Анализ механизма циклического геомеханического воздействия для увеличения продуктивности скважин в карбонатных коллекторах

Методы создания околоскважинной области микротрещиноватости (разуплотнения породы коллектора) за счет глубокого снижения порового давления и основанные на них способы повышения продуктивности скважин активно развиваются в рамках научной деятельности институтов РАН в последние десятилетия. Обязательным условием применения таких методов является создание достаточной по величине и продолжительности депрессии на скважинах для формирования техногенной микротрещиноватости. В статье рассматривается циклическое геомеханическое воздействие (ЦГВ) – один из методов увеличения продуктивности нефтяных скважин в карбонатных коллекторах, основанных на создании глубокой депрессии на скважине. Эффективное планирование и применение таких методов связано с пониманием механизма возникновения микротрещиноватости в околоскважинной зоне при достижении критической величины снижения порового давления. Целью работы является обоснование геомеханического механизма формирования микротрещиноватости, согласующегося с результатами лабораторных исследований керна и применения ЦГВ и близких ему методов на скважинах. Задачи исследования включали анализ особенностей постановки лабораторных экспериментов и их результатов, определение возможных механизмов и критериев формирования микротрещиноватости, а также проведение сопряженного гидрогеомеханического моделирования с оценкой характерных размеров области воздействия. Показано, что результаты лабораторных экспериментов и опытного применения метода ЦГВ не согласуются с механизмом сдвигового разрушения, но могут быть объяснены механизмом разрушения сжатия. Выполнено сопряженное численное гидрогеомеханическое моделирование опытного применения ЦГВ на скважине с оценкой параметров критерия разрушения сжатия по керновым данным. Расчетный радиус зоны воздействия составил около 7 м, при этом оцененный прирост коэффициента продуктивности хорошо согласуется с фактическими данными.

проницаемость, увеличение продуктивности скважин, циклическое геомеханическое воздействие, геомеханический критерий, гистерезисные эффекты, гидродинамико-геомеханическое моделирование