Методика испытаний образцов керна

Как известно, к разрушению материалов приводят касательные (сдвиговые) напряжения. При создании депрессии, например, в вертикальной необсаженной скважине в породе в окрестности скважины происходит такое перераспределение напряжений, при котором напряжения, действующие в радиальном направлении на стенке скважины, уменьшаются на величину депрессии, кольцевые (тангенциальные) напряжения увеличиваются, а напряжения, действующие в вертикальном направлении, остаются примерно на том же уровне.

В результате при увеличении депрессии в породе в окрестности скважины происходит рост касательных напряжений, что в конечном итоге может привести к ее разрушению (растрескиванию, разрыхлению). Как меняются напряжения в породе в окрестности скважины при изменении величины депрессии для различных вариантов конструкции забоя, показывают расчеты – в простых случаях (открытый ствол скважины) аналитические, в более сложных (наличие обсадки, перфорационных отверстий, щелей и т.п.) численные, с использованием трехмерных программ расчета напряженно-деформированного состояния. Найденные условия сжатия породы при изменении величины депрессии для различных вариантов конструкции забоя моделируются на образцах из кернового материала с помощью испытательного стенда.

Таким образом, для каждого варианта конструкции забоя: открытый ствол, обсаженный ствол, перфорационные отверстия, горизонтальные или вертикальные щели на забое – расчетным путем определяется, как меняется распределение напряжений при изменении величины депрессии, т.е. составляется программа нагружения образца. Затем каждая из этих программ реализуется на ИСТНН. При испытаниях для каждой из программ устанавливается, на каком участке программы, соответственно при какой величине депрессии, происходит неупругое деформирование породы с ее растрескиванием или разрыхлением, сопровождающееся значительным необратимым ростом проницаемости. В результате для пород конкретного месторождения выбирается оптимальный способ воздействия с целью повышения проницаемости призабойной зоны пласта, включающий тип конструкции забоя, который создается путем проведения ряда технологических операций (специальная перфорация, нарезание щелей) и величину депрессии, необходимой для растрескивания, разрыхления породы в призабойной зоне пласта.

По результатам испытаний кернового материала, анализа геолого-технических характеристик скважины совместно со специалистами нефтяной компании разрабатывается план проведения работ на скважине.


Испытательная система трехосного независимого нагружения ИСТНН


Образец, растрескавшийся после  испытаний, в нагружающем узле ИСТНН

 
Образец, разрушившийся после испытаний на установке ИСТНН


Эксперимент с перфорационным отверстием в нагружающем узле установки ИСТНН 


Распределение интенсивности касательных напряжений в окрестности скважины с двумя  перфорационными отверстиями.

Главная»Методика испытаний образцов керна
© 2008 LLC PerfoLink


создание, раскрутка и продвижение сайта, активная раскрутка сайта, изготовление сайта и раскрутка, продвижение и раскрутка сайта
Метод георыхления - новый способ повышения дебита нефтяных и газовых скважинКумулятивные заряды с рельефной облицовкойУстойчивость стволов скважин
На главнуюКарта сайтаНаписать намEnglish version