Разработка нефтяных месторождений глава Понятия и параметры, определяющие процессы добычи углеводородов

r
r
p
r
r
c
c
c
z
r








. (п.2.1) 
Здесь 
p
г
– горное давление, 

z
,

0,

r
– вертикальное, тангенсальное
и радиальное напряжения, 

 
– коэффициент Пуассона, 
p
с 
– давление на за-
бое скважины, 
r
c
– радиус скважины,
r
– координата. 
Рис. п. 2.1.
Главные напряжения на элементе ПЗП. Вид сверху. 
Для пористого пласта (упругой среды) коэффициент Пуассона изменя-
ется в интервале 
}
5
,
0
;
15
,
0
[


. При

=0,5 среда переходит в пластическое 
состояние.
Рассмотрим упругий пласт. В этом случае, коэффициент Пуассона и 
модуль продольной деформации (Юнга) 
Е
величины постоянные. В приза-
бойной зоне пласта при 
c
r
r

главные напряжения будут равны 
c
r
c
г
г
z
p
p
p
p











,
1
2
,
(п.2.2) 
Тангенсальное напряжение в ПЗП больше, чем радиальное. С умень-
шением забойного давления

0 
возрастает. Следовательно, деформация 
ε
0
в плоскости, перпендикулярной оси z и длине трещины, определяет
и оказывает основное влияние на раскрытость трещины. Тангенсальная 
деформация равна 


c
г
p
p
E
)
1
(
)
1
(
1











(п.2.3) 
С падением давления на забое тангенсальная деформация возрастает. 
Раскрытость трещины на забое уменьшается, должен уменьшается и объ-
ем трещины. Объемная деформация 
ε
связана со средним напряжением 

, 
которое равно сумме главных напряжений, соотношением

---

г
p
E
E
)
1
(
3
)
1
(
3








(п.2.4) 
Если забойное и горное давления остаются постоянными, то деформа-
ции 


и
ε
не изменяются, это противоречит промысловым данным, дебит 
с течением времени падает. Отсюда следует, что пласт является вязко-
упругой средой, в которой при 
постоянной нагрузке деформации растут
. 
Такое явление называется ползучестью. Для вязкоупругих сред модули 
деформации являются функциями времени, увеличение деформаций про-
исходит медленно, зависит от физических свойств и строения среды.
В случае ГРП раскрытость трещины уменьшается, кроме того уменьшают-
ся фильтрационные характеристики пласта, объем трещины, площадь 
фильтрации, что, в конечном счете, приводит к падению дебита, и опреде-
ляет время эффективности ГРП.
Заметим, что при больших значениях

, 
но меньше
 0,5, 
объемная де-
формация возрастает быстрее. «Близость»


к 0,5, к пластическим свой-
ствам среды, зависит от содержания и состава цементирующего вещества
твердой фазы породы. Для глинистого цемента ползучесть проявляются 
ярче. Для карбонатного цемента порода становится более хрупкой, упру-
гой, влияние ползучести минимально. 

---