Целью геофизических исследований скважин (ГИС) является оценка физических характеристик горных пород, слагающих изучаемый разрез. Решение данной задачи усложняется тем, что свойства пород в прискважинной зоне могут существенно отличаться от таковых в неизменной части массива вследствие механического нарушения сплошности пород в процессе бурения, образования зоны проникновения за счет фильтрата промывочной жидкости в пласт-коллектор, перераспределения существовавших ранее в массиве горных пород напряжений вблизи скважины. Глубинность исследования большинства методов ГИС (в частности акустические, радиоактивные и другие виды несущего каротажа) в основном не выходит за пределы зоны проникновения. Зона проникновения отличается по физическим характеристикам от неизмененной (удаленной от стенки скважины) части пласта. Они влияют на показания методов ГИС, искажая их по сравнению с результатами измерений на моделях однородных сред. В этом смысле значительный интерес представляет оценка напряженного состояния пород в прискважинной зоне и влияние этого состояния на значения физических характеристик горных пород. Установлено, что влияние азимутальных, радиальных и температурных напряжений на физические свойства горных пород в прискважинной зоне доходит до максимума; отходя от стенки скважины вглубь массива, это влияние приближается к минимуму. В качестве объекта исследования выбраны отложения среднеэоценового возраста вулканогенно-осадочных пород месторождения Тарсдалляр, расположенного в Среднекуринской впадине. Эта формация, которая представлена карбонатной и туфогенно-осадочной фацией, сильно отличается по нефтегазоносности от других. В данной статье с целью уменьшения погрешности количественной интерпретации материалов ГИС и для получения достоверных результатов даны рекомендации о необходимости учета напряженного состояния прискважинной зоны. Проведены аналитические расчеты напряжений, позволяющие оценить изменения напряженного состояния горных пород в прискважинной зоне во времени. Дана численная реализации подхода и приведено сравнение предлагаемого подхода на практических примерах.

 

Аксельрод С.М., Пашаев Н.В. Приведение скорости продольных волн, измеряемой при акустическом каротаже, к условиям ненарушенного массива пород. В: Тематический сборник научных трудов, Баку, 1991, с. 19-24.

Гусейн-заде О.Д., Шилов Г.Я., Гусейн-заде Н.О., Есипов Ю.М., Халиков Ч.И. Геостатическое давление и вопросы напряженно-деформационного состояния горных пород в условиях проявления современных движений земной коры на нефтегазовых месторождениях. Нефть и газ, Баку, No. 5-6, 1992, с. 8-13.

Ковалев А.Л. Фильтрационно-прочностной расчет окрестности ствола вертикальной скважины с использованием критерия пластичности Друкера-Прагера. В научно-техническом сборнике: Вести газовой науки, No. 2 (18), 2014, с. 36-43.

Коптев В.И. Распределение скоростей в окрестности цилиндрических выработок в связи с их напряженным состоянием. Труды гидропроекта, Сборник 21, Инженерная геофизика, 1971, с. 41-60.

Манаков А.В. Совместное моделирование геомеханических и фильтрационных процессов в прискважинной зоне. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Новосибирск, 2014, 146 с.

Савич А.И., Коптев В.И., Никитин В.Н., Ященко З.Г. Сейсмоакустические методы изучения массивов скальных пород. Недра. Москва,1969, 239 c.

Сейтмуратов А.Ж., Умбетов У., Махамбаева И.У. Методика расчета напряженно-деформированного состояния горного массива вокруг открытых и подземных выработок. Наука и мир, No. 3(7), Т. 1, 2014, с. 200-207.

Knez D. Stress state analysis in aspect of wellbore drilling direction. Arch. Min. Sci., Vol. 59, No. 1, 2014, pp. 71-76.

Shiming He, Jun Zhou, Ming Tang. Research on wellbore stress in under-balanced drilling horizontal wells considering anisotropic seepage and thermal effects. Journal of Natural Gas Science and Engineering, Vol. 45, 2017, pp. 338-367.