Геомеханічний чинник надходження додаткових обсягів вільного метану при експлуатації газових родовищ

Abstract

Розглядається формування вторинної тріщинно-пористої структури в породах на експлуатованих газових родовищах в результаті зниження тиску газу та розвитку деформацій стискування в продуктивному колекторі, які спричиняють деформації розтягування в низькопористому колекторі, сприяючи перерозподілу води та газу і формуванню в ньому техногенного колектора. Розроблено математичну модель для моделювання процесів, що відбуваються при відпрацюванні газового родовища. Виконано чисельне моделювання зміни геомеханічних і фільтраційних параметрів для тестової моделі газового родовища. Показано, що значне зниження тиску газу при тривалій експлуатації родовища обумовлює деформування вищеі нижчерозташованої породної товщі. Підвищена різнокомпонентність поля напружень спричиняє зростання проникності порід поблизу пласта колектора при виснаженні запасів вуглеводнів. Якщо в зоні підвищеної різнокомпонентності знаходиться низькопористий колектор газу, його газовіддача збільшується, обумовлена зростанням проникності.

Рассматривается формирование вторичной трещинно-пористой структуры в породах на эксплуатируемых газовых месторождениях в результате снижения давления газа и развития деформаций сжатия в продуктивном коллекторе, которые обусловливают деформации растяжения в низкопористом коллекторе, способствуя перераспределению воды и газа, и формированию в нем техногенного коллектора. Разработана математическая модель для моделирования процессов, происходящих при разработке газового месторождения. Выполнено численное моделирование изменения геомеханических и фильтрационных параметров для тестовой модели газового месторождения. Показано, что значительное снижение давления газа при длительной эксплуатации месторождения обусловливает деформирование выше и нижележащей породной толщи. Повышенная разнокомпонентность поля напряжений создает увеличение проницаемости вблизи пласта коллектора при истощении запасов углеводородов. Если в зоне повышенной разнокомпонентности находится низкопористый коллектор, его газоотдача возрастет, обусловленная увеличением проницаемости.

The hypothesis of forming a fracture porous structure of secondary rocks on the gasdeposit development as a result of a decrease of the gas pressure and the development of compression deformations in a productive reservoir, which stipulate deformations of tension in a lowporous reservoir, assisting the redistribution of water and the gas, and forming the technogenic reservoir in it, is proposed. A mathematical model for the simulation of processes occurring at the development of a gas deposit is developed. The numerical simulation of changes of geomechanical and filtration parameters for the test model of a gas deposit is executed. It is shown that the considerable decrease of the gas pressure at the longterm exploitation of a deposit stipulates the deformation of higherand underlying rock strata. The enhanced variability of the stress field creates an increase in the permeability nearby a layerreservoir at the reserve depletion of hydrocarbons. If there is a lowporous reservoir in the area of enhanced variability, its gas recovery will grow, being conditioned by an increase in the permeability.