Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН) Русский Русский
English English
Проезд
Карта сайта
НовостиОб институтеЛабораторииСоветыДиссертационный советОбразованиеКонференции, семинарыЖурналы, книги, ресурсыБиблиотекаПрофсоюзСотрудникам
Главная > Структура > Лаборатории > Геомеханики > Исследования проблем разрушения нефтегазовых пластов Арктики

Геомеханика и компьютерная томография – исследования проблем разрушения нефтегазовых пластов Арктики

Слабосцементированные песчаники арктических месторождений – головная боль нефтегазовых компаний: они легко разрушаются, забивая скважины песком и приводя к авариям на скважинах. В лаборатории геомеханики развивается современный комплексный подход к лабораторному исследованию керна, который позволяет определить оптимальные параметры для эффективной и безопасной эксплуатации скважин в низкопрочных коллекторах Арктики. В основе разрабатываемого подхода лежит совместное применение геомеханического подхода, компьютерной томографии (КТ), цифрового анализа керна и уникального истинно трехосного физического моделирования.

В лаборатории много лет проводят геомеханические опыты на уникальном отечественном научном оборудовании, не имеющем аналогов в РФ – Испытательной системе трехосного независимого нагружения (ИСТНН). С 2021 года под началом молодых сотрудников лаборатория развивает новое направление компьютерной 3D томографии материалов и цифрового неразрушающего анализа керна.

В рамках молодежного гранта РНФ 23-77-01037 выполнена работа, в которой на основе истинно трехосного геомеханического моделирования воссоздаются напряженно-деформированные состояния на стенках скважин месторождения Арктического шельфа РФ, чтобы предсказать поведение и свойства породы в максимально приближенных условиях. Исследуются процессы выноса песка из скважин на основе опытов с отверстиями в образцах. Цифровой анализ и томография применяются для отслеживания структурных изменений на макро- и микроуровнях, изучения порового пространства, а также структуры матрицы пород и выносимого из пласта песка. Но основе мультидисциплинарного подхода делаются конкретные выводы о безопасных и эффективных параметрах эксплуатации скважин, характеристиках внутрискважинных фильтров для контроля пескопроявления, прогнозе механизмов разрушения скважин.

Совместное применение геомеханического и неразрушающего цифрового подходов является ключом к повышению точности прогнозов по лабораторным данным для отрасли, позволит снизить стоимость и времязатратность исследований, а также расширить спектр получаемых данных в будущем.

Разработанные методики и технологические решения позволяют оптимизировать параметры эксплуатации скважин с целью повышения их устойчивости и минимизации рисков пескопроявления и разрушения стволов. На базе полученных научных данных возможно создание новых или усовершенствование существующих инженерных решений, включая разработку эффективных конструкций внутрискважинных фильтров, подбор режимов давлений, обеспечивающих безопасную эксплуатацию скважин, а также повышение эффективности систем мониторинга и предупреждения аварийных ситуаций.

Результаты могут быть использованы при проектировании новых и модернизации существующих объектов добычи углеводородов с целью повышения их надёжности, безопасности и экономической эффективности. Разработанные технологии позволяют сократить расходы на ремонтно-восстановительные работы, снизить аварийность, увеличить межремонтные интервалы и тем самым существенно повысить производительность предприятий. Это будет способствовать снижению технологической зависимости от зарубежных решений и расширению спектра отечественных высокотехнологичных услуг и продукции в нефтегазовом секторе.

  • Общая схема разработанного подхода
    Общая схема разработанного подхода
  • Уникальная установка ИСТНН для проведения геомеханических испытаний
    Уникальная установка ИСТНН
    для проведения геомеханических испытаний
  • Образец с отверстием после опытов по пескопроявлению, а также КТ-снимки образца
    Образец с отверстием
    после опытов по пескопроявлению,
    а также КТ-снимки образца
  • Цифровая 3D модель породы, анализ пористости
    Цифровая 3D модель породы,
    анализ пористости

См. также:

Информация на май 2025 г.