В статье рассматриваются данные зависимости механических свойств нефтенасыщенных коллекторов и устойчивости призабойной зоны скважин в процессе разработки месторождения. Актуальность данной задачи связана, с одной стороны, с выбором наиболее рациональной конструкции забоя скважины, а с другой – с необходимостью учета механизмов изменения горного давления, разрушения пласта-коллектора при движении флюида и т.п. Эти взаимосвязанные показатели обычно оцениваются методами динамической петрофизики, согласно которым в процессе эксплуатации добывающих скважин в призабойной зоне пласта формируется воронка депрессии и наблюдается значительное снижение пластового давления. При этом наиболее оптимальным считается анализ изменений пластовых давлений нефтяных залежей во времени. Для иллюстрации этого в работе приведены трассерные исследования осредненных значений фильтрационных параметров пластов в интервале между нагнетательной и добывающей скважинами. Описаны случаи моделирования внутрипластовой флюидодинамики, когда нагнетательная скважина находится на крыле структуры, а добывающая скважина – на ее вершине и наоборот. В работе также приведены оценки механических свойств (твердости, предела текучести и т.п.) для проб кернов при различных значениях всестороннего давления. Причем к испытаниям привлекались как терригенные, так и вулканогенно-осадочные коллекторы со специфической – кавернозно-поровой структурой. В частности, установлено, что прочность на сжатие Ucs, изгиб Fts и ударная вязкость Dn логарифмически уменьшаются с ростом открытой пористости Pa, в то время как абразивная износостойкость Bsa нелинейно увеличивается с ростом открытой пористости Pa для осадочно-вулканогенных пород. Плотность Uw и водонасыщенность W линейно взаимосвязаны с механическими свойствами породы; прочность на сжатие Ucs, изгиб Fts и ударная вязкость Dn увеличиваются с ростом плотности Uw. Результаты позволили классифицировать испытанные пробы соответственно критериям Дира и Миллера, а также установить корреляционные связи между отдельными физико-механическими свойствами.

Ключевые слова: призабойная зона, терригенные коллекторы, механические свойства, всестороннее давление

ЛИТЕРАТУРА

Alimzhanov AM (1999) Non-axisymmetric elastic-plastic state around the wellbore under the softening effect of drilling mud. Paper presented at Proc. intern. conf. "Geodynamics and stress state of the Earth's interior". Akademgorodok, Novosibirsk, 4-7 October 1999, p 184–189 (in Russian).

Baklashov IV (2005) Geomechanics. Volume I. Fundamentals of geomechanics, Publishing House of Moscow State Mining University, Moscow, p 280 (in Russian).

Deere DU and Miller RP (1966) Engineering classification and index properties for intact rock, Illinois Univ. at Urbana Dept. of Civil Engineering, Tec. Rep. No. AFWL-TR-65-116, p 327

Gasanov AB (2021) Geological and geophysical knowledge and productivity issues of the sedimentary complex of the South Caspian Basin. Leman, Baku, p 240 (in Russian)

Gasanov AB, Kyazimov RR, Mamedova DN, Mutallimova OM (2016) Variations in reservoir pressure and filtration-capacity properties of reservoirs of deep-seated fields in the South Caspian Sea. Presented in the collection of materials from the scientific practical conference ‘Geology, Geodynamics and Geoecology of the Caucasus: Past, Present and Future’ Makhachkala, p 242–247 (in Russian)

Gladkov EA (2011) Polygenic formation of hydrocarbons in fractured-cavernous carbonate reservoirs. Geology, geophysics and development of oil and gas fields 11:23–27 (in Russian)

Gladkov EA, Gladkova EE (2008) Ambiguity of geological and technological information in the process of adaptation of the hydrodynamic model. Drilling and Oil 10:40–41 (in Russian)

Gladkov EA, Gladkova EE (2011) Changes in the filtration-capacitive properties of deposits during their development. Oil and Gas Journal, Russia 9:75–79 (in Russian)

Hasanov AB, Isfandiyarov OA, Mehraliyeva NH, Abbasov TS (2022) Stability conditions of oil-saturated reservoirs porosity with deep overlaying. ANAS Transactions, Earth Sciences 2:46–53. https://doi.org/10.33677/ggianas20220200081

Heap MJ et al. (2024) Compaction and permeability evolution of tuffs from Krafla volcano (Iceland). Journal of Geophysical Research: Solid Earth 129(8), e2024JB029067. https://doi.org/10.1029/2024JB029067

Heap MJ, Meyer GG, Noel C et al., (2022) The permeability of porous volcanic rock through the brittle-ductile transition. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 127(6), e2022JB024600. https://doi.org/10.1029/2022jb024600

Imanov AA (2001) Comprehensive assessment of the properties of sedimentary rocks and oil and gas potential of the South Caspian Basin at great depths. Elm, Baku, p 256 (in Russian)

Imanov AA (2012) Physic mechanical properties of sedimentary rocks of the South Caspian Basin in deep conditions: hydrocarbon resources of great depths. Baku, p 203 (in Russian).

Khristianovich SA, Zheltov YuP, Barenblatt GI (1957) On the mechanism of hydraulic fracturing of the reservoir. Oil industry 5:44–53 (in Russian)

Mirzajanzadeh AKh, Ametov IM (1983) Forecasting the field efficiency of thermal stimulation methods on oil reservoirs. Nedra, Moscow, p 205 (in Russian)

Mori V, Furmentro D (ed) (1994) Rock mechanics as applied to problems of oil exploration and production: collection of articles. Mir, Elf Akiten, Moscow, p 416 (in Russian)

Teymen A (2018) Prediction of the main mechanical parameters of tuffs based on test results. Physical and technical problems of mineral development 5:18–32 (in Russian)

Trofimov AS, Krivova NR, Ponyaev SV, Galliev FF (2007) Tracer studies of the formations of the "Yu" group of the Kottyn area. Bulletin of the subsoil user 18:44–46 (in Russian)

Zaalishvili VB, Hasanov AB, Abbasov EY, Mammadova DN (2023) Detailing the pore structure of productive intervals of oil wells using the Colour 3D Imaging. Energies 16(1):217. https://doi.org/10.3390/en16010217

Zhang C, Rykus MV, (2015). On the influence of geological heterogeneity of the mouth bar on the hydrodynamics of the Red Forest reservoir (China). Electronic scientific journal Oil and Gas Engineering 1:33–46 (in Russian)