Ученые из Института проблем механики имени А.Ю. Ишлинского РАН выяснили, почему порода с высокой пористостью пропускает газ неравномерно в разных направлениях, сообщили в пресс-службе Российского научного фонда.
С помощью рентгеновской микротомографии исследователи создали трехмерные цифровые модели образцов породы из газового месторождения на арктическом шельфе России. На этих моделях было изучено строение порового пространства и смоделировано движение жидкостей и газов по трем взаимно перпендикулярным направлениям.
Моделирование показало: почти все поры в образцах входили в единую связанную сеть. Но проницаемость одного и того же образца заметно менялась в зависимости от направления. Вдоль оси керна она была минимальной. В горизонтальных плоскостях флюид тоже распространялся с разной эффективностью. Максимальная разница между направлениями достигла 60%. Значит, свойства породы нельзя описать простым разделением на направление вдоль оси и плоскость слоев.
В дальнейшем мы планируем продолжить изучение газовых коллекторов Арктики и исследовать, как меняется поровое пространство при разных нагрузках и условиях вокруг скважины. Эта работа — часть развиваемого нами комплексного подхода к определению оптимальных параметров эксплуатации скважин в рыхлых породах арктического шельфа
Чтобы понять причины различий, исследователь сопоставил распределение пор, извилистость фильтрационных путей, размеры самых узких каналов и потери давления внутри цифровых моделей. Оказалось, что проницаемость в каждом направлении определяется не одним сужением, а организацией всей системы сквозных путей.
В одних направлениях флюид проходит по более эффективной сети каналов, в других на его пути чаще встречаются группы сужений. Поэтому для оценки газоносности породы недостаточно измерить только общую пористость — важно учитывать строение и направленность всей поровой сети. Это особенно важно для безопасной работы скважин: рыхлые породы могут разрушаться, а их частицы — закупоривать каналы или выноситься в скважину в виде песка.
Результаты опубликованы в журнале Petroleum Research. Работа поддержана грантом РНФ.
Ранее Наука Mail писала о том, поможет ли удаление метана из атмосферы охладить планету.