Георезонанс
Компания
Услуги
Технологии
Новости
Пресса о нас
Контакты
Ещё
    Задать вопрос
    +7 (499) 968 42 68
    Заказать звонок
    info@georez.ru
    Москва, Киевское ш., Бизнес-центр "Румянцево", корп. "Г"
    RU EN
    +7 (499) 968 42 68
    Заказать звонок
    Георезонанс
    Компания
    Услуги
    Технологии
    Новости
    Пресса о нас
    Контакты
      Георезонанс
      +7 (499) 968 42 68
      Заказать звонок
      Георезонанс
      Георезонанс
      • Компания
      • Услуги
      • Технологии
      • Новости
      • Пресса о нас
      • Контакты
      RU EN
      • +7 (499) 968 42 68
      info@georez.ru
      Москва, Киевское ш., Бизнес-центр "Румянцево", корп. "Г"
      • Главная
      • Технологии
      • 3D геологическое и гидродинамическое моделирование результатов ПИВ на угольные пласты

      3D геологическое и гидродинамическое моделирование результатов ПИВ на угольные пласты

      Задача:

      Конечная цель исследования - оценка влияния ПИВ на проницаемость угольного пласта - далее делится на более мелкие задачи и цели:

      1. Регистрация микросейсмической эмиссии, выявленной в процессе пассивного микросейсмического мониторинга.
      2. Построение 3D геомеханической модели.
      3. Создание дискретной модели трещиноватости (Discrete Fracture Network).
      4. Расчёт величины вторичной проницаемости, возникшей в результате плазменно-импульсного воздействия на угольный пласт.
      5. Создание гидродинамической модели угольных пластов.

      Значение:

      • Количество метана, который можно извлечь из угольного пласта, зависит от качества угля, мощности пласта, величины литостатического давления и размера десорбционной воронки, формирующейся вокруг скважины.
      • В свою очередь, размер воронки зависит от фильтрационных свойств угля и геологической структуры угольного пласта.
      • Кроме того, геологическая структура угля и матрицы чувствительны к изменениям проницаемости, которые происходят из-за образования макро, мезо и микротрещин во время ПИВ.
      • Следовательно, значимость исследования изменений проницаемости в структуре угля напрямую связана с увеличением или уменьшением количества извлекаемого метана.

      Регистрация микросейсмической эмиссии, выявленной в процессе пассивного микросейсмического мониторинга:

      • Полученные результаты позволили очертить зону действия ПИВ вокруг скважин.
      • Наблюдаемые кинематические и динамические характеристики использованы в дальнейшем для построения трехмерной геомеханической модели.
      1.jpg    

      Рис.1: 3D модель распределения микросейсмических событий в процессе ПИВ на скважинах А1 и А3 (гипоцентры показаны цветными кружочками). Цветом показана величина выделенной сейсмической энергии.

      Построение 3D геомеханической модели:

      • Геомеханическое моделирование позволяет оценить напряженно-деформированное состояние углепородного массива.
      • Использование данной технологии дает возможность интегрировать разнообразную структурно-геологическую информацию, построить надежную дискретную модель трещиноватости (Discrete Fracture Network).
      • Исходными данными для построения этой модели являются трехмерная цифровая геологическая модель и результаты микросейсмического мониторинга из предыдущей задачи.
      2.jpg

      Рис.2: Общий вид 3D геологической модели вокруг скважин А1-А4.

      Создание дискретной модели трещиноватости (Discrete Fracture Network):

      3.jpg  
      • На Рис.3 показана Дискретная модель трещиноватости угольных пластов 45-48, построенная с использованием 6 трендов, определяющих появление новообразованных трещин или апертуры (степень раскрытия) первичного и вторичного растрескивания.

      Расчёт величины вторичной проницаемости, возникшей в результате плазменно-импульсного воздействия на угольный пласт:

      4.jpg

      Рис.4: Схема техногенной проницаемости, возникшей в результате плазменно-импульсного воздействия на угольные пласты 45-48.

      5.jpg

      Рис.5: Карты вторичной проницаемости, построенная с помощью геологических данных для района скважин А5-А20**

      • Важным наблюдением, выявленным в результате геофизического анализа, является тот факт, что параметры, влияющие на формирование техногенных трещин, не имеют радиального распределения, вместо этого они образуют две системы направлений - диагональную (северо-восточная и северо-западная ориентации). ) и ортогональную (субширотная и субмеридиональная ориентации).
      • Это отражается на фактическом механизме образования техногенных трещин, возникающих в изначально ослабленных зонах, которые существуют в угольной матрице.

      Создание гидродинамической модели угольных пластов:

      Гидродинамическая модель основана на фильтрации метана, которая возникает в результате десорбции из угольного пласта.

