Modeling of Geomechanical Properties of Rocks in the Famennian Stage of the Bavlinskoye Field

The Famennian stage of the Bavlinskoye field contains unconventional hydrocarbon reserves and has low reservoir properties. Developing such reservoirs requires enhanced production methods, which can lead to irreversible changes in the impact zone. Using geomechanical tools allows us to determine the distribution of elastic-strength properties and acting stresses to select the process parameters for treatments to improve their effectiveness. The paper presents the results of laboratory studies to determine the geomechanical properties and one-dimensional geomechanical modeling in the Famennian stage interval (Zavolzhsky and Dankov-Lebedyansky horizons). Inspection of the stored core material revealed the presence of vertical and subvertical fracturing. Both reservoir and non-reservoir rock samples were collected for laboratory studies, allowing us to determine the core-log relationships for both the productive strata and the seal rocks. Geomechanical modeling results using the obtained relationships showed that the rocks composing the reservoirs and seals of the Zavolzhsky and Dankov-Lebedyansky horizons of the Bavlinskoye field have similar elastic-strength properties and low stress contrasts, in contrast to the terrigenous intervals, where the seals, composed of clays and mudstones, have high stresses. These calculations indicate that when designing hydrochloric acid treatments and reservoir pressure maintenance systems at these sites, it is necessary to focus on the opening pressure of natural fractures in the seals, rather than on the hydraulic fracture pressure in the reservoir. The obtained geomechanical modeling data will serve as the basis for optimizing the development strategy, minimizing the risk of negative impacts on the reservoir by more accurately predicting reservoir behavior under various impact scenarios.

Моделирование геомеханических свойств горных пород в интервале фаменского яруса Бавлинского месторождения

Фаменский ярус Бавлинского месторождения содержит трудноизвлекаемые запасы углеводородов и обладает пониженными фильтрационно-емкостными свойствами. Разработка подобных объектов требует применения методов интенсификации добычи, которые могут привести к необратимым изменениям в зоне воздействия. Использование инструментов геомеханики позволяет определить распределение упругопрочностных свойств и действующих напряжений для подбора технологических параметров проводимых обработок с целью повышения их эффективности. Приведены результаты лабораторных исследований по определению геомеханических свойств и одномерного геомеханического моделирования в интервале фаменского яруса (заволжский и данково-лебедянский горизонты). При осмотре находящегося на хранении кернового материала выявлено, что присутствует вертикальная и субвертикальная трещиноватость. Для лабораторных исследований были отобраны образцы пород как коллектора, так и неколлектора, что позволило определить зависимости «керн – ГИС» как для продуктивной толщи, так и для пород-покрышек. Результаты геомеханического моделирования с применением полученных зависимостей показали, что горные породы, слагающие пласты-коллекторы и покрышки заволжского и данково-лебедянского горизонтов Бавлинского месторождения, обладают близкими величинами упругопрочностных свойств и низкими контрастами напряжений, в отличие от терригенных интервалов, в которых покрышки, сложенные глинами и аргиллитами, обладают высокими напряжениями. Данные расчетов указывают на то, что при проектировании соляно-кислотных обработок и работы системы поддержания пластового давления на указанных объектах необходимо ориентироваться на давление раскрытия естественной трещиноватости в породах-покрышках, а не на давление гидравлического разрыва в коллекторе. Полученные данные геомеханического моделирования послужат основой для оптимизации стратегии разработки, минимизируя риск негативного воздействия на пласт путем более точного прогнозирования поведения пласта при различных сценариях воздействия.