Механика горных пород при разработке месторождений углеводородного с.-1
.pdf15.Котяхов Ф .И . Физика нефтяных и газовых коллекторов. - М.: Недра, 1977.
16.Лебединец Л.П. Изучение и разработка нефтяных месторождений
стрещиноватыми коллекторами. - М.: Наука, 1997.
17.Майер В.П., Батурин Ю.Е. Программный комплекс «ТЕХСХЕ - МА»//Нефтяное хозяйство. - 2004. - № 2. - С. 52-53.
18.Майер В.П. Гидродинамическая модель фильтрации нефти, газа и
воды в пористой среде. - Екатеринбург: Путиведь, 2000. - 207 с.
19. Некрасов А.С., Макаловский Г.В. Методика построения модели дифференцированной индикаторной диаграммы сложнопостроенного коллектора фаменско-турнейских отложений Шершневского нефтяного месторождения//Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2005. - № 5-6. - С. 11-15.
20.Николаевский В.Н. Геомеханика и флюидодинамика. - М.: Недра, 1996. - 447 с.
21.Перепеличенко В.Ф. и др. Разработка нефтегазоконденсатных ме сторождений Прикаспийской впадины. - М.: Недра, 1994. - 364 с.
22.Перепеличенко В.Ф., Дербенев В.А., Тан Цин Ю . Прогнозирование дебитов скважин глубокозалегающих месторождений с АВПД//Газовая
промышленность. - 2005. - № 4. - С. 55-57.
23.Попов С.Н. Моделирование динамики дебитов скважин А ГКМ с учетом трещинной составляющей проницаемости//Геология, геофизика
иразработка нефтяных и газовых месторождений. - 2005. - № 9-10. -
С.54-57.
24.Попов С.Н., Кашников Ю.А. Численное моделирование индика торных диаграмм скважин, вскрывших ачимовские отложения// Геоло гия, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2005. - № 9-10. - С. 40-44.
25.Природные резервуары углеводородов и их деформации в процес се разработки нефтяных месторождений: Тез. докладов конференции,
Казань, 19-23 июня 2000 г. - Изд. Казанского универ-та. - 100 с.
26.Распопов А.В., Щипаное А.А, Влияние динамической деформа ции трещинно-порового коллектора на добычу нефти//Нефтяное хозяй ство. - 2002. - № 3. - С. 97-99.
27.Сонич В.П., Черемисин Н.А., Батурин Ю.Е. Влияние снижения пластового давления на фильтрационно-емкостные Свойства пород//Нефтяное хозяйство. - 1997. - № 9. - С. 52~57.
28. |
Справочная |
книга по добыче нефти/Под ред. Щ .К. Гиматуди- |
нова. - |
М.: Недра, |
1974. |
29. |
Терентьев Б.В., Плотников В.В., Щипаное А.А. Изменение емкост |
|
ных и фильтрационных свойств карбонатных коллекторов при разработ ке залежей нефти - влияние на результаты моделирований; эксперимен тальные исследования//Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. - 2005. - № 5-6. - С. 59-67.
30. Черемисин Н.А., Сонич В.П., Батурин Ю.Е. Методика обоснования остаточной нефтенасыщенности при водонапорном режиме эксплуата ции пластов//Нефтяное хозяйство. - 1997. Nb 9. - С. 58-60.
31.Черемисин П.А., Сонич В.П., Ефимов П.А. Роль неупругой дефор мации коллекторов в нефтеотдаче пластов//Нефтяное хозяйство. - 2001. - № 9. - С. 76-79.
32.Черемисин А.Н., Черемисин Н.А., Сонич В.П. Особенности модели рования разработки гранулярных коллекторов с упруго-пластическими
свойствами//Нефтяное хозяйство. - 2004. - № 2. - С. 60^02.
33.Шпуров И.В., Смышляева М Д ., Иванов С.В. и др. Влияние геодинамических условий разработки на фильтрационно-емкостные свойства горных пород горизонта ЮВ1 Хохряковского месторождения. Изв. ву зов. Сер.: Нефть и газ. - 2002. - № 3. - С. 33-41.
34.Щелкачев В.Н., Лапук Б.Б. Подземная гидравлика. - М.: Динами ка, 2001.
35.Щипаное А Л . Влияние динамической деформации трещиннопорового коллектора на эффект от увеличения депрессии//Геология и
геофизика разработки нефтяных и газовых месторождений. - 2003. -
№2. - С. 33-37.
36.Barton N.R., Bandis S.N. Effects of Block Size on the Shear Behav iour of Jointed Rock. Proc. of the 23rd U.S. Symp. on Rock Mech., Issues in Rock Mech., Berkeley, California 1982. - New York: A.I.M.E.
