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
ГлавнаяСтруктураЛабораторииГеомеханикиИсследования 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.