Прогноз напряженно-деформированного состояния горного массива при добыче углеводородов на Салмановском (Утреннем) месторождении

В работе представлен прогноз напряженно-деформированного состояния горного массива при добыче углеводородов на Салмановском (Утреннем) газоконденсатном месторождении, которое является сырьевой базой ООО «Арктик СПГ 2». Расчеты основываются на использовании результатов керновых испытаний, данных геофизических исследований скважин для распространения физико-механических свойств в массиве и геомеханическом моделировании с использованием «шатровой модели» деформирования продуктивных объектов. Определены зависимости модуля упругости и коэффициента Пуассона от скорости продольной волны. В последующем, с использованием данных геофизических исследований скважин, по скорости продольной волны было получено распределение упругих свойств. Кроме того, для применения расчетного аппарата шатровой модели была расчитана зависимость индекса компрессии также от скорости продольной волны. Расчеты показали оседание земной поверхности до 2 м при полной отработке запасов месторождения. Оседания подобной величины приведут к подтоплению территории грунтовыми водами, в связи с чем в проектах на строительство было рекомендовано предусмотреть более высокие отсыпки песка. Горизонтальные деформации земной поверхности при разработке Салмановского (Утреннего) месторождения могут быть близки к допустимым деформациям для объектов инфраструктуры и газопроводов месторождения и со временем могут привести к нарушению их нормальной эксплуатации. Все это указывает на необходимость создания как мониторинга деформационных процессов территории всего месторождения, так и геотехнического мониторинга объектов инфраструктуры.

1. Кашников, Ю. А. Механика горных пород при разработке месторождений углеводородного сырья: монография / Ю. А. Кашников, С. Г. Ашихмин. – Москва : Горная книга, 2019. – 496 с. – Текст : непосредственный.

2. Petroleum Related Rock Mechanics. 2nd Edition Edition / E. Fiaer, R. M. Holt, P. Horsrud [et al.]. Developments in petroleum science. – Vol. 53. – 2008. – Text : direct.

3. Charlez P. A. Rock Mechanics / F. Р. Charlez. – Vol. 2. Petroleum Applications. – 1997. – Text : direct.

4. Boade R. R. Forecasing of Ekofisk Reservoir Compaction and Subsidence by Numerical Simulation / R. R. Boade, L.Y. Chin, W. T. Siemers. – Text : direct. – DOI 10.2118/17855-PA // Journal of Petroleum technology. – 1989. – Vol. 41, Issue 7. – Р. 723–728. – SPE-17855-PA.

5. Numerical simulation of Ekofisk reservoir compaction and subsidence: Treating the mechanical behavior of the overburden and reservoir / L. Y. Chin, R. R. Boade, N. B. Nagel, G. H. Landa. – Text : direct // SPE/ISRM Rock Mechanics in Petroleum Engineering. – SPE, 1994. – P. SPE-28128-MS.

6. Plischke, E. Review of Subsidence Modelling in the Adriatic Basin on the Basis of Seven Selected Fields / E. Plischke // ISAMGEO Engineering GmbH. – 1998. – Text : direct.

7. Mathematical Simulation of the Subsidence of Ravenna / G. Gambolati, G. Ricceri, W. Bertoni [et al.]. – DOI 10.1029/91WR01567. – Text : direct // Water Resources Research. – 1991. – Vol. 27, Issue 11. – P. 2899–2918.

8. Pande, G. N. On Joint/Interface Elements and Associated Numerical illconditioning, conditioning / G. N. Pande, K. G. Sharma. – DOI 10.1002/nag.1610030308. – Text : direct // International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics. – 1979. – Vol. 3, Issue 3. – P. 293–300.

9. Zienkiewicz, O. C. Some useful forms of isotropic yield surfaces for soil and rock mechanics / O. C. Zienkiewicz. – Text : direct // Finite Elements in Geomechanics edited by Gudehus, G. – 1977. – С. 179–190.

10. Zoback, M. D. Reservoir Geomechanics / M. D. Zoback. – Cambridge. University Press. – 2007. – P. 449. – Text : direct.

11. Геолого-геомеханическая модель Астраханского газоконденсатного месторождения / Ю. А. Кашников, С. В. Гладышев, Д. В. Шустов [и др.]. – Текст : непосредственный // Газовая промышленность. – 2012. – № 3. – С. 29–33.

12. Sone, H. Mechanical properties of shale-gas reservoir rocks - Part 2: Ductile creep, brittle strength, and their relation to the elastic modulus/ H. Sone, M. D. Zoback. – DOI 10.1190/geo2013-0051.1. – Text : direct // Geophysics. 2013. – Vol. 78, Issue 5. – P. D393–D402.

13. 3D geological geomechani-cal reservoir modeling for the purposes of oil and gas field development optimization / D. V. Shustov, Yu. A. Kashnikov, S. G. Ashikhmin, A. E. Kukhtinskiy. – Text : direct // EUROCK 2018: Geomechanics And Geodynamics Of Rock Masses. – 2018. – Vol. 2. – P. 1425–1430.

14. ASTM D7012-14 Standard test method for compressive strength and elastic moduli of intact rock core specimens under varying states of stress and temperatures. – 2017. – DOI: 10.1520/D7012-14. – Text : direct

15. Fjaer, E. Static and dynamic moduli of a weak sandstone / E. Fjaer. – DOI 10.1190/1.3052113. – Text : direct // Geophysics. – 2009. – Vol. 74, Issue 2. – P. 1MA-Z35.

16. Добрынин, В. М. Деформации и изменения физических свойств коллекторов нефти и газа / В. М. Добрынин. – Москва : Недра, 1970. – 239 с. – Текст : непосредственный.

17. Кузьмин, Ю. О. Еще раз об оценке оседания дна акватории в случае разработки сеноманской залежи одного газового месторождения / Ю. О. Кузьмин. – Текст : непосредственный // Маркшейдерский вестник. – 2010. – № 1(75). – С. 53–60.

18. Мазницкий, А. С., Влияние параметров упругости пород на уплотнение коллектора и оседание земной поверхности при разработке нефтяных месторождений / А. С. Мазницкий, Л. М. Середницкий. – Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 1991. – № 6. – С. 14–16.

19. Geertsma, J. A. Basic Theory of Subsidence Due to Reservoir Compaction : The Homogeneous Case / J. A. Geertsma. – Text : direct // Verh. KKL. Nederl. Geol. Mijnbouwkd. GENOOTSCH.; NEDERL. – 1973. – Vol. 23. – P. 43–62.