УДК 550.8.05, 552.08, 552.1
В.В. Химуля, С.О. Барков
АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ НИЗКОПРОНИЦАЕМЫХ ПОРОД-КОЛЛЕКТОРОВ СРЕДСТВАМИ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДА НАПРАВЛЕННОЙ РАЗГРУЗКИ ПЛАСТА
Аннотация
В статье представлены результаты комплексных исследований изменения внутренней структуры и эволюции фильтрационных свойств низкопроницаемых пород Астраханского газоконденсатного месторождения при реализации способа повышения продуктивности скважин – метода направленной разгрузки пласта. Проведено физическое моделирование процессов деформирования и фильтрации на уникальной Испытательной системе трехосного независимого нагружения Института проблем механики РАН. Выполнено 3D-сканирование пород после испытаний на высокоразрешающем рентгеновском микротомографе ProCon CT-MINI с целью анализа изменений внутренней структуры. Получена цифровая модель породы, проведено численное моделирование фильтрационного потока в программном обеспечении GeoDict по результатам микротомографического сканирования. Рассчитаны поля скоростей и значения проницаемости для разных вычислительных моделей и способов оптимизации расчета. Проведено сравнение результатов, полученных в рамках различных моделей фильтрации, с лабораторно измеренным значением. Описаны основные различия в подходах к численной оценке проницаемости пород, сделаны выводы о применимости использованных методик моделирования. Результаты исследований позволяют сделать вывод, что метод направленной разгрузки пласта может быть успешно применен для условий Астраханского газоконденсатного месторождения и позволяет значительно улучшить фильтрационные свойства пород в окрестности скважины.
Ключевые слова: фильтрационные свойства, напряженно-деформированное состояние, истинно трехосное нагружение, метод направленной разгрузки пласта, увеличение проницаемости, повышение нефтеотдачи, рентгеновская томография, внутренняя структура пород, численное моделирование.
V.V. Khimulia, S.O. Barkov
ANALYSIS OF CHANGES IN THE INTERNAL STRUCTURE OF LOW-PERMEABILITY RESERVOIR ROCKS BY MEANS OF COMPUTED TOMOGRAPHY AFTER IMPLEMENTATION OF THE DIRECTIONAL UNLOADING METHOD
Abstract
The article presents the results of comprehensive studies of changes in the internal structure and evolution of filtration properties of low-permeability rocks of the Astrakhan gas-condensate field when implementing the method of increasing well productivity – the directional unloading method. Physical modeling of the deformation and filtration processes on the unique Triaxial Independent Load Test System of the Institute for Problems in Mechanics of the Russian Academy of Sciences was carried out. A 3D scan of rocks after testing was performed using a ProCon CT-MINI high-resolution X-ray tomograph in order to analyze changes in the internal structure. A digital model of the rock was obtained, and numerical simulation of filtration flow in GeoDict software based on the results of microtomography scanning was performed. Velocity fields and permeability values for different computational models and computation optimization methods are calculated. The results obtained in different filtration models are compared with the laboratory measured value of permeability. The main differences in approaches to numerical estimation of rock permeability are described, and conclusions about the applicability of the modeling techniques used are made. The research results allow us to conclude that the directional unloading method can be successfully applied to the conditions of the Astrakhan gas-condensate field, allowing to significantly improve filtration properties of rocks in the vicinity of the well.
Keywords: filtration properties, stress-strain state, true triaxial loading, directional unloading method, permeability increase, enhanced oil recovery, X-ray tomography, internal rock structure, numerical simulation.
DOI 10.29222/ipng.2078-5712.2022-39.art3
Полный текст статьи в формате PDF
