Изучение изменений структуры пустотности горных пород при создании напряженного состояния методами электронной микроскопии

На примере нефтяной залежи в верейских отложениях одного из месторождений Волго-Уральской нефтегазоносной провинции выделены литотипы, различающиеся структурой пустотного пространства. На образцах керна для различных литотипов проведены эксперименты с изменением напряженного состояния пород в условиях объемного (псевдотрехосного) сжатия. Создаваемое в экспериментах давление отождествлено с развитием процессов на удалении от эпицентра появления трещин гидроразрыва. До и после нагружения образцы керна исследованы методами неразрушающего контроля. Изучение структуры образцов стандартными и томографическими методами не позволило установить существенных изменений при нагружении образцов, но было отмечено некоторое увеличение проницаемости пород. С учетом этого дальнейшее изучение образцов проведено с помощью электронной микроскопии, что позволило получить количественную информацию об изменениях пустотного пространства, невидимых при обычной рентгеновской томографии. Установлено, что как для потенциальных коллекторов, так и для непроницаемых пород происходит увеличение протяженности и раскрытости естественных трещин, что может рассматриваться как формирование дополнительных эффективных каналов фильтрации флюидов.

1. Гальянова Т.И., Пименов Ю.Г., Прошляков Б.К. (1987). Коллекторские свойства осадочных пород на больших глубинах. М.: Недра, 200 с.

2. Гаршина О.В., Казаков Д.А., Некрасова И.Л., Хвощин П.А., Предеин А.А., Казымов К.П., Жданов В.М., Осовецкий Б.М., Конесев Г.В. (2020). Применение метода рентгеновской томографии для оценки влияния технологических жидкостей на горные породы в процессе бурения и освоения скважин. Нефтяное хозяйство, (6), c. 40–44. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-6-40-44

3. Гилаев Ген.Г., Хабибуллин М.Я., Гилаев Г.Г. (2020). Основные аспекты использования кислотного геля для закачки проппанта во время работ по гидроразрыву пласта на карбонатных коллекторах в Волго-Уральском регионе. SOCAR Proceedings, 4, pp. 33–41.

4. Исакова Т.Г., Дьяконова Т.Ф., Носикова А.Д., Калмыков Г.А., Акиньшин А.В., Яценко В.М. (2021). Прогнозная оценка фильтрационной способности тонкослоистых коллекторов викуловской свиты по результатам исследования керна и ГИС. Георесурсы, 23(2), с. 170–178. https://doi.org/10.18599/grs.2021.2.17

5. Махмутов И.Х., Салимов О.В., Гирфанов И.И., Зиятдинов Р.З., Мансуров А.У., Кочетков А.В. (2017). Результаты научно-технического сопровождения работ в области гидроразрыва пласта. Георесурсы, 19(4), с. 374–378. ttps:/ doi.org/10.18599/grs.19.4.11

6. Новокрещенных Д.В., Распопов А.В. (2020). Направления повышения эффективности гидроразрыва пласта в карбонатных отложениях месторождений Республики Коми и Ненецкого автономного округа. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело, 20(2), c. 175–181. https://doi.org/10.15593/2224-9923/2020.2.7

7. Равелев К.А., Вяткин К.А., Илюшин П.Ю. (2020). Исследование процессов создания высокопроводящих каналов фильтрации в образцах керна при моделировании кислотного воздействия на фильтрационной установке. Известия высших учебных заведений. Геология и разведка, 63(5), c. 17–27. https://doi.org/10.32454/0016-7762-2020-63-5-17-27

8. Соколов А.В., Шубина А.В. (2022). Обеспеченность добычи извлекаемыми запасами нефти – о достоверности расчетов. Георесурсы, 24(3), c. 10–16. https://doi.org/10.18599/grs.2022.3.2

9. Топал А. Ю., Фирсов В. В., Усманов Т. С., Зорин А.М., Хайдар А.М., Горин А.Н. (2020). Региональные аспекты проведения ГРП в ОАО «Удмуртнефть». Нефтяное хозяйство, (4), c. 44–48. https://doi.org/10.24887/0028-2448-2020-4-44-48

10. Хижняк Г.П., Амиров А.М., Гладких Е.А., Козлов А.А., Колесов В.А., Захарян А.Г., Пестриков А.В., Чикин А.Е., Комин М.А., Харрис Р. (2015). Исследование воздействия кислотогенерирующего состава DEEPA на керны продуктивных отложений Куюмбинского лицензионного участка. Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело, (3), с. 18–31. https://doi.org/10.15593/2224-9923/2015.14.3

11. Хисамов Р.С., Хазипов Р.Г., Базаревская В.Г., Абдуллин Р.Н., Рахматуллина А.Р. (2014). Изучение структуры пустотного пространства сложно-построенных карбонатных пород каширского горизонта методом электрического микросканирования. Геология нефти и газа, (3), с. 47–53.

12. Черепанов С.С., Пономарева И.Н., Ерофеев А.А., Галкин С.В. (2014). Определение параметров трещиноватости пород на основе комплексного анализа данных изучения керна, гидродинамических и геофизических исследований скважин. Нефтяное хозяйство, (2), с. 94–96.

13. Galkin S.V., Martyushev D.A., Osovetsky B.M., Kazymov K.P., Song H. (2022). Evaluation of void space of complicated potentially oil-bearing carbonate formation using X-ray tomography and electron microscopy methods. Energy Reports, 8, pp. 6245–6257. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.04.070

14. Galkin S., Savitckii Ia., Shustov D., Kukhtinskii A., Osovetsky B., Votinov A. (2023). Modeling of crack development associated with proppant hydraulic fracturing in a clay-carbonate oil deposit. Fluid Dynamics Materials Processing, 19(2), pp. 273–284. https://doi.org/10.32604/fdmp.2022.021697

15. Ghadami N., Rasaei M.R., Hejri Sh., Sajedian A., Afsari K. (2015). Consistent porosity – permeability modeling, reservoir rock typing and hydraulic flow unitization in a giant carbonate reservoir. Journal of Petroleum Science and Engineering, 131, pp. 58–69. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2015.04.017

16. Jin G., Xing H., Li T., Zhang R., Liu J., Guo Z., Ma Z. (2022) An integrated approach of numerical well test for well intersecting fractures based on FMI image. Lithosphere, 4421135. https://doi.org/10.2113/2022/4421135

17. Ketova Y.A., Galkin S.V., Kolychev I.J. (2021). Evaluation and X-Ray tomography analysis of super-absorbent polymer for water management in high salinity mature reservoirs. Journal of Petroleum Science and Engineering, 196, 107998. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2020.107998

18. Li J., Zhao G., Jia X., Yuan W. (2017). Integrated study of gas condensate reservoir characterization through pressure transient analysis. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 46, pp. 160–171. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2017.07.017

19. Xie F., Zhang C., Liu R., Xiao C. (2018). Production prediction for fracture – vug carbonate reservoir using electric imaging logging data. Petroleum Exploration and Development, 45(2), pp. 349–356. https://doi.org/10.11698/PED.2018.02.19