Геомеханические свойства песчаников свиты r3
Геомеханические свойства песчаников свиты R3 были определены по керновому материалу, полученному по соседней скважине. Программа испытаний включала в себя испытания по методам неограниченного и трехосевого сжатия. Данные этих испытаний использовались для определения прочности на сжатие, модуля Юнга, соотношения Пуассона и допустимые пределы фактора Mohr-Coulomb. В процессе испытаний на трехосевое сжатие измерялись ультразвуковая скорость сжатия и скорость сдвига, которые использовались для определения свойств динамической упругости. Прочность на растяжение определяли по бразильской методике. Была также рассчитана константа поровой упругости по Био. Среднее значение неограниченной прочности на сжатие составило 9200 фунт/ кв. дюйм, а прочность на растяжение равнялась 340 фунт/кв. дюйм. В соответствии с ориентацией поля напряжений в пласте расчетное направление горизонтального ствола было оптимальным с точки зрения устойчивости ствола скважины, т.е. траектория ствола скважины была проложена в направлении минимальных напряжений в пласте. Для анализа механической устойчивости пород песчаников свиты R3 в стволе, пробуренном при минимальном противодавлении на пласт и при величине эквивалентной циркуляционной плотности не более 4,3 фунт/ галлон, применялись модель линейной упругости с потоком жидкости и упруго-пластичная модель (по методу конечного элемента). При анализе напряжений растяжения и сжатия использовались критические, пиковые значения этих величин. Было проведено сравнение критических критериев сжатия по методике Mohr-Coulomb и Drucker-Prager. В соответствии с упруго-пластичной моделью принималось допущение, что породы обладают свойствами линейно-упругого, идеально пластичного изотропного материала. С точки зрения прогнозирования минимальной плотности бурового раствора, которую можно было использовать без возникновения проблемы неустойчивости ствола скважины, критерии по методу Mohr-Coulomb были слишком консервативными. Решение о бурении скважины по методу с минимальным противодавлением на пласт было принято по результатам упруго-пластичной модели.
В песчаниках свиты R3 был успешно пробурен горизонтальный ствол длиной 1067 футов по методу минимального противодавления на пласт, причем при этом не возникало никаких проблем, связанных с неустойчивостью ствола скважины.