37.Barton N.R., Bandis S.N., Bakhtar K. Strength, deformation and con ductivity coupling of rock joints. Int. J. Rock Mecn. - No. 36, Pp. 121-140, 1985.
38.Boade R.R., Chin L.Y., Siemers W.T. Forecasing of Ekofisk Reservoir
Compaction and Subsidence by Numerical Simulation. Journal of Petroleum technology. - July 1989, Pp. 723-728.
39.Charlez F.P. Rock Mechanics. Volume 1,2. Petroleum applications. Teditions Technip. 27 me Ginoux 75737 Paris cedex 15. 1997.
40.EUROCK-98. Rock Mechanics in Petrolium Industry. Trondheim,
1998.
41.Gutierrez M., Lewis R.W. the Rolle of Geomechanics in Reservoir Simulations. Eurock'98, Pp. 439-448.
42. Johnson J.P., Rhett D.W., Siemers W.T. Rock Mechanics of the Eko fisk Reservoir in the Evaluation of Subsidence. Journal of Petroleum tech nology. - July 1989, Pp. 717-722.
43.Pattillo P.D., Kristiansen T.G., Sund G.V., Kjelstadli R.M. Reservoir Compaction and Seafloor Subsidence at Valhall. Eurock’98, Pp. 377-386.
44.Roegiers. Recent rock mechanics developments in the Petrolium in dustry. Rock Mechanics, Daemen and Schutz (eas). - 1995, Pp. 17-29.
45.Sulak R.M., Thomas L.K., Boade R.R. 3D Reservoir Simulation of Ekofisk Compaction Drive. Journal of Petroleum technology. - October 1991, Pp. 1272-1278.
46.Warren J.E., Root P.J. The behaviour of naturally fractured reser-
voirs//SPE Journal. - 1963, No. 3. Pp. 245-255.
ОГЛАВЛЕНИЕ
В В ЕД ЕН И Е ............................................................................................................. |
|
5 |
Глава 1. Ф И З И К О -М Е Х А Н И Ч Е С К И Е И Ф И Л Ь Т Р А Ц И О Н Н О - |
|
|
Е М КО С ТН Ы Е СВОЙСТВА П Р О Д У К Т И В Н Ы Х О Б Ъ Е КТО В .... |
13 |
|
1.1. Литологические особенности продуктивных объектов место |
|
|
рождений углеводородов.................................................................................... |
|
13 |
1.1.1. Породы-коллекторы............................................................................ |
|
13 |
1.1.2. Нетрадиционные коллекторы.......................................................... |
16 |
|
1.1.3. Породы покрышки (флюидоупоры).............................................. |
17 |
|
1.2. Физико-механические свойства пород-коллекторов и методы |
|
|
их определения...................................................................................................... |
|
19 |
1.3. Примеры изучения физико-механических свойств коллекто |
|
|
ров. Прочностные и деформационные свойства горных массивов... |
33 |
|
1.4. Фильтрационно-емкостные свойства коллекторов............................. |
56 |
|
Список литературы к главе 1............................................................................ |
|
61 |
Глава 2. М О Д Е Л И М Е Х А Н И К И ГО РНЫ Х П О РО Д , И С П О Л Ь |
|
|
З УЕ М Ы Е Д Л Я РАСЧЕТОВ |
Н А П Р Я Ж Е Н Н О -Д Е Ф О Р М И Р О |
|
ВА Н Н О ГО СО С ТО Я Н И Я |
ГО РНЫ Х М АС СИВ О В М ЕСТО - |
|
Р О Ж Д Е Н И Й УГЛЕВ О Д О РО Д О В ............................................................... |
62 |
|
2.1. Основные механические модели горных пород.................................. |
63 |
|
2.2. Критерии разрушения и неупругие модели горных пород......... |
69 |
|
2.3. Модель деформирования скальных пород по системам трещин |
85 |
|
2.4. Модель деформирования и разрушения соляных пород............ |
92 |
|
2.5. Модель деформирования продуктивного объекта в процессе |
|
|
падения пластового давления........................................................................... |
|
97 |
2.5.1. Модифицированная шатровая модель грунта............................ |
98 |
|
2.5.2. Аналитическое представление модели деформирования |
|
|
коллектора под нагрузкой.......................................................................... |
|
104 |
2.6. Особенности реализации отдельных моделей механики гор |
|
|
ных пород методом конечных элементов..................................................... |
116 |
|
2.7. Модель фильтрационной консолидации пористых сред............. |
126 |
|
Список литературы к главе 2 ........................................................................... |
|
129 |
Глава 3. О С ЕД А Н И Я З Е М Н О Й П О В ЕРХН О С ТИ И ГО РНО ГО |
|
|
М А С С И В А П Р И РАЗРАБ О ТКЕ М Е С Т О Р О Ж Д Е Н И Й У Г Л Е |
|
|
ВО ДО РО ДО В, И Х М О Н И Т О Р И Н Г И П Р О ГН О З ........................... |
132 |
|
3.1.Проблемы, связанные с оседаниями горных массивов при
разработке нефти и газа.................................................................................... |
132 |
3.2. Примеры деформаций земной поверхности, связанных с раз |
|
|
работкой месторождений углеводородов.................................................. |
136 |
|
3.3. Существующие аналитические и численные модели для рас |
|
|
чета оседаний земной поверхности при разработке месторожде |
|
|
