АНАЛІЗ МЕТОДІВ ВИЗНАЧЕННЯ ІНДЕКСУ КРИХКОСТІ ТА ЇХ ЗАСТОСУВАННЯ ДЛЯ ТЕРИГЕННИХ ПОРІД-КОЛЕКТОРІВ ДНІПРОВСЬКО-ДОНЕЦЬКОЇ ЗАПАДИНИ
DOI:
https://doi.org/10.17721/1728-2713.104.03Ключові слова:
ГРП, індекс крихкості, геомеханікаАнотація
Розглянуто поняття індексу крихкості породи, що широко застосовується для проєктування гідравлічного розриву пласта. Охарактеризовано три основні підходи до його розрахунку: мінералогічний, з використанням пружних властивостей, з використанням даних каротажу. Для кожного з підходів надано характеристику найбільш вживаних методів розрахунку, що були створені для порід з різним мінералогічним складом, із застосуванням різних фізичних властивостей або ж на основі різних емпіричних залежностей. Для двох вибірок кернового матеріалу теригенних порід Дніпровсько-Донецької западини визначено мінералогічний індекс крихкості за основними петрогенними компонентами двома різними способами та індекс крихкості за пружними властивостями – модулем Юнга та коефіцієнтом Пуассона, кутом внутрішнього тертя. Було проведено порівняльну характеристику результатів, отриманих різними методами, що показала схожість тенденцій щодо літології та петрофізичних властивостей гірських порід. Автори рекомендують для використання при оцінці теригенних колекторів Дніпровсько-Донецької западини мінералогічну методику Жарві, що характеризується високою точністю при простоті застосування.
Посилання
Altindag, R. (2002). The evaluation of rock brittleness concept on rotary blast hold drills. Journal of The South African Institute of Mining and Metallurgy, 102, 61–66.
Ba, J., Hu, P., Tan, W., Müller, T., & Fu, L. (2021). Brittle mineral prediction based on rock-physics modelling for tight oil reservoir rocks. Journal of Geophysics and Engineering. 18, 970–983. https://doi.org/10.1093/jge/gxab062
Bezrodna, I., & Vyzhva, S. (2019) Analysis of the acoustic properties of the reservoir rocks of the Runovshchynska area on the basis of petrophysical studies in different baric conditions Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 3(86), 2–26. http://doi.org/10.17721/17282713.86.03 [in Ukrainian].
Coates, D., & Parsons, R. (1966). Experimental Criteria for Classification of Rock Substances. Int. J. Rock. Mech. Min. Sci. &Geomech. Abstr., 3(3), 181–189. https://doi.org/10.4095/300105
Goodway, B.V., Varsek, J., & Abaco, C. (2006). Practical Application of P-Wave AVO for Unconventional Gas Resource Plays: Seismic Petrophysics and Isotropic AVO. The Recorder, 31, 90–95.
Herza, J., & Singh, R. (2022). Considerations for brittleness in tailings. Acta Polytechnica CTU Proceedings, 32, 7–11. https://doi.org/10.14311/APP.2022.32.0007
Hetenyi, M. (1966). Handbook of experimental stress analysis. USA: Wiley.
Iyare, U., Blake, O., & Ramsook, R. (2021). Fracability evaluation of the upper Cretaceous Naparima Hill Formation, Trinidad. Journal of Petroleum Science and Engineering, 208, 109599. https://doi.org/10.1016/j.petrol.2021.109599
Jarvie, D., Hill, R., Ruble, T., & Pollastro, R. (2007). Unconventional shalegas systems: The Mississippian Barnett Shale of north-central Texas as one model for thermogenic shale-gas assessment. AAPG Bulletin – AAPG BULL, 91, 475–99. https://doi.org/10.1306/12190606068
Jeong, H, Choi, S, Lee, Y-K. (2023). Evaluation of Cutting Performance of a TBM Disc Cutter and Cerchar Abrasivity Index Based on the Brittleness and Properties of Rock. Applied Sciences; 13(4):2612. https://doi.org/10.3390/app13042612
Jin, X., Shah, S., Roegiers, and J.-C., & Zhang, B. (2014). Fracability Evaluation in Shale Reservoirs -An Integrated Petrophysics and Geomechanics Approach. SPE Journal, 20. https://doi.org/10.2118/168589-MS
Krasnikova, O., & Vyzhva, S. (2023). Velocity model creation and theoretical basics of the methods of determining the hypocenter of a microseismic event while performing hydraulic fracturing. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 101(2), 38–2. https://doi.org/10.17721/1728-2713.101.05 [in Ukrainian].
Lei, W., Liu, X., Ding, Y., Xiong, J., & Liang, L. (2023). The investigation on shale mechanical characteristics and brittleness evaluation. Scientific Reports. 13. https://doi.org/10.1038/s41598-023-49934-0.
