[go: up one dir, main page]

RU2720859C1 - Method of horizontal methane coal well design selection - Google Patents

Method of horizontal methane coal well design selection Download PDF

Info

Publication number
RU2720859C1
RU2720859C1 RU2019116561A RU2019116561A RU2720859C1 RU 2720859 C1 RU2720859 C1 RU 2720859C1 RU 2019116561 A RU2019116561 A RU 2019116561A RU 2019116561 A RU2019116561 A RU 2019116561A RU 2720859 C1 RU2720859 C1 RU 2720859C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
horizontal
well
stress
coal
methane
Prior art date
Application number
RU2019116561A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Григорьевич Шевцов
Артур Винерович Альмухаметов
Евгений Владимирович Кудинов
Артем Павлович Коровицын
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Кузнецк"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Кузнецк" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Кузнецк"
Priority to RU2019116561A priority Critical patent/RU2720859C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2720859C1 publication Critical patent/RU2720859C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02Determining slope or direction
    • E21B47/022Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C39/00Devices for testing in situ the hardness or other properties of minerals, e.g. for giving information as to the selection of suitable mining tools

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

FIELD: soil or rock drilling; mining.
SUBSTANCE: invention relates to extraction of methane from coal beds and can be used in designing methane-coal deposit development schemes. Method involves preparation of a one-dimensional geomechanical model based on research data in a draining vertical well or in nearby vertical structural and exploration wells, consisting of plotting, by well depth, a graph of formation pressure P variation by hydrodynamic analysis results, constructing a curve of geostatic stress σv from results of density logging, plotting curves of horizontal stresses σh and σH from data of acoustic logging. Obtaining in the range of the target coal bed values of stress tensor components characterizing its natural stress-strain state prior to construction of the horizontal well. Construction of two-dimensional geomechanics models for various versions of the horizontal well design in planes perpendicular to the horizontal section axis, using the stress tensor components as boundary conditions, determined according to the prepared one-dimensional geomechanical model. Estimation of coal bed permeability change at different versions of horizontal well design and selection of the version causing the greatest increase of coal bed permeability.
EFFECT: technical result consists in improvement of accuracy of determining the most efficient for existing mining and geological conditions of the structure of a horizontal methane coal-bearing well without the need for additional borehole investigations.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области добычи метана из угольных пластов и может быть использовано при проектировании технологических схем разработки метаноугольных месторождений.The invention relates to the field of methane extraction from coal seams and can be used in the design of technological schemes for the development of methane deposits.

В практике разработки месторождений метана угольных пластов, как и при добыче традиционных углеводородов, применяются вертикальные, наклонно-направленные и горизонтальные профили скважин. При этом горизонтальные скважины, за счет наибольшего контакта с продуктивным угольным пластом и значительной площади дренирования, отличаются наибольшей продуктивностью. Тем не менее, эффективность данного типа метаноугольных скважин значительно зависит от горно-геологических условий разрабатываемого участка и типа применяемой конструкции. Данные факторы, с учетом более высоких затрат на горизонтальное бурение, подтверждают необходимость более основательного подхода к выбору конструкций горизонтальных метаноугольных скважин с учетом имеющихся горно-геологических условий.In the practice of developing coalbed methane deposits, as in the production of traditional hydrocarbons, vertical, directional and horizontal well profiles are used. At the same time, horizontal wells, due to the greatest contact with the productive coal seam and a significant drainage area, are characterized by the highest productivity. Nevertheless, the effectiveness of this type of methane-gas wells significantly depends on the geological conditions of the developed area and the type of construction used. These factors, taking into account the higher costs of horizontal drilling, confirm the need for a more thorough approach to the choice of horizontal methane-well designs taking into account existing mining and geological conditions.

В мировом опыте для определения угольных пластов-кандидатов на бурение горизонтальных скважин используется следующий принцип: низкопроницаемые угольные пласты мощностью более 1 м являются кандидатами для горизонтального бурения (Rogers R., Ramurthy K., Rodvelt G., and etc. Coal Bed Methane: Principles and Practices. 2nd ed. Starkville, MS: Oktibbeha Publishing Co., 2007. 504 p.). Но данный критерий не учитывает тот факт, что действующее в массиве горных пород напряженно-деформированное состояние (НДС) может оказывать значительное влияние на важнейший параметр угольного пласта, обеспечивающий возможность извлечения десорбированного газа – его проницаемость (Rogers R., Ramurthy K., Rodvelt G., and etc. Coal Bed Methane: Principles and Practices. 2nd ed. Starkville, MS: Oktibbeha Publishing Co., 2007. 504 p.; Seidle J. Fundamentals of Coalbed Methane Reservoir Engineering. 1nd ed. Tulsa, USA: PennWell Corporation, 2011. – 401 p.). Таким образом, для обеспечения научного обоснования выбора конкретного типа горизонтальной метаноугольной скважины, несомненно, необходима разработка методики, учитывающей действующие в угольном пласте напряжения.In world experience, the following principle is used to determine candidate coal seams for horizontal drilling: low permeability coal seams with a thickness of more than 1 m are candidates for horizontal drilling (Rogers R., Ramurthy K., Rodvelt G., and etc. Coal Bed Methane: Principles and Practices. 2nd ed. Starkville, MS: Oktibbeha Publishing Co., 2007. 504 p.). But this criterion does not take into account the fact that the stress-strain state (SSS) existing in a rock mass can have a significant impact on the most important parameter of a coal seam, which makes it possible to extract desorbed gas - its permeability (Rogers R., Ramurthy K., Rodvelt G ., and etc. Coal Bed Methane: Principles and Practices. 2nd ed. Starkville, MS: Oktibbeha Publishing Co., 2007. 504 p .; Seidle J. Fundamentals of Coalbed Methane Reservoir Engineering. 1nd ed. Tulsa, USA: PennWell Corporation , 2011 .-- 401 p.). Thus, to ensure the scientific justification for choosing a particular type of horizontal methane-coal well, it is undoubtedly necessary to develop a technique that takes into account the stresses acting in the coal seam.

Известен способ разработки нефтяных месторождений (патент RU 2556094 С1, МПК E21B 43/20, опубл. 10.07.2015, бюл. №19), включающий проведение геофизических исследований разведочных скважин методом кросс-дипольного акустического каротажа, отбор ориентированного керна с последующим определением направления максимальных напряжений нефтенасыщенных пород, размещение нагнетательных скважин вдоль региональных направлений максимальных напряжений, размещение добывающих скважин между нагнетательными скважинами с образованием системы разработки. Недостатками способа являются необходимость проведения дорогостоящих исследований методом кросс-дипольного акустического каротажа и высоко затратного отбора ориентированного керна, а также отсутствие при осуществлении способа учета конструкции применяемых скважин.A known method of developing oil fields (patent RU 2556094 C1, IPC E21B 43/20, publ. 07/10/2015, bull. No. 19), including the conduct of geophysical exploration of wells by cross-dipole acoustic logging, the selection of oriented core, followed by determining the direction of maximum stresses of oil-saturated rocks, placement of injection wells along regional directions of maximum stresses, placement of production wells between injection wells with the formation of a development system. The disadvantages of the method are the need for expensive studies using cross-dipole acoustic logging and highly costly oriented core sampling, as well as the absence of the design of the used wells when implementing the method.

Известна система и способ коррекции направления ствола скважины на основе поля напряжений (патент RU 2496003 С2, МПК E21B 47/0224, E21B 44/00, опубл. 20.10.2013, бюл. №26), включающие проведение измерений, отражающих геометрию ствола скважины с использованием компоновки низа бурильной колонны (КНБК), вращаемой в стволе скважины, геометрия которого отображает стимулированные напряжения в пласте, создание изображения ствола скважины на основании проведенных измерений его геометрии, оценку азимутальной вариации стимулированного напряжения в пласте по глубине скважины, изменение параметра режима бурения для КНБК с использованием оценки азимутальной вариации по глубине скважины стимулированного напряжения в пласте. Недостатками данного изобретения являются отсутствие возможности предварительного определения наиболее эффективного направления ствола скважины и наличие большого количества рисков, связанных с принятием решения о траектории ствола скважины не на этапе проектирования, а на этапе бурения.A known system and method for correcting the direction of the wellbore based on the stress field (patent RU 2496003 C2, IPC E21B 47/0224, E21B 44/00, publ. 10/20/2013, bull. No. 26), including measurements reflecting the geometry of the well with using the layout of the bottom of the drill string (BHA) rotated in the borehole, the geometry of which displays stimulated stresses in the formation, creating an image of the borehole based on measurements of its geometry, evaluating the azimuthal variation of the stimulated stress in the formation along the depth of the borehole, changing the drilling mode parameter for BHA using estimates of azimuthal variation over the well depth of stimulated stress in the formation. The disadvantages of this invention are the lack of preliminary determination of the most effective direction of the wellbore and the presence of a large number of risks associated with deciding on the path of the wellbore not at the design stage, but at the drilling stage.

Известны методики определения влияния напряжений, вызванных строительством дегазационных скважин, на проницаемость угольного пласта (Xie J., Gao M., Yu B., Zhang, and etc. Coal permeability model on the effect of gas extraction within effective influence zone // Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources – 2015, № 1-2; Zhang H., Cheng Y., Liu Q., and etc. A novel in-seam borehole hydraulic flushing gas extraction technology in the heading face: Enhanced permeability mechanism, gas flow characteristics, and application // Journal of Natural Gas Science and Engineering – 2017, № 46), включающие двухмерное геомеханическое моделирование угольного пласта, вскрытого дегазационной скважиной, с последующей оценкой его проницаемости вдоль рассматриваемых линий мониторинга. Недостатком данных методик является низкая точность определения наиболее эффективной конструкции дегазационной скважины по причине отсутствия сведений о действительных значениях напряжений в угольном пласте до строительства скважины.Known methods for determining the effect of stresses caused by the construction of degassing wells on the permeability of a coal seam (Xie J., Gao M., Yu B., Zhang, and etc. Coal permeability model on the effect of gas extraction within effective influence zone // Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources - 2015, No. 1-2; Zhang H., Cheng Y., Liu Q., and etc. A novel in-seam borehole hydraulic flushing gas extraction technology in the heading face: Enhanced permeability mechanism, gas flow characteristics, and application // Journal of Natural Gas Science and Engineering - 2017, No. 46), including two-dimensional geomechanical modeling of a coal seam exposed by a degassing well, followed by an assessment of its permeability along the monitoring lines under consideration. The disadvantage of these methods is the low accuracy of determining the most effective design of a degassing well due to the lack of information about the actual stress values in the coal seam before the construction of the well.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является система и технология для оптимального выбора способа заканчивания и конструкции скважины (патент US 7181380 B2, МПК G06G 7/48, опубл. 20.02.2007), включающие получение по результатам пластового, геомеханического моделирования и моделирования материалов информации по снижению порового давления, величинах напряжений, их ориентации и прочности горных пород для определения оптимального местоположения, траектории и метода заканчивания скважины. Недостатком данных системы и технологии является отсутствие учета изменения проницаемости пласта после строительства скважины.Closest to the technical nature of the claimed invention is a system and technology for the optimal choice of the method of completion and construction of the well (patent US 7181380 B2, IPC G06G 7/48, publ. 02.20.2007), including obtaining the results of reservoir, geomechanical modeling and modeling of materials information on reducing pore pressure, stress values, their orientation and rock strength to determine the optimal location, trajectory and completion method. The disadvantage of the system and technology data is the lack of accounting for changes in the permeability of the formation after well construction.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение точности определения наиболее эффективной для имеющихся горно-геологических условий конструкции горизонтальной метаноугольной скважины без необходимости проведения дополнительных скважинных исследований. Указанный технический результат достигается тем, что в способе выбора конструкции горизонтальной метаноугольной скважины на основе стандартного комплекса сейсмических, геофизических и гидродинамических исследований метаноугольных месторождений производят определение естественного НДС целевого угольного пласта методом одномерного геомеханического моделирования, выполняют двухмерное геомеханическое моделирование угольного пласта при различных вариантах конструкции горизонтальной скважины и производят оценку изменения естественной проницаемости угольного пласта для каждого из рассматриваемых вариантов. Полученные результаты оценки изменения проницаемости позволяют определить конструкцию скважины, позволяющую наиболее эффективно дренировать целевой угольный пласт.The technical result of the claimed invention is to improve the accuracy of determining the most effective for the existing geological conditions of the design of a horizontal methane-gas well without the need for additional downhole research. The specified technical result is achieved by the fact that in the method for selecting the design of a horizontal methane-coal well based on a standard complex of seismic, geophysical and hydrodynamic studies of methane-coal deposits, the natural VAT of the target coal seam is determined by the method of one-dimensional geomechanical modeling, two-dimensional geomechanical modeling of the coal seam is performed for various horizontal well design options and assessing changes in the natural permeability of the coal seam for each of the considered options. The results of the assessment of changes in permeability allow us to determine the design of the well, which allows the most efficient drainage of the target coal seam.

Изобретение поясняется следующими рисунками.The invention is illustrated by the following figures.

Фиг. 1. Пример одномерной геомеханической модели, построенной по данным вертикальной разведочной скважины.FIG. 1. An example of a one-dimensional geomechanical model constructed according to a vertical exploratory well.

Фиг. 2. Пример расчетной схемы для U-образной горизонтальной метаноугольной скважины (1 – горизонтальная скважина, 2 – вертикальная скважина, 4 – рассматриваемые плоскости сечения).FIG. 2. An example of a design scheme for a U-shaped horizontal methane-well (1 - horizontal well, 2 - vertical well, 4 - sectional planes under consideration).

Фиг. 3. Пример расчетной схемы для системы U-образных горизонтальных метаноугольных скважин (1 – горизонтальная скважина, 2 – вертикальная скважина, 4 – рассматриваемые плоскости сечения).FIG. 3. An example of the design scheme for a system of U-shaped horizontal methane wells (1 - horizontal well, 2 - vertical well, 4 - sectional planes under consideration).

Фиг. 4. Пример расчетной схемы для многозабойной горизонтальной метаноугольной скважины (1 – горизонтальная скважина, 2 – вертикальная скважина, 3 – боковые стволы, 4 – рассматриваемые плоскости сечения).FIG. 4. An example of a design scheme for a multi-sided horizontal methane-well (1 - horizontal well, 2 - vertical well, 3 - sidetracks, 4 - sectional planes under consideration).

Фиг. 5. Пример результата двухмерного геомеханического моделирования угольного пласта с горизонтальной многозабойной скважиной.FIG. 5. An example of the result of two-dimensional geomechanical modeling of a coal seam with a horizontal multilateral well.

Фиг. 6. Пример результата оценки изменения естественной проницаемости угольного пласта в случае строительства горизонтальной многозабойной скважины.FIG. 6. An example of the result of assessing changes in the natural permeability of a coal seam in the case of the construction of a horizontal multilateral well.

Рассмотрим подробнее порядок осуществления способа на примере одного из угольных пластов Нарыкско-Осташкинского метаноугольного месторождения Кузбасса, подходящего для горизонтального бурения.Let us consider in more detail the procedure for implementing the method on the example of one of the coal seams of the Naryksko-Ostashkinskoye methane coal field of Kuzbass, suitable for horizontal drilling.

На основе результатов стандартного комплекса исследований (сейсмические, геофизические и гидродинамические) в вертикальной разведочной скважине, которая впоследствии может выполнять функцию дренирующей или в ближайших вертикальных структурных и разведочных скважинах, выполняется подготовка одномерной геомеханической модели. Подготовка включает построение по глубине скважины графика изменения пластового давления P (по результатам гидродинамических исследований), построение кривой геостатического (вертикального) напряжения σv (по результатам плотностного каротажа), построение кривых горизонтальных напряжений σh и σH с использованием известной формулы (Rogers R., Ramurthy K., Rodvelt G., and etc. Coal Bed Methane: Principles and Practices. 2nd ed. Starkville, MS: Oktibbeha Publishing Co., 2007. 504 p.):Based on the results of a standard set of studies (seismic, geophysical and hydrodynamic) in a vertical exploratory well, which can subsequently serve as a drainage well or in the nearest vertical structural and exploratory wells, a one-dimensional geomechanical model is being prepared. Preparation includes plotting the depth of the reservoir pressure P (based on the results of hydrodynamic studies), plotting a geostatic (vertical) stress curve σ v (based on density logging), plotting the horizontal stress curves σ h and σ H using the well-known formula (Rogers R ., Ramurthy K., Rodvelt G., and etc. Coal Bed Methane: Principles and Practices. 2nd ed. Starkville, MS: Oktibbeha Publishing Co., 2007. 504 p.):

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где σh – минимальное горизонтальное напряжение, Па;where σ h is the minimum horizontal stress, Pa;

σH – максимальное горизонтальное напряжение, Па;σ H is the maximum horizontal stress, Pa;

ν – коэффициент Пуассона;ν is the Poisson's ratio;

σv – геостатическое напряжение, Па;σ v - geostatic stress, Pa;

α – коэффициент пороупругости Био (~1);α is the bio poroelasticity coefficient (~ 1);

P – пластовое давление, Па;P - reservoir pressure, Pa;

σt – тектоническое напряжение, Па.σ t - tectonic stress, Pa.

Полученные в интервале целевого угольного пласта величины компонент тензора напряжений характеризуют его естественное НДС до строительства горизонтальной скважины. Так, по результатам одномерного геомеханического моделирования исследуемого угольного пласта (фиг. 1), вертикальное геостатическое напряжение составило 19,195 МПа, минимальное горизонтальное напряжение составило 9,269 МПа, максимальное горизонтальное напряжение составило 11,771 МПа.The values of the components of the stress tensor obtained in the interval of the target coal seam characterize its natural VAT before the construction of a horizontal well. So, according to the results of one-dimensional geomechanical modeling of the studied coal seam (Fig. 1), the vertical geostatic stress was 19.195 MPa, the minimum horizontal stress was 9.269 MPa, and the maximum horizontal stress was 11.771 MPa.

На следующем этапе для различных вариантов горизонтальной метаноугольной скважины (фиг. 2-4) в специализированном программном обеспечении (например FLAC, VISAGE, ANSYS и т. п.) выполняется двухмерное численное геомеханическое моделирование в исследуемых плоскостях, перпендикулярных оси горизонтального участка, с шагом 0,5 м до предельного расстояния, на котором не происходит значительное изменение НДС. Компоненты тензора естественного НДС, определенные по одномерной геомеханической модели, используются в качестве граничных условий двухмерной модели. При этом, учитывая, что модель является плоской, одна из компонент горизонтального напряжения (перпендикулярная рассматриваемой плоскости) принимается равной нулю. Полученные результаты представляют собой двухмерные картины распределения напряжений в исследуемых плоскостях (фиг. 5).At the next stage, for various options of a horizontal methane-gas well (Fig. 2-4) in specialized software (for example, FLAC, VISAGE, ANSYS, etc.), two-dimensional numerical geomechanical modeling is performed in the studied planes perpendicular to the axis of the horizontal section, with a step of 0 , 5 m to the limit distance at which there is no significant change in VAT. The components of the natural VAT tensor, determined by the one-dimensional geomechanical model, are used as the boundary conditions of the two-dimensional model. Moreover, taking into account that the model is flat, one of the components of the horizontal stress (perpendicular to the plane under consideration) is taken equal to zero. The results obtained are two-dimensional patterns of the distribution of stresses in the studied planes (Fig. 5).

Затем для полученных распределений на основе известной формулы выполняется оценка изменения проницаемости целевого пласта на протяжении всего горизонтального участка для каждой из выбранных конструкций горизонтальной скважины (Seidle J. Fundamentals of Coalbed Methane Reservoir Engineering. 1nd ed. Tulsa, USA: PennWell Corporation, 2011. – 401 p.):Then, for the obtained distributions, on the basis of the well-known formula, an assessment is made of the change in the permeability of the target formation over the entire horizontal section for each of the selected horizontal well designs (Seidle J. Fundamentals of Coalbed Methane Reservoir Engineering. 1nd ed. Tulsa, USA: PennWell Corporation, 2011. - 401 p.):

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где k/k0 – отношение проницаемости угольного пласта при текущем напряжении к начальной проницаемости угольного пласта;where k / k 0 is the ratio of the permeability of the coal seam at the current voltage to the initial permeability of the coal seam;

α – коэффициент чувствительности угольного пласта к напряжениям;α is the coefficient of sensitivity of the coal seam to stress;

Cf – коэффициент сжимаемости угольного пласта, МПа-1);C f is the compressibility factor of the coal seam, MPa -1 );

σ – текущее напряжение, действующее на угольный пласт, МПа;σ is the current stress acting on the coal seam, MPa;

σ0 – начальное напряжение, полученное по результатам одномерного геомеханического моделирования.σ 0 is the initial stress obtained by the results of one-dimensional geomechanical modeling.

По результатам расчетов на картинах распределения напряжений выделяются зоны (фиг. 6), в которых изменение проницаемости отсутствует (k/k0=1), в которых происходит снижение проницаемости (k/k0<1) и зоны, в которых наблюдается повышение проницаемости угольного пласта (k/k0>1). According to the calculation results, zones (Fig. 6) are distinguished in the stress distribution patterns in which there is no change in permeability (k / k 0 = 1), in which permeability decreases (k / k 0 <1) and zones in which permeability is observed coal seam (k / k 0 > 1).

На заключительном этапе предлагаемого способа выполняется анализ массива полученных результатов оценки проницаемости для выбора из рассмотренных конструкций горизонтальной метаноугольной скважины тот вариант, при строительстве которого наблюдается наибольший объем зон повышенной проницаемости целевого угольного пласта. Так, для рассматриваемого угольного пласта наибольший объем зон повышенной проницаемости получен в результате моделирования многозабойной скважины.At the final stage of the proposed method, an analysis of the array of permeability assessment results is performed to select from the considered horizontal methane-coal well designs that option during construction of which the largest volume of zones of increased permeability of the target coal seam is observed. So, for the considered coal seam, the largest volume of zones of increased permeability was obtained as a result of modeling a multilateral well.

Таким образом, заявленный способ позволяет путем использования геомеханического моделирования повысить точность определения наиболее эффективной для имеющихся горно-геологических условий конструкции горизонтальной метаноугольной скважины без необходимости проведения на месторождении дополнительных скважинных исследований.Thus, the claimed method allows by using geomechanical modeling to increase the accuracy of determining the most effective for the existing geological conditions of the design of a horizontal methane-coal well without the need for additional downhole research at the field.

Claims (1)

Способ выбора конструкции горизонтальной метаноугольной скважины, включающий получение информации о величинах напряжений, действующих в массиве горных пород, методами геомеханического моделирования, проведение оценки проницаемости угольного пласта и выбор оптимальной конструкции скважины, отличающийся тем, что подготовку одномерной геомеханической модели осуществляют по данным исследований в дренирующей вертикальной скважине или в ближайших вертикальных структурных и разведочных скважинах, состоящую из построения по глубине скважины графика изменения пластового давления Р по результатам гидродинамических исследований, построения кривой геостатического напряжения σv по результатам плотностного каротажа, построения кривых горизонтальных напряжений σh и σH по данным акустического каротажа, получение в интервале целевого угольного пласта величин компонент тензора напряжений, характеризующих его естественное напряженно-деформированное состояние до строительства горизонтальной скважины, построение двухмерных геомеханических моделей для различных вариантов конструкции горизонтальной скважины в перпендикулярных оси горизонтального участка плоскостях, использующих в качестве граничных условий величины компонент тензора напряжений, определенные по подготовленной одномерной геомеханической модели, оценку изменения проницаемости угольного пласта при различных вариантах конструкции горизонтальной скважины и выбор варианта, вызывающего наибольшее повышение проницаемости угольного пласта.A method for selecting a horizontal methane-coal well design, including obtaining information about the stresses acting in a rock mass using geomechanical modeling, assessing the permeability of a coal seam and selecting the optimal well design, characterized in that the preparation of a one-dimensional geomechanical model is carried out according to studies in a draining vertical well or in the nearest vertical structural and exploratory wells, which consists of plotting the depth of the reservoir pressure P according to the results of hydrodynamic studies, plotting the geostatic stress curve σ v according to the density logging data, plotting the horizontal stress curves σ h and σ H according to the acoustic logging data obtaining, in the interval of the target coal seam, the values of the stress tensor components characterizing its natural stress-strain state before the construction of a horizontal well, the construction of two-dimensional geomechanical models for various options for the construction of a horizontal well in planes perpendicular to the axis of the horizontal section, using the stress tensor components as boundary conditions determined from the prepared one-dimensional geomechanical model, an assessment of the change in the permeability of the coal seam for various options for the design of the horizontal well, and the choice of the option that causes the greatest increase in the permeability of the coal seam.
RU2019116561A 2019-05-29 2019-05-29 Method of horizontal methane coal well design selection RU2720859C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116561A RU2720859C1 (en) 2019-05-29 2019-05-29 Method of horizontal methane coal well design selection

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019116561A RU2720859C1 (en) 2019-05-29 2019-05-29 Method of horizontal methane coal well design selection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2720859C1 true RU2720859C1 (en) 2020-05-13

Family

ID=70735498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019116561A RU2720859C1 (en) 2019-05-29 2019-05-29 Method of horizontal methane coal well design selection

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2720859C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111997585A (en) * 2020-07-15 2020-11-27 中煤科工集团西安研究院有限公司 Coal mine transparent working face construction method based on cross-layer hole logging