ний углеводородов. Опыт прогноза оседаний поверхности............... |
147 |
|
3.3.1. Общие сведения о месторождении Экофиск......................... |
155 |
|
3.3.2. Физико-механические свойства коллекторов........................ |
156 |
|
3.3.3. Прогноз оседаний........................................................................... |
159 |
|
3.4. Особенности численного моделирования сдвижений горных |
|
|
массивов при разработке углеводородов. Влияние различных |
|
|
факторов на параметры процесса сдвижения......................................... |
164 |
|
3.5. Прогноз сдвижений горных массивов и земной поверхности |
|
|
при разработке месторождений нефти Западной Сибири и По |
|
|
волжья.................................................................................................................. |
|
177 |
3.6. Расчеты напряженно-деформированного состояния горного |
|
|
массива и земной поверхности при разработке нефтяных |
|
|
месторождений Пермского края, территориально совмещенных с |
|
|
Верхнекамским |
месторождением калийно-магниевых солей |
|
(В К М К С )............................................................................................................ |
|
192 |
3.6.1. Прогноз сдвижений горных массивов и земной поверх |
|
|
ности при разработке месторождений нефти Соликамской |
|
|
впадины......................................................................................................... |
|
198 |
3.6.2. Влияние добычи нефти на напряженно-деформирован |
|
|
ное состояние калийной залежи........................................................... |
205 |
|
3.7. Прогноз сдвижений горных массивов и земной поверхности |
|
|
при разработке Уренгойского и Астраханского газоконденсатных |
|
|
месторождений.................................................................................................. |
|
218 |
3.8. Основные требования к мониторингу деформационных про |
|
|
цессов при разработке месторождений углеводородов........................ |
228 |
|
3.8.1. Разработка проекта маркшейдерско-геодезического мо |
|
|
ниторинга...................................................................................................... |
|
230 |
3.8.2. Структурное построение сети нивелирования и основ |
|
|
ные положения методики выполнения работ по нивелирова |
|
|
нию................................................................................................................. |
|
232 |
3.8.3. Структурное построение сети пунктов, определяемых с |
|
|
помощью спутниковых радионавигационных систем (С Р Н С )... |
236 |
|
3.8.4. Проведение наблюдений с использованием спутниковых |
|
|
навигационных систем............................................................................. |
237 |
|
3.8.5. Требования к точности инструментальных наблюдений.... |
243 |
|
3.8.6. Типы реперов, рекомендуемые к использованию на на |
|
|
блюдательных станциях........................................................................... |
244 |
|
3.9. Примеры мониторинга деформационных процессов при раз |
|
|
работке месторождений углеводородов..................................................... |
245 |
|
Список литературы к главе 3 ........................................................................ |
253 |
|
Глава 4. ГЕ О Д И Н А М И Ч Е С К И Е ПРО ЦЕССЫ , С О П Р О В О Ж |
|
|
Д А Ю Щ И Е Р А З Р А Б О Т К У М Е С Т О Р О Ж Д Е Н И Й УГЛ Е В О |
|
|
Д О Р О Д О В .......................................................................................................... |
|
257 |
4.1. Неопределенность параметрического обеспечения задач |
|
расчета напряженно-деформированного состояния горных мас |
|
сивов .................................................................................................................... |
257 |
4.2. Аномальные деформации земной поверхности. Деформирова |
|
ние пород на контактах блоковых структур............................................ |
264 |
4.3. Влияние геодинамических факторов на устойчивость нефте |
|
промысловых систем....................................................................................... |
273 |
4.4. Техногенные сейсмические явления при разработке месторо |
|
ждений нефти и газа....................................................................................... |
285 |
4.5. Оценка магнитуд техногенных сейсмических явлений............... |
293 |
Список литературы к главе 4 ....................................................................... |
304 |
Глава 5. УС ТО Й Ч И В О С ТЬ И Д Е Ф О Р М И Р О В А Н И Е Н Е Ф Т Я |
|
Н Ы Х И ГАЗОВЫ Х С К В А Ж И Н ............................................................... |
308 |
5.1. Напряженно-деформированное состояние, устойчивость и |
|
механика разрушения горных пород вокруг незакрепленных |
|