      6.jpg

      Рис.6: Депрессионная воронка, возникшая на 400 сутки после начала закачки воды.

      • Расчеты процесса дегазации в скважинах требовали использования сетки, состоящей из значений техногенной проницаемости, возникшей в результате плазменно-импульсного воздействия на угольные пласты 45-48.
      • Основываясь на теоретическом понимании процесса адсорбции метана, происходящего в угольном пласте, были проведены расчеты с учетом объемов газа, которые были выделены в результате образования десорбционной воронки при закачке воды.
      • Следует отметить, что расчет повышения пластового давления из-за закачки воды по прошествии времени t является решающим и необходимым процессом.
      • Наконец, разница межу этими параметрами и характеризует величину десорбционной воронки, возникшей вокруг скважины.
      7.jpg    

      Рис.7: 3D модель характера зон дренирования скважины А5-А20 района лавы 48-9.

      • Структура зон дренирования позволяет оценить объемы газа, сорбированного в угле.
      • Рассчитав объемы газа в пределах каждой зоны дренирования можно декомпилировать и оценить количество метана, которое необходимого извлечь, чтобы остаточное содержание метана составляла 13м3/т.

      Результаты гидродинамического моделирования:

      • Оценены объемы газа, содержащиеся в угольных пластах 45 и 48 в пределах десорбционной воронки скважин.
      • Оценены объемы газа, которые нужно отобрать из пластов, чтобы довести остаточную газоносность до порогового значения 13 м3/т.
      • Рассчитан период времени, за который газоносность понизится до безопасного уровня.
      • Модель проницаемости сыграла ключевую роль в понимании параметров скважин и предсказала следующее:
        • Увеличение содержания воды в некоторых скважинах
        • Низкие дебиты потока газа в других

      Основные результаты:

      Широкий спектр выводов был сделан комплексно по результатам решения различных задач, которые были выполнены и упомянуты выше. Полученные результаты открыли путь к совершенно новым перспективам процесса дегазации угольного пласта с использованием ПИВ на участке шахты Ерунаковская-VIII. Также дополнительным открытием стали современные методы, которые можно использовать для оценки фильтрационно-емкостных свойств угольных пластов с помощью трехмерного компьютерного моделирования.

      Выводы на основе геомеханической модели:

      • Успешная оценка напряженного состояния угольного массива, создание дискретной модели трещиноватости и расчет вторичной и техногенной пористости и проницаемости, используя специальные геофизические методы микросейсмического зондирования.
      • Впервые были определены области дренирования метаноугольных скважин А1, А3 и А4.
      • Геофизический мониторинг показал, что зона влияния ПИВ простирается за 900 метров от скважины.
      • Сеть фильтрационных каналов создается вдоль крупных трещин, которые образовались во время проведения ПИВ.
      • Наличие этих каналов дополнительно подтверждается наблюдением за изменением дебитов добывающих скважин.

      Выводы на основе гидродинамической модели:

      • Успешная оценка запасов метана на участке добывающих скважин.
      • Расчет объемов добычи метана для скважин А1, А3 и А4.
      • Параметры вторичной и искусственной проницаемости, которые были ранее определены, были подтверждены с помощью гидродинамической модели.
      • Модель сыграла ключевую роль в понимании механизмов обводненности в скважине А2, низких дебитов в скважине А3 и значительного увеличения дебита метана в скважине А4 после вывода из эксплуатации скважины А1.

      Выводы:

      • Кроме того, геомеханическая модель позволила определить антропогенное воздействие на угольный пласт, которое имело место в начальных условиях окружающей среды, которые впоследствии были нарушены тектоническими трещинами, что происходит в специфических геодинамических условиях.
      • Природная трещиноватость играет решающую роль в формировании фильтрационных каналов в угле.
      • Сопоставление техногенной и вторичной проницаемости позволило создать фильтрационную модель для района проектируемых скважин А5-А20 в контуре лавы 48-9.
      • По результатам гидродинамического моделирования было установлено, что на скважине А18 есть опасность столкнуться с высокими притоками воды, подобно скважине А1. Наибольшую площадь дренирования имеют крайние скважины А5 и А20.

      Назад к списку
      Услуги
      Технологии
      Компания
      Новости
      Пресса о нас
      Контакты
      +7 (499) 968 42 68
      Заказать звонок
      info@georez.ru
      Москва, Киевское ш., Бизнес-центр "Румянцево", корп. "Г"

      "Исследования осуществляются ООО "Георезонанс"
      при грантовой поддержке Фонда «Сколково»

      Политика конфиденциальности
      © 2025 Все права защищены.