2019-4-6

УДК 622.023.62 DOI: 10.21440/0536-1028-2019-4-55-60

 

Шустов Д. В. Анизотропия физико-механических свойств сланцевых пород Баженовской свиты // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 4. С. 55–60. DOI: 10.21440/0536- 1028-2019-4-55-60

Введение. Определение физико-механических свойств анизотропных глинистых пород является важной и актуальной задачей, так как отложения глин, глинистых сланцев и аргиллитов весьма часто встречаются на нефтяных и газовых месторождениях. Есть данные, что аргиллиты и сланцы создают от 70 до 90 % всех проблем, связанных со стабильностью скважин, что обусловлено особенностями их физических и механических свойств.
Цель работы. На основе испытания образцов керна слоистых аргиллитов получить характеристики анизотропии упругих свойств пород. Методология. Лабораторные исследования физико-механических свойств аргиллитов и сланцев имеют существенные особенности как в плане отбора керна и подготовки образцов, так и в методике проведения и обработки экспериментов. Эти особенности обусловлены чрезвычайно низкой проницаемостью, чувствительностью к буровым растворам на водной основе, анизотропией упругих и прочностных свойств вследствие их слоистой структуры. Рассмотрен опыт проведения испытаний образцов керна слоистых аргиллитов, выполнены испытания на оборудовании по программе консолидированно-недренированного нагружения в соответствии со стандартами ASTM.
Результаты. В результате экспериментов на образцах керна, выпиленных вдоль и поперек слоистости, изучены анизотропные упругие свойства пород, а также их зависимости от геофизических параметров.
Выводы. Анизотропия упругих свойств существенным образом влияет как на напряженно-деформированное состояние при решении конкретных задач механики сплошной среды, так и на расчетные значения исходного поля напряжений в целом. Учет параметров анизотропии, полученных в данной работе, позволит решать задачи геомеханики применительно к слоистым аргиллитам Баженовской свиты.

Ключевые слова: геомеханика; анизотропия; прочность; упругость; слоистость; аргиллиты; лабораторные испытания; керн.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

  1. Ашихмин С. Г., Кашников Ю. А., Шустов Д. В., Кухтинский А. Э. Влияние анизотропии упругих и прочностных свойств пород на устойчивость наклонной скважины // Нефтяное хозяйство. 2018. № 8. С. 21–24.
  2. Fjaer E. et al. Petroleum related rock mechanics. 2nd edition. Elseveir, 2008. 515 с.
  3. Вахрушева И. А., Гильманов Я. И., Костин Д. К. Современные технологии отбора и транспортировки керна как основа качественного его исследования // Научно-технический вестник ОАО НК «РОСНЕФТЬ». № 2. 2014. С. 68–70.
  4. Тихоцкий С. А., Фокин И. В., Баюк И. О., Белобородов Д. Е., Березина И. А., Гафурова Д. Р., Дубиня Н. В., Краснова М. А., Корост Д. В., Макарова А. А., Патонин А. В., Пономарев А. В., Хамидуллин Р. А., Цельмович В. А. Комплексные лабораторные исследования керна в ЦПГИ ИФЗ РАН // Наука и технологические разработки. 2017. Т. 96. № 2. С. 17–32.
  5. Amadei B. Rock anisotropy and the theory of stress measurements. Springer-Verlag, 1983.
  6. Cheng A. H.-D. Material coffi cients of anisotropic poroelasticity. Int. J. Rock Mech. Miner. Sci. 1997. No. 34 (2). P. 199–205.
  7. ASTM D7012-14. Standard test method for compressive strength and elastic moduli of intact rock core specimens under varying states of stress and temperatures. URL: https://www.astm.org/Standards/ D7012.htm (дата обращения 19.04.2019)
  8. Loret B., Rizzi E., Zerfa Z. Relations between drained and undrained moduli in anisotropic poroelasticity // Journal of the Mechanics and Physics of Solids. 2001. No. 49 (11). P. 2593–2619.
  9. Hiroki Sone. Mechanical properties of shale gas reservoir rocks and its relation to the in-situ stress variation observed in shale gas reservoirs. PhD thesis, 2012.
  10. Berryman J. G., Nakagawa S. Inverse problem in anisotropic poroelasticity: drained constants from undrained ultrasound measurements // Journal of the Acoustical Society of America. 2010. No. 127(2). P. 720–729.
  11. Youn H., Tonon F. Multi-stage triaxial test on brittle rock // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences. 2010. No. 47. P. 678–684. 12. Charlez F. Р. Rock mechanics. Petroleum applications. Vol. 2. Paris, 1997. 

Поступила в редакцию 4 февраля 2019 года

 

Язык сайта

Наш E-mail

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

 

Посетители

счетчик посещений