скважин............................................................................................................... |
309 |
5.2. Типовые конструкции нефтяных скважин, строящихся на |
|
территории В К М К С и на месторождениях Западной Сибири....... |
319 |
5.3. Прочностные и деформационные свойства тампонажных ма |
|
териалов.............................................................................................................. |
321 |
5.4. Расчет прочности конструкции скважины после завершения |
|
ее строительства................................................................................................ |
329 |
5.5. Расчет прочности конструктивных элементов скважины с |
|
учетом этапов ее строительства.................................................................. |
339 |
5.6. Деформации горного массива при отработке калийной залежи |
|
вблизи нефтяной скважины. Допустимые и предельные деформа |
|
ции действующей скважины на нефть на территории В К М К С ....... |
350 |
5.6.1. Определение допустимых и предельных деформаций |
|
действующей нефтяной скважины, строящейся на территории |
|
В К М К С ........................................................................................................ |
352 |
5.6.2. Деформации горного массива при отработке калийной |
|
залежи вблизи действующей нефтяной скважины........................ |
361 |
Список литературы к главе 5 ....................................................................... |
372 |
Глава 6. Д Е Ф О Р М И Р О В А Н И Е КО Л Л Е КТ О Р О В В ПР О Ц Е С |
|
СЕ О ТБОРА Ф Л Ю И Д А И П Р О Д УК ТИ В Н О С Т Ь С К В А Ж И Н .. |
375 |
6.1. Экспериментальные исследования влияния пластового давле |
|
ния на фильтрационно-емкостные и механические характеристи |
|
ки терригенных коллекторов........................................................................ |
377 |
6.1.1. Отдельные примеры исследования влияния снижения |
|
ФЕС продуктивных объектов на разработку месторождений.... |
377 |
6.1.2. Методические аспекты исследования изменения Ф ЕС |
|
терригенных продуктивных объектов при продолжительном |
|
действии повышенного эффективного давления............................. |
384 |
6.1.3. Изменение Ф ЕС терригенных коллекторов Шершнев- |
|
ского нефтяного месторождения при продолжительном дейст |
|
вии повышенного эффективного давления....................................... |
393 |
6.2. Влияние снижения фильтрационно-емкостных свойств терри- |
|
генных коллекторов на показатели разработки продуктивных |
|
объектов............................................................................................................... |
402 |
6.2.1. Учет снижения Ф ЕС коллекторов порового типа при |
|
падении пластового давления в гидродинамических расчетах.... |
402 |
6.2.2. Модельные задачи влияния деформаций коллектора по |
|
рового типа на технологические показатели разработки............. |
407 |
6.3. Влияние деформаций карбонатных коллекторов на снижение |
|
фильтрационно-емкостных свойств в процессе падения пластово |
|
го давления......................................................................................................... |
418 |
6.3.1. Теоретические представления о смыкаемости трещин и |
|
падении трещинной составляющей проницаемости....................... |
420 |
6.3.2. Особенности деформирования пористых насыщенных |
|
сред................................................................................................................. |
433 |
6.3.3. Напряженно-деформированное состояние горных пород |
|
в окрестности вертикальной скважины в упругой пористой |
|
среде............................................................................................................... |
438 |
6.3.4. Изменение проницаемости трещинно-порового коллек |
|
тора в окрестности вертикальной скважины.................................... |
444 |
Список литературы к главе в....................................................................... |
461 |
Кашников Юрий Александрович Ашихмин Сергей Геннадьевич
МЕХАНИКА ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
УГЛЕВОДОРОДНОГО СЫРЬЯ
Заведующий редакцией СЛ. Скотникова
Редакторы издательства СЛ. Скотникова, О.Ф. Приклонская
Переплет художника Н.И. Терехова Художник-график Н.П. Новикова
Технические редакторы Л.Н. Фомина, Г.В. Лехова Корректор ЕМ. Федорова
Компьютерная верстка Л.П. Ушанкина
Изд лиц. № 071678 от 03.06.98. Подписано в печать с репродуцированного ори гинал-макета 23.05.07. Формат 60x88 Vi6Гарнитура «Петербург». Печать офсет-
_____________ ная. Уч.-изд. л. 35,0. Тираж 625 экз. Заказ № 996/1153_______________
ООО «Недра-Бизнесцентр* 125047, Москва, пл. Тверская застава, 3
E-mail: business@nedrainform.ru, biblioteka@nedrainform.ni
www.nedrainform.ru
ППП «Типография «Наука» Академиздатцентр РАН 121099, Москва, Шубинский пер., 6