Ученые предложили новый подход к оценке механических свойств доманиковых пород

Исследователи Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН (ИФЗ РАН) и МГУ им. М.В. Ломоносова классифицировали литофизические типы пород доманика и получили акустические параметры их твердой органической части.

Доманик — тонкослоистые карбонатно-кремнистые отложения с высоким содержанием органики. В нефтегазовой отрасли их рассматривают как один из главных «нетрадиционных» объектов — и как нефтематеринскую толщу, и как потенциальный коллектор. Проблема в том, что свойства таких пород крайне неоднородны по разрезу.

Ученые связали данные измерений физических свойств пород непосредственно в скважине и результаты исследования образцов породы, извлеченных из скважины. Это позволило оценить строение и механические свойства доманиковых отложений.

Минеральный состав определяли с помощью рентгенофазового анализа. На шести полноразмерных образцах измерили скорости продольных и поперечных упругих волн. Четыре образца исследовали на прессе при давлениях и температурах, близких к пластовым. Затем ученые сопоставили содержание органического углерода, акустические скорости и статические (по деформации) и динамические (по акустическим скоростям) модули упругости.

Исследователи пришли к выводам, что с увеличением содержания органического вещества скорости упругих волн и модули упругости снижаются, а деформируемость и ползучесть (постепенная деформация под нагрузкой) пород возрастают. По мнению авторов, полученная связь статических и динамических модулей позволяет по акустическому каротажу оценивать механические свойства пород по всему разрезу, в том числе без детального знания состава пород.

«Поскольку доманиковые отложения очень неоднородны, мы объединили лабораторные исследования керна и данные геофизических исследований скважин. Полученные зависимости позволяют оценивать механические свойства пород по разрезу, применяя лишь акустический каротаж. Это поможет точнее планировать гидроразрыв пласта и снижать неопределенность при работе с трудноизвлекаемыми запасами», — подчеркнул руководитель проекта, заведующий лабораторией фундаментальных проблем нефтегазовой геофизики и геофизического мониторинга ИФЗ РАН, кандидат физико-математических наук Никита Дубиня.

Дальнейшие исследования ученых предполагают учет зрелости органического вещества и изменений пород при тепловом воздействии.