Гладышев, С.Н.Попов. – Пермь: ПГТУ, 2010. – 153-157 с. -
Южное Предуралье, география, геология, тектоника, / Монография / Г.Т.-Г.Турикешев, Г.А.Данукалова, Ш.-И.Б.Кутушев. – Москва. 2016. -257с
