Введение в нефтегазовую геомеханику: учебное пособие

Введение в нефтегазовую геомеханику: учебное пособие
Переплет0 стр.
Формат 60*84 1/16
Вес  500 г
Готовится к печати

Аннотация

Настоящее учебное пособие содержит последовательное изложение материала, необходимого для освоения современных методов и подходов нефтегазовой геомеханики. Вначале приводятся теоретические основы геомеханики, даются краткие сведения из классической теории упругости с наиболее применяемыми постановками задач, вводятся все необходимые термины и определения, рассматриваются напряжения в горной породе, теория пороупругости. Далее представлены прочностные свойства породы, описан механизм и критерии ее разрушения, геомеханические исследования керна. Кратко изложены основы бурения скважин, процесс отбора керна и подготовки образцов для тестирования, а также возможные осложнения в ходе бурения скважин, связанные с геомеханикой. Представлены уравнения распределения напряжений в окрестности ствола скважины. Даны основные представления о гидравлическом разрыве пласта, основных математических моделях гидроразрыва и условиях их применения. Достаточно подробно описаны постановки задач геомеханического моделирования и возможности его применения в геологии, бурении и разработке месторождений углеводородов, в том числе при сопряжённом геомеханическом и гидродинамическом моделировании. Отдельная глава посвящена устойчивости ствола скважины, описан процесс выполнения расчета устойчивости, факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины, показано, как обновляется расчет устойчивости во время и после бурения скважины.

Данное пособие в первую очередь предназначено для студентов и аспирантов, изучающих нефтегазовую геомеханику. Также книга будет полезна инженерам и научным работникам, занимающимся бурением и моделированием месторождений углеводородов.

Содержание

Оглавление
Предисловие
Введение

1. Теоретические основы геомеханики: элементы теории упругости
1.1. Понятие тензора
1.2. Тензор напряжений
1.3. Плоское напряженное состояние
1.4. Вектор усилия
1.5. Тензор деформаций
1.6. Плоское деформированное состояние
1.7. Обобщенный закон гука
1.8. Сопоставление плоской деформации и плоского напряженного состояния
1.9. Постановка задач теории упругости
Контрольные вопросы для самопроверки к главе 1

2. Напряжения в горной породе
2.1. Главные напряжения и глобальная классификация андерсона
2.2. Теория пороупругости и эффективное напряжение
2.3. Поровое давление и его оценка
Контрольные вопросы для самопроверки к главе 2

3. Прочностные свойства породы. Разрушение.
3.1. Прочность породы
3.2. Статические и динамические модули упругости
3.3. Круги напряжений для горной породы
3.4. Критерии разрушения породы
Контрольные вопросы для самопроверки к главе

4. Геомеханические исследования керна
4.1. Отбор образцов для проведения геомеханических исследований
4.2. Базовый одноосный тест на сжатие
4.3. Одноосный тест на сжатие с измерением деформаций
4.4. Определение прочности на разрыв (tstr)
4.5. Псевдо-трехосный тест с измерением деформаций
4.6. Многостадийный псевдо-трехосный/трехосный тест с измерением деформаций
4.7. Построение паспорта прочности породы
4.8. Изменение фильтрационно-емкостных свойств в процессе добычи. Геомеханические исследования пескопроявления.
Контрольные вопросы для самопроверки к главе 4

5. Геомеханика в бурении
5.1. Основные понятия о бурении скважин
5.2. Осложнения и аварии в процессе бурения
5.3. Напряжения в окрестности скважины
Контрольные вопросы для самопроверки к главе 5

6. Гидравлический разрыв пласта
6.1. Основные представления о гидравлическом разрыве пласта
6.2. Основные математические модели гидравлического разрыва пласта
Контрольные вопросы для самопроверки к главе 6

7. Геомеханическое моделирование
7.1. Постановка задач геомеханического моделирования
7.2. Исходные данные для геомеханического моделирования
7.3. Построение модели механических свойств
7.4. Критически напряженные трещины и разломы
7.5. Сопряженное геомеханическое и гидродинамическое моделирование
7.6. Прогноз пескопроявлений
Контрольные вопросы для самопроверки к главе 7

8. Устойчивость ствола скважины
8.1. Расчет устойчивости
8.2. Факторы, влияющие на устойчивость стенок скважины
8.3. Геомеханическое сопровождение бурения
Контрольные вопросы для самопроверки к главе 8

Заключение
Задания для самостоятельной работы дома
Список используемых сокращений и обозначений
Список литературы