Новые данные комплексного исследования геомеханических и петрофизических свойств пород-коллекторов Долгинского месторождения Печорского моря

Abstract

Актуальность исследования обусловлена необходимостью сокращения времени строительства скважин на арктическом шельфе ввиду ограниченного по времени сезона навигации и повышения точности при оценке запасов, получаемых по результатам испытания разведочных скважин Долгинского месторождения. Результаты исследования позволяют выбрать оптимальную технологию вскрытия карбонатных пластов-коллекторов Долгинского месторождения, дают возможность обеспечить устойчивость стенок скважины и сохранение коллекторских свойств, установить взаимосвязи коллекторских свойств пород и напряжений в продуктивных пластах, а также обосновать технологические параметры разработки месторождения. Цель: оценка влияния состава, структуры, фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов и действующих напряжений на их проницаемость. Объекты: карбонатные породы-коллекторы нижнепермского и каменноугольного возраста вскрыты скважиной с глубины 2982 м до забоя 3175 м и характеризуются по керну известняками пелитоморфными, органогенно-обломочными и скрытокристаллическими разностями. Методы. Исследования проведены современными лабораторными методами, включая ртутную порометрию, метод ядерномагнитного резонанса, а также уникальный испытательный стенд Института проблем механики РАН. Результаты. На основе количественных данных литолого-петрофизических свойств изучены деформационно-прочностные характеристики пород из вероятно продуктивной части разреза скважины Северо-Долгинская № 1, которая в силу короткого сезона работ в море не испытывалась. Получены данные о структуре порового пространства, акустических свойствах, плотности, пористости и проницаемости (в том числе в пластовых условиях), остаточной водонасыщенности и т. д. Были изучены деформации образцов пород карбонатной залежи по трем направлениям и связь их с проницаемостью в условиях напряженного состояния. Полученные в результате работы новые сведения позволяют более точно подбирать свойства и компонентный состав бурового раствора с целью контроля репрессии, формирования тонкой непроницаемой фильтрационной корки и минимизации физико-химических взаимодействий между фильтратом бурового раствора и пластовыми флюидами.

The relevance of the research is caused by the need to reduce well drilling time on the Arctic shelf due to the limited navigation season and increased accuracy in assessing reserves obtained from the results of testing exploratory wells at the Dolginskoe field. The research results make it possible to select the optimal technology for drilling carbonate reservoirs of the Dolginskoe field, as well as to ensure the stability of the wellbore and preserve reservoir properties, establish the relationship between reservoir properties of rocks and stresses in productive formations, and justify the technological parameters of field development. The purpose of the research is to assess the influence of the composition, structure, filtration-capacitive properties of reservoir rocks and acting stresses on their permeability. Objects. Carbonate reservoir rocks of the Lower Permian and Carboniferous age were drilled in a well from a depth of 2982 m to a bottomhole of 3175 m and are characterized by pelitomorphic limestones, organogenic-detrital and cryptocrystalline varieties. Methods. The research was carried out by modern laboratory methods, including mercury porosimetry, the method of nuclear magnetic resonance, as well as a unique test bench of the Institute for Problems in Mechanics of the Russian Academy of Sciences. Results. On the basis of quantitative data of lithological and petrophysical properties, the authors have studied the deformation and strength characteristics of rocks from the probably productive part of the section of the Severo-Dolginskaya no. 1 well, which was not tested due to the short season of offshore operations. The data were obtained on the structure of the pore space, acoustic properties, density, porosity and permeability (including in reservoir conditions), residual water saturation, etc. The deformations of samples of rocks of a carbonate deposit in three directions and their relationship with permeability under stress conditions were studied. The new information obtained as a result of the work makes it possible to more accurately select the properties and component composition of the drilling fluid in order to control the repression, the formation of a thin impermeable filter cake, and to minimize the physicochemical interactions between the mud filtrate and formation fluids.