О цифровом анализе характеристик газоконденсатного коллектора на базе данных микротомографи
24 июля 2026 г.
В исследовании, опубликованном в Russian Journal of Earth Sciences, представлены результаты нового цикла неразрушающих цифровых исследований структурных и ёмкостных характеристик коллектора газоконденсатного месторождения северного шельфа.
Работу выполнил научный сотрудник Института проблем механики им. А. Ю. Ишлинского РАН В. В. Химуля.
В условиях арктического шельфа газовые коллекторы часто представлены хрупкими, слабосцементированными породами, уязвимыми к механическому разрушению. Понимание их структуры критически важно для оценки устойчивости коллекторов к техногенным воздействиям. Кроме того, порометрия помогает выявлять тупиковые поры, в которых может накапливаться остаточный газ – это важно при прогнозе извлекаемых запасов в сложных температурно-геологических условиях.
Объектами нового исследования стали породы коллектора газоконденсатного месторождения на северном шельфе России. Образцы кернового материала были представлены слабосцементированными высокопроницаемыми песчаниками с вкраплениями минеральных соединений и металлов.
Для анализа внутреннего строения и характеристик порового пространства породы применялся неразрушающий метод рентгеновской микротомографии, дополненный цифровой обработкой полученных изображений. Методика включала три основных этапа: получение проекционных снимков, реконструкция объёмного изображения и его последующая сегментация – цифровое разделение модели на поры, матрицу зёрен и плотные включения на основе градаций серого цвета.
Цифровая порометрия осуществлялась путём анализа выделенной поровой фазы. Рассчитывались объёмные характеристики пор, их распределение по эквивалентным диаметрам, степень связности и доля закрытых и тупиковых участков. Одновременно с этим проводилась гранулометрия – автоматическое выделение отдельных зёрен твёрдой матрицы и статистическая оценка их размеров и распределения. Полученные характеристики стали входными данными для моделирования механических свойств и фильтрационного поведения породы.
Дополнительно выполнялась сегментация плотных неоднородностей в порах. В результате удалось выделить фазу металлических или плотных примесей, оставшихся после фильтрации пластовых флюидов. Их пространственное положение внутри порового каркаса позволяет не только оценить степень загрязнения или насыщения остатками флюидов, но и понять, как такие включения могут влиять на локальную проницаемость.
Полученные результаты указали на то, что исследуемый газовый коллектор представляет собой слабосцементированный песчаник с высокой пористостью и хорошо связным капиллярным поровым пространством. Структуру породы можно охарактеризовать как сбалансированную, с высокой фильтрационной способностью и устойчивостью к закупорке и разрушению.
Полученные цифровые двойники породы могут быть использованы для численного моделирования фильтрационных и геомеханических процессов. Выявленные параметры пористости, распределения пор и зёрен в совокупности с другими петрофизическими данными служат основой для оценки потенциального воздействия на коллектор. В частности, они могут быть использованы при планировании гидроразрыва пласта, кислотной обработки и других методов интенсификации. Учёт же изолированных и тупиковых пор позволяет уточнять расчёты остаточной насыщенности при моделировании вытеснения флюидов.
Метки: RJES