В кратком четырехчасовом курсе представлены основные принципы построения самосогласованных гидро-геомеханических моделей для описания многофазных физических процессов в пласте и скважине. Особое внимание уделяется способам описания геомеханических эффектов, связанных с перераспределением эффективных напряжений в пласте и окружающих породах, возникающих от изменения порового давления в процессе разработки месторождения и добычи углеводородов. Наиболее существенны эти эффекты в неконсолидированных (слабых) и трещиноватых формациях, в которых относительно слабые перераспределения порового давления могут вызвать существенную деформацию и разрушения горной породы в режимах дилатансии или компакции, приводящей к изменению пористости и, следовательно, проницаемости. Геомеханические задачи, возникают на всех стадиях разработки месторождения – от разведки до ликвидации. К ним относятся: выбор расположения скважины, оптимальной траектории бурения, бурового оборудования и раствора; определение стратегии интенсификация добычи; контроль устойчивости скважины и пескоотделения; интерпретация сейсмики (3D, 4D) и микросейсмики; контроль уплотнения резервуара и последующего проседания; контроль реактивации разломов; обеспечение добычи из трещиноватых резервуаров; контроль проскальзывания вдоль напластований.

Решение этих задач, как на резервуарном, так и около скважинном масштабах, становится стандартной отраслевой практикой. Однако, часто возникает необходимость не только в четком понимании сути физических процессов и области применимости описывающих их моделей, реализованных в «черных ящиках» коммерческих симуляторов, но и в самостоятельном исследовании эффектов, лежащих вне этой области применимости. Все больше нефтяных компаний, в дополнение к коммерческим, пытаются развивать собственные гидро-геомеханческие модели цифрового резервуара. Предлагаемый курс освещает возникающие при этом проблемы и способы их решения, основанные на анализе современной нефтегазовой литературы а также на личном опыте работы автора в данном направлении.

Об авторе:

Мясников Артем Вениаминович – доктор физико-математических наук, автор 80 публикаций по различным приложениям методов механики сплошной среды и прикладной математики к решению естественно-научных и инженерных задач. Последние годы область научных интересов связана с нефтегазовой отраслью. В 2003-2008 гг. участвовал в разработке новых гидро-геомеханических моделей для коммерческого симулятора FrontSim (Шлюмберже), в 2008-2011 являлся научным советником Отделов геомеханики и тестирования пласта Московского научного центра Шлюмберже. В настоящее время – начальник инновационно-аналитического Отдела «ООО ЛУКОЙЛ-Инжиниринг».