Недропользование

Оба рассматриваемых в исследовании месторождения относятся к классу долгосрочных месторождений, находящихся в завершающей стадии разработки. Оба месторождения имеют тектонически сложное строение. Несмотря на то, что они находятся в разработке с прошлого века, они обладают значительными запасами нефти. Поэтому большое значение имеют структурно-тектоническое строение месторождений, литолого-фациальный состав, балансовые и извлекаемые запасы, параметры разработки. Хотя месторождения отделены друг от друга условными разрывами, они очень разнообразны со структурно-тектонической точки зрения. Отложения Дарвинской Банки и острова Пираллахи слабо изучены и исследованы с литофациальной точки зрения. Именно поэтому изучение литофациальных характеристик представляет особый интерес. В связи с этим была поставлена цель - определить литофации этих месторождений и впервые провести их сравнение. Исследованы фациальные типы отложений Кирмакинской свиты (КС), Подкирмакинской свиты (ПК), Калинской свтиы (КаС), определены литофациальные характеристики в площадном и вертикальном направлениях, составлены и сопоставлены трехмерные модели. В результате литофациальные характеристики обоих месторождений взаимно отслеживались по всем направлениям и выявлялись изменения. Установлено, что основной причиной литофациального разнообразия являются разные палеогеографические условия, несмотря на соседство месторождений. Таким образом, в месторождении Дарвиновского банка горизонты КС, ПК и КаС соответственно вклиниваются от сводовой части к крыльям. На месторождении Пираллахи КаС вклинивается в южную часть. Такая последовательность выклинивание увеличивает вероятность образования в этих местах ловушек неантиклинального типа и создает ловушку для скопления углеводородов. Свита ПK на месторождении Дарвин-Бэнк в основном сложена песчаными породами, но на месторождении острова Пираллахи нижняя часть этой формации сложена глинистыми породами, а верхняя часть сложена песчаными пластами. В этих двух месторождениях физико-географические условия в период КC были разными, и формировались разные литофации. Собранные материалы, проведенные по ним исследовательские работы и полученные результаты имеют большое значение в эффективной эксплуатации этих месторождений, в бурении новых скважин и, главное, в поиске и разведке новых нефтеносных зон.

Высокая геологическая изученность территории юга Пермского края позволяет собрать большой массив данных для определения потенциала нефтегазоносности структур. Основными критериями в распределении нефтегазоносности структур являются процессы генерации углеводородов, аккумуляции, а также сохранности залежей углеводородов от физико-химического разрушения. В качестве критериев генерации углеводородов для оценки генерационного потенциала отложений использованы сведения о геохимических исследованиях нефтегазоматеринской свиты (семилукские отложения верхнего девона). На основании проведенных сейсморазведочных работ, в визейском комплексе отложений были выделены локальные структуры. Рассчитаны поверхности региональной, зональной и локальной составляющих, получены средние значения структурных параметров для оценки влияния критериев аккумуляции. В качестве критериев сохранности залежей углеводородов использованы гидрогеологические параметры. Для прогноза нефтегазоносности структур использованы многоуровневые вероятностные модели. На первом уровне рассчитаны индивидуальные статистические модели по каждому из используемых параметров, а также комплексные вероятностные параметры отдельно по каждой группе критериев. На втором уровне рассчитаны комплексные модели с учетом всей имеющейся информации о генерации, аккумуляции и сохранности залежей углеводородов для всей территории исследования. Проведен регрессионный анализ с пошаговым увеличением выборки исходных данных. Данный анализ позволил оценить влияние каждой отдельной группы критериев на насыщение структур углеводородов. На третьем уровне рассчитанные модели были дифференцированы по отдельным крупным тектоническим элементам, входящим в состав области исследования. Построенные модели третьего уровня доказали, что на территории юга Пермского края прогноз нефтегазоносности локальных структур следует проводить отдельно по тектоническим элементам. По итогам проведенного прогноза нефтегазоносности выявлено 15 потенциально насыщенных углеводородами структур и 80 потенциально пустых структур.

Представлен методический подход к выбору скважин-кандидатов для мероприятий по ограничению водопритока, рассмотренный на примере каменноугольной залежи Возейского месторождения Республики Коми. Для определения перечня параметров, оказывающих влияние на эффективность мероприятий по ограничению водопритока, проведена оценка при помощи t -критерия Стьюдента: проанализированы средние значения геолого-технологических параметров для классов эффективных и неэффективных мероприятий, полученных по промысловым данным. Среди анализируемых параметров статистически значимыми являются значения проницаемости, пористости, песчанистости, толщины интервала водопритока, определенные по результатам потокометрических исследований, текущее пластовое давление и дебит жидкости до проведения мероприятий на скважине. С помощью дискриминантного анализа осуществлено отнесение скважин-кандидатов каменноугольной залежи Возейского месторождения к группам эффективных или неэффективных работ по совокупности статистически значимых геолого-технологических параметров. Определены три скважины Возейского месторождения для проведения опытно-промышленных работ по ограничению водопритока, которые относятся к области с достаточным количеством остаточных извлекаемых запасов. С целью исключения неблагоприятных условий применения технологий ограничения водопритока определены источники обводнения скважин-кандидатов. Для повышения успешности мероприятий необходимо исключать из рассмотрения скважины, поступление избыточной воды в которых происходит по трещинам и разломам. С этой целью расчетом коэффициентов корреляции Спирмена установлено, что гидродинамическая связь между тремя скважинами-кандидатами и влияющей на них нагнетательной скважиной характеризуется как слабая, умеренная и средняя, что исключает поступление избыточной воды по трещинам.

Проведено исследование нестационарного воздухораспределения, возникающего в скиповом стволе с канатной армировкой при движении по нему двух подъемных сосудов. Теоретический анализ воздухораспределения проводился с помощью численного моделирования нестационарного турбулентного течения воздушного потока на участке ствола в программном комплексе Ansys Fluent. Для описания движения скипов использовался подход динамических сеток, основанный на деформировании и перестроении внутренних ячеек сетки в процессе расчета. Исходя из рассчитанного нестационарного распределения аэродинамических параметров, около движущихся скипов вычислялись суммарные аэродинамические силы, действующие на скипы. Они использовались далее для анализа горизонтальных колебаний скипов с учетом ограничений, накладываемых подъемными, уравновешивающими и направляющими канатами. В рамках принятых модельных упрощений получено, что максимальные значения аэродинамических сил, действующих на скипы, наблюдаются для промежутка времени, соответствующего прохождению двух скипов друг около друга, - в этом случае максимально перекрывается сечение шахтного ствола. Кратковременное возрастание аэродинамической силы, действующей на скип в этот промежуток времени, приводит к появлению колебаний скипа в горизонтальной плоскости. Показано, что максимальная величина пика горизонтальной компоненты аэродинамической силы существенно зависит от учета движения скипов. Это указывает, что анализ колебаний скипов в стволе в предположении о мгновенно покоящихся скипах является некорректным. Далее, исходя из рассчитанных аэродинамических нагрузок на скипы в ходе серии численных экспериментов, определены максимальные горизонтальные смещения каждого из скипов как функции скорости воздуха в стволе. На основании полученных смещений построены аппроксимирующие зависимости для максимальных смещений скипа в зависимости от его массы и средней скорости воздуха в стволе.