Li, D., Han, M., & Zhu, Q. (2023). Evaluation of Rock Brittleness Index under Dynamic Load. Appl. Sci.,13, 4698. https://doi.org/10.3390/app13084698
Li, D., & Wong, L.N.Y. (2013). The Brazilian Disc Test for Rock Mechanics Applications: Review and New Insights. Rock Mech. Rock Eng., 46, 269–287. https://doi.org/10.1007/s00603-012-0257-7
Liu, Z., Wang, C., Zhang, M. et al.(2023). Cracking property and brittleness evaluation of granite under high-temperature true triaxial compression in geothermal systems. Geomech. Geophys. Geo-energ. Geo-resour., 9, 99. https://doi.org/10.1007/s40948-023-00631-2
Meng, F., Wong, L.N., & Zhou, H. (2021). Rock brittleness indices and their applications to different fields of rock engineering: A review. Journal of rock mechanics and geotechnical engineering, 13, 221–247, https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2020.06.008
Mews, K.S., Alhubail, M.M., & Barati, R.G. (2019). A Review of Brittleness Index Correlations for Unconventional Tight and Ultra-Tight Reservoirs. Geosciences, 9(7), 319. https://doi.org/10.3390/geosciences9070319
Miskimins, J. (2019). Hydraulic fracturing: fundamentals and advancements Society of Petroleum Engineers.
Moska, R. (2021). Brittleness index of coal from the Upper Silesian Coal Basin. Acta Geodynamica et Geomaterialia, 91–101. https://doi.org/10.13168/AGG.2021.0007
Oliinyk, O., Antoniuk, V., & Bezrodna, I. (2020). Analysis of tight gas reservoirs and lithological-petrophysical assessment of upper and middle Carboniferous strata of Svyatogorska area. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 2(89), 89–95. http://doi.org/10.17721/1728-2713.89.12 [in Ukrainian].
Rickman, R., Mullen, M.J., Petre, J.E. et al. (2008). A Practical Use of Shale Petrophysics for Stimulation Design Optimization: All Shale Plays Are Not Clonesof the Barnett Shale. SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Denver, Colorado, USA, September 2008. https://doi.org/10.2118/115258-MS
Rybacki, E., Meier, T., & Dresen, G. (2016). What controls the mechanical properties of shale rocks? Part II: Brittleness. Journal of Petroleum Science and Engineering, 144, 39–58.
Song, Zx., Zhang, Jw., Zhao, Sk. et al. (2023). Brittleness of layer sandstone under triaxial loading and unloading. J. Cent. South Univ., 30, 2234–2251 https://doi.org/10.1007/s11771-023-5372-y
Vaisblat, N., Harris, N.B., Ayranci, K., Chalaturnyk, R., & Power, M. (2022). Rock Compositional Control on Geomechanical Properties of the Montney Formation, Western Canadian Basin. SSRN Electronic Journal.
Vyzhva, S., Mykhaylov, V., & Onyshchuk, I. (2014). Petrophysical parameters of rocks from the areas of eastern sector of the Dnieper-Donets depression promising for shale gas. Geofizichniy zhurnal, 36, 145–157. https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v36i1.2014.116163 [in Ukrainian].
Vyzhva, S., Onyshchuk, V., Orlyuk, M., Onyshchuk, I., Reva, M., & Shabatura, O. (2021). Electric and elastic parameters of carbonic period terrigenous rocks of the eastern part of the northern edge of the dnieper-donets depression. Visnyk of Taras Shevchenko National University of Kyiv. Geology, 4(95), 25–33 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.17721/1728-2713.95.03.
Wang, F.P., & Gale, J.F. (2009) Screening criteria for shale-gas systems. Gulf Coast Association of Geological Societies Transactions, 59, 779–793.
Wang, J., Du, J., Li, W. et al. (2023) Brittleness index evaluation of gas-bearing sandstone under triaxial compression conditions. Geomech. Geophys. Geo-energ. Geo-resour, 9, 160. https://doi.org/10.1007/s40948-023-00713
Wu, D, Li, B, Wu, J, Hu, G, Gao, X, & Lu, J. (2023). Influence of Mineral Composition on Rock Mechanics Properties and Brittleness Evaluation of Surrounding Rocks in Soft Coal Seams. ACS Omega. Dec., 29;9(1):13751388. https://doi.org/10.1021/acsomega.3c07731. PMID: 38222615; PMCID: PMC10785081
Xiao, W., Zhang, D., Yang, H., Yu, B., & Li, S. (2021). Evaluation and analysis of sandstone brittleness under the influence of temperature. Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources, 8. https://doi.org/10.1007/s40948-021-00324-8
Yin, T., Ma, J., Wu, Y. et al. (2022). Effect of high temperature on the brittleness index of granite: an experimental investigation. Bull. Eng. Geol. Environ., 81, 476. https://doi.org/10.1007/s10064-022-02953-z
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Ознайомтеся з політикою за посиланням:
