Комплексное исследование анизотропии микроструктурных и фильтрационных свойств коллектора газоконденсатного месторождения на базе цифрового анализа керна

Бесплатный доступ

Современные технологии, основанные на применении методов численного моделирования и рентгеновской микротомографии, предоставляют новые возможности для детального изучения порового пространства коллектора и прогноза его фильтрационно-ёмкостных свойств. В статье описаны результаты цифрового анализа порового пространства и фильтрационных характеристик слабосцементированных песчаников продуктивного интервала газоконденсатного месторождения, расположенного на северном шельфе РФ. Исследование выполнено на основе данных рентгеновской компьютерной микротомографии, методов цифрового анализа керна и численного моделирования. Для построения цифровых двойников керна выполнена обработка и бинаризация 3D-снимков коллектора. Проведены количественные расчёты направленной изменчивости ключевых коллекторских свойств, включая открытую и закрытую пористость, геодезическую извилистость, характеристики перколяционных путей, а также численное моделирование фильтрационного потока по трём ортогональным направлениям. Отдельное внимание уделено определению репрезентативного элементарного объёма на основе поэтапного усреднения пористости по кубическим доменам. Результаты демонстрируют слабовыраженную, но устойчивую анизотропию фильтрационных свойств пород, связанную с направленной структурой порового каркаса. Выявлено, что даже при близких значениях открытой пористости геометрия фильтрационных путей и извилистость оказывают значительное влияние на проницаемость. Полученные данные имеют практическую значимость для задач геолого-гидродинамического моделирования, оптимизации направления горизонтальных скважин, оценки риска пескопроявлений и прогноза устойчивости фильтрационного фронта при разработке шельфовых месторождений. Работа подчёркивает необходимость комплексного цифрового подхода при оценке фильтрационных свойств коллекторов в условиях сложной литологии и ограниченности кернового материала.

Еще

Цифровой анализ керна, пористость, проницаемость, извилистость, пути перколяции, фильтрационные свойства, анизотропия, ФЕС

Короткий адрес: https://sciup.org/140313242

IDR: 140313242   |   УДК: 550.8.013:622.276.1/.4   |   DOI: 10.17073/2500-0632-2025-05-413

Comprehensive study of the anisotropy of microstructural and filtration properties of a gas condensate field reservoir based on digital core analysis

Modern technologies based on numerical simulation and X-ray microtomography provide new opportunities for detailed study of a reservoir pore space and prediction of its filtration properties The paper describes the findings of digital analysis of pore space and filtration characteristics of poorly consolidated sandstones in a pay interval of a gas condensate field located in the northern shelf of the Russian Federation. The study was conducted based on data from X-ray computed microtomography, digital core analysis methods, and numerical simulation. To build digital twins of a core, 3D images of the reservoir rocks were processed and binarized. Calculations of the directional variability of key reservoir properties including open and closed porosity, geodesic tortuosity, and percolation path characteristics were performed, as well as numerical simulation of filtration flow in three orthogonal directions. Special attention was paid to determining the representative elementary volume based on step-by-step averaging of porosity across cubic domains. The results demonstrate a weak but stable anisotropy in the filtration properties of rocks, associated with the directional structure of the pore framework. It has been found that even with similar values of open porosity, the geometry of filtration paths and tortuosity have a significant effect on permeability. The data obtained are of practical importance for geological and hydrodynamic simulations, optimization of horizontal well direction, assessment of sand production risk, and prediction of filtration front stability in offshore field development. The work emphasizes the need for a comprehensive digital approach when assessing the filtration properties of reservoirs in conditions of complex lithology and limited core material.

Еще