Геомеханика нефтяных и газовых скважин

Современные технологии добычи нефти и газа во многом основаны на бурении наклонных и горизонтальных скважин. Однако с их использованием возникли серьезные проблемы. Оказалось, что устойчивость стволов наклонных скважин существенно зависит от деформационных и прочностных характеристик горных пород, наличия и степени их анизотропии, а также от геометрии скважин и давления на их забое. Осложнения при бурении нефтяных и газовых скважин, связанные с потерей устойчивости ствола, как правило, сопровождаются большими затратами средств на ликвидацию их последствий, в связи с чем прогнозирование и предупреждение данного вида осложнений играет немаловажную роль в снижении себестоимости строительства скважин. Кроме того, разрушение стволов скважин является одним из основных факторов, ограничивающих максимальные дебиты скважин.
Традиционным подходом к решению подобных проблем является создание механико-математических моделей и отыскание с их помощью ответов на указанные вопросы. Однако для пород с ярко выраженной анизотропией упругих и прочностных свойств (в частности для слоистых пород) подобный путь сталкивается с большими трудностями. Это связано с тем, что попытки создать адекватную механико-математическую модель, описывающую процессы разрушения породы в окрестности наклонной скважины с учетом изменения угла ее наклона, для сильно анизотропных пород приводят к ее резкому усложнению и увеличению числа деформационных и прочностных параметров, входящих в модель.  <...>