Недропользование

Выполняется зональная вероятностно-статистическая оценка генерационного потенциала отложений, формирующих нефтегазоносность территории Пермского свода. Для оценки нефтегазоносности использованы базы данных по геохимическим и битуминологическим характеристикам рассеянного органического вещества в верхнедевонско-турнейских карбонатных, нижневизейских терригенных и среднекаменноугольных (окско-башкирских) карбонатных отложений. Статистические модели были построены по следующим показателям: содержание органического углерода ( С ОРГ, %); органического вещества (ОВ, %); состав рассеянного органического вещества (содержание битумоидов, %: хлороформенных (БХЛ), петролейных (БПЭ), спиртобензольных (БСБ), гуминовых кислот (ГумК, %), нерастворимого остатка (НО,%) и характеристики преобразования РОВ (отношение концентраций хлороформенного битумоида к спиртобензольному (БХЛ/БСБ), битумоидный коэффициент (β) . Для определения информативности этих характеристик в отношении нефтегазоносности использованы статистические критерии Стьюдента - t и Пирсона - c2. При построении моделей прогноза зональной нефтегазоносности территории Пермского свода использовались одномерный и многомерный пошаговый регрессионный анализы, что позволило разработать одномерные и многомерные регрессионные линейные модели. С помощью пошагового многомерного регрессионного анализа разработан комплексный критерий, учитывающий влияние как каждого геохимического показателя в отдельности, так и их сочетаний. Это позволило построить схему распределения вероятности нефтегазоносности для территории Пермского свода. Анализ построенной схемы показал, что максимально благоприятные геохимические условия формирования нефтегазоносности за счет рассеянного органического вещества изучаемых отложений наблюдаются в северо-восточной части Пермского свода, с ограничивающей изовероятностью больше 0,5.

При выполнении исследований произведен анализ основных показателей разработки турнейского пласта месторождения Пермского края. Установлено, что рассматриваемый объект разработки имеет высокую неоднородность и трещиноватость, что определено путем интерпретации данных гидродинамических исследований. Для анализа были использованы скважины центральной части основного поднятия с высокими значениями показателя обводненности. В рамках исследования рассматривались основные геологические характеристики пласта: пористость, проницаемость, нефтенасыщенность, песчанистость и мощность пласта; технологические показатели разработки: дебиты нефти, жидкости и депрессия, а также параметры трещиноватости: раскрытость, проницаемость трещин и доля трещиноватого коллектора, вычисленные с помощью метода Уоррена - Рута. При помощи статистических методов были изучены зависимости между характеристиками пласта и основными параметрами разработки. С целью определения параметров, максимально влияющих на процесс обводнения, были построены уравнения регрессии, выполненный анализ которых позволил установить, что в зависимости от значения обводненности, наблюдаются две группы показателей, формирующих ее. Полученное разделение было подтверждено путем сравнения средних значений всех показателей с помощью t -критерия Стьюдента и построением линейной дискриминантной функции. Это позволило обосновать необходимость построения трех многомерных моделей. Первая модель построена по всем изучаемым скважинам, вторая и третья модели - по данным скважин в зависимости от степени их обводненности. В результате были определены основные параметры, влияющие на показатель обводненности в каждой из моделей, в частности определена роль трещиноватости пласта. Путем сравнения фактических и прогнозных значений обводненности было определено, что лучшие результаты прогноза получены при использовании дифференцированных моделей.

Выявлены факторы, влияющие на устойчивость горных пород с учетом изменения насыщенности и физико-механических свойств коллектора. Рассматриваются существующие методы моделирования песчаных горных пород: эмпирический, численный и аналитический методы, а также лабораторное моделирование. Сделан вывод о том, что для получения наиболее точного прогноза разрушения призабойной зоны пласта с последующим выносом механических частиц необходимо использовать совокупность методов, так как ни один из них в отдельности не позволяет получить исчерпывающие данные для прогноза. Рассматриваются входные параметры для моделирования песчаных горных пород. Модель должна учитывать совокупность геологических, физико-механических и фильтрационных методов, что позволит составить наиболее точную модель песчаных пластов-коллекторов. Физическую модель песчаника можно представить в виде совокупности четырех компонентов: зерен песка, цементирующего глинистого вещества, воды и трещин. В рамках данной работы анализируются геологические свойства: структура, текстура, минералогический состав и тип пустотного пространства. Анализ данных свойств позволяет найти и определить зависимости между свойствами пород и их прочностными характеристиками. Рассматриваются механические свойства горных пород. К ним относятся прочностные, деформационные и реологические свойства. Для определения деформационных свойств горной породы строятся диаграммы деформирования, учитывающие допредельные, предельные и запредельные состояния. Способность массива сопротивляться разрушению при длительной нагрузке зависит от реологических свойств породы. К таковым относятся: длительная прочность, ползучесть, релаксация напряжений. В рамках данной работы представлены предпосылки и причины пескопроявлений в скважинах. К основным можно отнести: неконсолидированность пород, превышение компрессионных сил и миграцию мелких частиц. Важную роль в процессе пескопроявления играет способ заканчивания скважин. Были выявлены критерии формирования исследований на естественных и искусственных кернах. Полученные результаты могут быть применены для повышения эффективности эксплуатации скважин в песчаных породах и прогнозирования их безаварийной работы.

В условиях калийных рудников известна проблема выпадения избыточной влаги из поступающего в шахту воздуха в теплый период времени года. Физически процесс связан с тем, что насыщенный влагой теплый воздух поступает в горные выработки и в процессе теплообмена с относительно холодными горными породами охлаждается. При охлаждении воздуха происходит повышение его относительной влажности вплоть до достижения точки росы. Дальнейшее охлаждение воздуха приводит к выпадению избыточной влаги при сохранении максимальной относительной влажности воздуха. Выпадение влаги совместно с соляными породами создает коррозионно-агрессивную среду, ухудшает устойчивость выработок и приводит к размыву почвы с вытекающими сложностями для проезда горных машин. Внедрение теплотехнических средств осушения воздуха является крайне затратным мероприятием. В то же время процессы тепломассообмена в горных выработках зависят от воздухораспределения, управление которым реализуется в современных системах автоматического управления проветриванием. В связи с этим в исследовании рассмотрен вариант применения средств систем автоматического управления проветриванием, наряду с их традиционным использованием, для целей осушения горных выработок. В работе показано, что количество конденсирующейся влаги определяется, прежде всего, расходом воздуха. Поэтому исключение избыточной подачи воздуха в рудник и по выработкам, реализуемое системами автоматического управления проветриванием, позволяет снизить выпадение влаги в горных выработках. Кроме того, перемещение систем рециркуляционного проветривания, входящих в состав систем автоматического управления проветриванием, максимально близко к стволам позволяет включить в рециркуляционный контур больший объем воздухоподающих выработок и камер служебного назначения, что также дает возможность производить их осушение в условиях гигроскопичных горных пород.