Цифровой анализ керна: изменение фильтрационно-емкостных свойств коллектора ПХГ после геомеханического воздействия

В статье представлены результаты серии комплексных исследований остаточных изменений фильтрационно-емкостных свойств пород-коллекторов подземного хранилища газа, вызванных воздействием неравномерного поля напряжений в ходе моделирования управляемого изменения давления на забое скважины. В рамках цифровых исследований кернового материала были получены разномасштабные снимки компьютерной томографии, на базе которых были созданы трехмерные модели порового пространства пород, выполнен анализ однородности структуры и состава породы, после чего проведен геометрический, статистический анализ порового пространства, а также численное моделирование процессов фильтрации в породе для оценки проницаемости до и после механических испытаний. Выполнено измерение пористости пород, проведена оценка распределения пор по размерам, а также анализ фильтрационных свойств коллектора. Построены пространственные распределения скоростей потока фильтрации и изменения градиента давления. В рамках геомеханических испытаний проведено изучение процессов деформирования и фильтрации в горных породах под действием реальных напряжений, возникающих в скважинах при контролируемом изменении давления в скважине. Показана тенденция к незначительному уменьшению значений открытой пористости, проницаемости и изменению геометрии пор после проведенного неравномерного трехосного нагружения. Сделаны выводы об однородности и высокой связности порового пространства рассматриваемых пород. Показано отсутствие существенных необратимых изменений фильтрационно-емкостных свойств пород. Характеристики, полученные в результате цифрового анализа, показали очень хорошее соответствие с результатами полевых и лабораторных измерений. Результаты работы и примененные методики могут быть использованы при создании и корректировке моделей пласта-коллектора, а также разработке эксплуатационной модели ПХГ. Представленная техника анализа данных РКТ позволяет упростить получение данных о характеристиках кернового материала, а также расширить результаты лабораторных и натурных исследований свойств пластов.