ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ НАСТУПЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ОТКРЫТОГО СТВОЛА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН ПОДЗЕМНЫХ ХРАНИЛИЩ ГАЗА

В силу принципиальной разномасштабной неоднородности породного массива, экономических и технологических ограничений информация о строении массива, вмещающего подземное хранилище газа, его напряженно-деформированном состоянии и свойствах слагающих массив горных пород всегда ограничена и носит вероятностный характер. Это неизбежно сказывается на качестве прогноза устойчивости открытого ствола скважин. Показано, что при бурении скважины возможны два критических состояния, которые возникают в результате реализации различных механизмов разрушения, связанных с образованием кольцевых или радиальных трещин вокруг скважины. В качестве подхода к исследованию устойчивости горных выработок с учетом случайных влияющих факторов выбрано имитационное моделирование. По результатам имитационного моделирования, проведенного методом Монте-Карло, выполнена количественная оценка коэффициента запаса прочности конструкций. Определены вероятности устойчивого состояния конструкции или ее разрушения. Рассмотрены критические состояния открытого ствола скважин при наличии или отсутствии в разрезе скважины водонасыщенных пластов. Выполнена оценка влияния случайных факторов на формирование критических состояний и устойчивость открытого ствола скважины. Определены вероятности устойчивого состояния открытого ствола скважины при различных относительных плотностях бурового раствора.

Для цитирования: Хлопцов Д. В. Оценка вероятности наступления критических состояний открытого ствола эксплуатационных скважин подземных хранилищ газа // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 10. – С. 172–182. DOI: 10.25018/0236-1493-201910-0-172-182.

Ключевые слова

Эксплуатационная скважина, открытый ствол скважины, вероятность устойчивости, плотность бурового раствора, давление горных пород.

Номер: 10
Год: 2019
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.24 (622.28)
DOI: 10.25018/0236-1493-2019-10-0-172-182
Авторы: Хлопцов Д. В.

Информация об авторах: Хлопцов Дмитрий Геннадьевич — аспирант, e-mail: dkhloptsov@gmail.com, НИТУ «МИСиС».

Библиографический список:

1. Azeez G. Aregbe. Wellbore Stability Problems in Deepwater Gas Wells // World Journal of Engineering and Technology, 2017, 5, pp. 626—647.

2. Alkamil E. H. K., Abbood H. R., Flori R. E., Eckert A. Wellbore Stability Evaluation for Mishrif Formation / Paper Presentation at the SPE Middle East Oil & Gas Show and Conference, Bahrain, 2017, pp. 1—15.

3. Abbas Khaksar Manshad, Jalalifar H., Aslannejad M. Analysis of vertical, horizontal and deviated wellbores stability by analytical and numerical methods // J. Petrol. Explor. Prod. Technol., 2014, 4, pp. 359—369.

4. Соболь И. М. Численные методы Монте-Карло. — М.: Наука, 1973. — 312 с.

5. Mun J. Modeling Risk: Applying Monte Carlo Simulation, Real Options Analysis, Forecasting, and Optimization Techniques. New Jersey: John Wiley & Sons, 2006. 623 p.

6. Шашенко А. Н., Тулуб С. Б., Сдвижкова Е. А. Некоторые задачи статистической геомеханики. — К.: Пульсари, 2002. — 304 с.

7. Половов Б. Д. Совершенствование метода статистических испытаний при решении геомеханических и техникоэкономических задач освоения подземного пространства // Известия ТулГУ. Геомеханика. Механика подземных сооружений. — 2005. — № 3. — С. 119—126.

8. Polovov B., Valiev N., Kokarev K. Features of simulation analysis of geomechanical risk levels in mines // Gornyy Zhurnal, 2016, no 12, pp. 8—13.

9. Половов Б. Д., Валиев Н. Г., Кокарев К. В. Геомеханический анализ горнотехнических объектов на основе методов непараметрической статистики // Известия вузов. Горный журнал. — 2016. — № 1. — С. 66—74.

10. Речицкий В. П., Корябин И. А. Оценка надежности скальных массивов по методу Монте-Карло / Российская конференция по механике горных пород. — СПб., 1997. — С. 389—395.

11. Половов Б. Д. Имитационная геомеханика / Геомеханика в горном деле–2000: доклады международной конференции. — Екактеринбург: ИГД УрО РАН, 2000. — С. 78—85.

12. Волков М. Н. Определение параметров кольцевых обделок городских подземных сооружений на основе имитационного моделирования: Дис. … канд. техн. наук: 25.00.20. — Екатеринбург, 2002. — 208 с.

13. Хлопцов Д. В. Устойчивость открытого ствола эксплуатационных скважин подземных хранилищ углеводородов с различной траекторией // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 4. — С. 238—246.

14. Каринцев И. Б., Жулев А. А. Напряженно-деформированное состояние цементного кольца в буровой скважине // Вісник СумДУ. Технічні науки. — 2013. — № 4. — С. 152—159.

ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ НАСТУПЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЙ ОТКРЫТОГО СТВОЛА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СКВАЖИН ПОДЗЕМНЫХ ХРАНИЛИЩ ГАЗА

Подписка на рассылку