The mechanism of productive reservoir destruction under fluid filtration conditions
Abstract
Relevance. This article presents the results of a study examining the influence of geological and technological parameters on reservoir structure during the operation of gas fields and underground gas storage facilities. It provides the results of analytical modeling of reservoir destruction processes under fluid filtration conditions. The study examines the mechanism of formation of a near-wall water layer containing gas microbubbles, i.e., a layer of microgas emulsion on the surfaces of reservoir pores and channels. The conditions for the existence and manifestation of various displacement regimes are considered. The need to consider the multicomponent composition of a porous medium for solving real-world problems is substantiated, which is possible by complicating the distribution function of structural heterogeneities. The aim of the study is to investigate the mechanism of productive reservoir destruction processes under fluid filtration conditions during the development of hydrocarbon fields and the operation of underground gas storage facilities. The research materials on the mechanisms of reservoir rock failure in productive formations under fluid flow conditions include the results of previous studies in this area and modeling of reservoir failure processes under fluid flow conditions. The research methods are based on general scientific approaches, including analytical and numerical modeling. Results. The mechanism of reservoir destruction processes in productive formations under fluid filtration conditions has been determined. It was defined that changes in dynamic pressure gradients during abrupt and frequent changes in well operating modes are found to be accompanied by the formation of new cracks in the rock mass – occurring both during brittle fracture and in the region of plastic deformation.
References
Ананьев К.М., Алексеева Е.А., Твердохлебов В.П. Применение кавитационных методов очистки пластовых вод нефтяных месторождений. // Успехи современного естествознания. – 2021. – No 5. – С. 45–50.
Бобренёва Ю.О., Мазитов А.А., Губайдуллин И.М. Математическое моделирование процесса массопереноса в коллекторе трещиновато-порового типа. // Сборник трудов IV Международной конференции и молодёжной школы «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ 2018). Самара: Изд-во Новая техника, 2018. – С. 1775–1780.
Гасумов Р.А., Гасумов Э.Р. Математическая модель закачки вязкоупругих составов в продуктивный пласт. // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. – 2023а. – Т. 334. No 3. – С. 218–228. DOI 10.18799/24131830/2023/3/3791.
Гасумов Р.А., Гасумов Э.Р. Оценка гидродинамических показателей системы скважина-пласт, сформированной на этапе разбуривания эксплуатационного пласта. // Геология и геофизика Юга России. – 2023б. – Т. 14. No 4. – С. 108–123. DOI: 10.46698/VNC.2023.58.47.009.
Гасумов Э.Р., Гасумов Р.А. Сохранение фильтрационно-емкостных свойств продуктивных пластов при их временной изоляции. // Геология и геофизика Юга России. – 2025. – Т. 15. No 2. – С. 180–195. DOI: 10.46698/VNC.2025.39.56.001.
Гильманова Н.В., Тарачева Е.С., Сивкова А.В. Прогноз зон наличия капиллярно-защемленной нефти для низкопроницаемых коллекторов при обосновании остаточной нефтенасыщенности различными способами. // Нефтепромысловое дело. – 2020. – No 2(614). – С. 12–18. DOI: 10.30713/0207-2351-2020-2(614)-12-18.
Гужель Ю.А. Промысловая подготовка нефти и газа. Благовещенск: Амурский государственный университет, 2021. – 115 с.
Ермак А.А., Фонин М.Ф., Гришин П.Ф. Нефтяные дисперсные системы. Новополоцк: Полоцкий государственный университет им. Е. Полоцкой, 2023. – 184 с.
Индрупский И.М., Аникеев Д.П., Закиров Э.С., Алексеева Ю.В. Учет геомеханических эффектов при моделировании процессов разработки месторождений углеводородов. // Актуальные проблемы нефти и газа. – 2022. –Вып. 4(39). – С. 75–102.
Кадет В.В., Тютяев А.В., Васильев И.В., Кузнецова Е.М., Кузнецов Ю.Г. Исследования и моделирование фильтрации пластовых флюидов в MATLAB. Reservoir Simulation Toolbox. // Деловой журнал Neftegaz.RU. – 2025. – No 6(162). –С. 42–48.
Узянбаев Р.М., Бобренева Ю.О., Повещенко Ю.А. и др. Численное моделирование пьезопроводящих процессов в двумерной постановке для трещиновато-пористого пласта. // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. – 2024. – No 35. – 17 с. DOI: 10.20948/prepr-2024-35.
Химуля В.В., Барков С.О. Исследование процессов фильтрации и разрушения в породах-коллекторах подземных хранилищ газа с использованием цифрового анализа данных компьютерной томографии. // Ученые записки физического факультета Московского университета. – 2023. – No 4. – С. 2340502-1–2340502-8.
Barkov S., Khimulia V. Study of elastic-strength properties of lowpermeability reservoir rocks in the Verkhnevilyuchanskoye oil and gas field on a true triaxial loading unit. // AIP Conference Proceedings. – 2023. – Vol. 2910. No. 1. – рр. 020115.
Gutierrez M.S., Lewis R.W. Coupling of fluid flow and deformation in underground formations. // Journal of Engineering Mechanics. – 2002. – Vol. 128(7). – pp. 779–787.
Dimaki A.V., Shilko E.V., Astafurov S.V., Psakhie S.G. The influence of fluid filtration on the strength of porous fluidsaturated brittle materials. // PNRPU Mechanics Bulletin. – 2016. – No. 4. – pр. 220–247.
Lie K.A. An introduction to reservoir simulation using MATLAB/GNU Octave: User guide for the MATLAB reservoir simulation toolbox (MRST). // Cambridge University Press, 2019. DOI: 10.1017/9781108591416.
Nassan T. H., Amro M. Finite element simulation of multiphase flow in oil reservoirs – comsol multiphysics as fast prototyping tool in reservoir simulation. // Mining Science and Technology. – 2019. – Vol. 4. No. 3. – рр. 220–226.
English
Русский
