Использование эффекта дискования керна в промысловой геомеханике

Опыт разработки удароопасных рудных месторождений в СНГ и других странах показал, что склонность руды (породы) к накоплению упругой потенциальной энергии и к хрупкому разрушению, а также близость уровня действующих напряжений к пределу прочности пород, надежно определяются по эффекту деления керна породы, получаемого при бурении скважин кольцевыми коронками, на выпукло-вогнутые диски. Информация, получаемая по дискованию керна, является комплексной характеристикой состояния массива. Она отражает и прочностные свойства породы, и степень ее хрупкости, и величину напряжений, действующих в массиве.

Цель. Проверка возможности определения действующих напряжений в массиве горной породы с применением метода дискования керна при подготовке геомеханической модели для проектирования гидравлического разрыва пласта (ГРП).

Материалы и методы. С целью проверки метода нами был привлечен керновый материал, отобранный на некоторых месторождениях Западной Сибири. В качестве интервалов дискования выбирали участки керна, разрушенные на диски толщиной не более половины его диаметра. Величину действующих в массиве напряжений, нормальных к оси скважины σmax, определяли в долях от предела прочности породы на одноосное сжатие σ0 по соотношению толщины дисков к диаметру керна t/d.

Результаты. Было доказано, что метод дискования позволяет определять боковое горное давление в вертикальных нефтяных скважинах и может использоваться при подготовке геомеханической модели для проектирования ГРП.

Заключение. Рассмотрена возможность использования эффекта дискования керна для определения горизонтальных напряжений при составлении геомеханической модели разреза с целью проектирования процесса гидравлического разрыва пласта. Рекомендуется для обеспечения лучшей сходимости и точности результатов метода исследовать прочностные свойства керна, отобранного непосредственно из интервалов дискования.

1. Макаров А.Б. Практическая геомеханика. Пособие для горных инженеров. — М.: Издательство «Горная книга», 2006. — 391 с.

2. Основы технологии гидравлического разрыва пластов: Учебное пособие / В.Г. Салимов, Ш.Ф. Тахаутдинов, А.В. Насыбуллин, О.В. Салимов. — Казань: Изд-во «ФЭН» АН РТ, 2021. — 386 с.

3. Методические рекомендации по подсчету геологических запасов нефти и газа объемным методом. Под редакцией В.И. Петерсилье, В.И. Пороскуна, Г.Г. Яценко. — Москва—Тверь: ВНИГНИ, НПЦ «Тверьгеофизика», 2003. — 260 с.

4. Салимов В.Г., Насыбуллин А.В., Салимов О.В. Прикладные задачи технологии гидравлического разрыва пластов. Монография. Казань: Издательство «ФЭН» Академии наук РТ, 2018. — 380 с.