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6549854B1 (en) * 1999-02-12 2003-04-15 Schlumberger Technology Corporation Uncertainty constrained subsurface modeling
EA013660B1 (en) * 2006-02-27 2010-06-30 Лоджинд Б.В. Well planning system and method
EA014144B1 (en) * 2006-02-09 2010-10-29 Прэд Рисерч Энд Дивелопмент Лимитед Method and apparatus for predicting the hydrocarbon production of a well location
EA015435B1 (en) * 2005-07-27 2011-08-30 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани A method of modeling well technological indices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6549854B1 (en) * 1999-02-12 2003-04-15 Schlumberger Technology Corporation Uncertainty constrained subsurface modeling
EA015435B1 (en) * 2005-07-27 2011-08-30 Эксонмобил Апстрим Рисерч Компани A method of modeling well technological indices
EA014144B1 (en) * 2006-02-09 2010-10-29 Прэд Рисерч Энд Дивелопмент Лимитед Method and apparatus for predicting the hydrocarbon production of a well location
EA013660B1 (en) * 2006-02-27 2010-06-30 Лоджинд Б.В. Well planning system and method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
АФОНИН Л.Ф. и др. Выбор конструкции горизонтальной скважины методом численного моделирования, Вестник Северо-Кавказского федерального университета, 2013, N6 (39), c. 26-31 *
АФОНИН Л.Ф. и др. Выбор конструкции горизонтальной скважины методом численного моделирования, Вестник Северо-Кавказского федерального университета, 2013, N6 (39), c. 26-31. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111997585A (en) * 2020-07-15 2020-11-27 中煤科工集团西安研究院有限公司 Coal mine transparent working face construction method based on cross-layer hole logging
CN111997585B (en) * 2020-07-15 2023-10-27 中煤科工集团西安研究院有限公司 Coal mine transparent working face construction method based on through-layer hole logging

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104695916B (en) System and method for performing downhole stimulation operations
CN103282600B (en) For performing the system and method for down-hole stimulation work
US20170145793A1 (en) Method For Modeling Stimulated Reservoir Properties Resulting From Hydraulic Fracturing In Naturally Fractured Reservoirs
US20180094514A1 (en) Shale geomechanics for multi-stage hydraulic fracturing optimization in resource shale and tight plays
US20170051598A1 (en) System For Hydraulic Fracturing Design And Optimization In Naturally Fractured Reservoirs
RU2661489C1 (en) Method of integrating initial data to update filtration structure of non-uniform carbonate reservoirs
Ejofodomi et al. Integrating all available data to improve production in the Marcellus Shale
Belaidi et al. The Lancaster Field: progress in opening the UK's fractured basement play
WO2016100762A1 (en) Workflows to address localized stress regime heterogeneity to enable hydraulic fracturing
WO2021257134A1 (en) Through casing formation slowness evaluation with a sonic logging tool
Zhang et al. Application of integrated geology and geomechanics to stimulation optimization workflow to maximize well potential in a tight oil reservoir, Ordos Basin, northern central China
RU2720859C1 (en) Method of horizontal methane coal well design selection
Leem et al. Shale geomechanics: optimal multi-stage hydraulic fracturing design for shale and tight reservoirs
Gonzalez et al. 3D modeling of multistage hydraulic fractures and two-way-coupling geomechanics/fluid-flow simulation of a horizontal well in the nikanassin tight gas formation, Western Canada sedimentary basin
Rahman et al. Geomechanical sweet spot identification in unconventional resources development
AU2017202319A1 (en) System and method for performing downhole stimulation operations
Hegazy et al. Preliminary hydraulic fracturing campaign strategies for unconventional and tight reservoirs of UAE: Case studies and lessons learned.
Slatt et al. Turbidite systems Part 2: Subseismic-scale reservoir characteristics
Pavlyukov et al. TIV-Anisotropy in Geomechanical Modeling for Planning of Hydraulic Fracturing at the Kharampurskoye Field
Cui et al. Integrated workflow of geological modelling, hydraulic fracturing and reservoir simulation for the evaluation and forecast of unconventional tight oil reservoirs
Robinson et al. The gas research institute’s second staged field experiment: A study of hydraulic fracturing
Ahmed Optimized Shale Resource Development: Transforming Unconventional to Conventional Technologies
Decker et al. Applied Technology Helps Revitalize a Maturing Giant Gas Field: Learnings From the Cleveland Formation's Horizontal-Well Redevelopment Program
Mitrea et al. Development of Tight Upper Cretaceous Reservoir in Offshore Black Sea Adds Life to a Mature Asset
Xiong et al. Identify Wellbore Landing Zones–the Southern Midland Basin Case Study