|
|
|
МОДЕЛИРОВАНИЕ ФЛЮИДОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ,
ОХВАТЫВАЮЩИХ ОСАДОЧНЫЙ БАССЕЙН И ФУНДАМЕНТ
Кормильцев В.В.*, Нургалиев Д.К.**, Писецкий
В.Б.***, Ратушняк А.Н.*
*ИГФ УрО РАН, Екатеринбург
**Казанский госуниверситет, Казань
***УГГГА, Екатеринбург
Рассмотрена флюидодинамическая модель, состоящая из двух деформируемых блоков фундамента, сообщающихся через осадочный чехол. Блоки разнесены на расстояние в первые десятки километров и представляют собой зоны повышенной флюидонасыщенности и проницаемости. В одном блоке происходит уменьшение объема пор, сопровождающееся вытеснением флюида, в другом – увеличение объема пор и поглощение флюида. Переток флюида совершается либо в верхней дезинтегрированной части фундамента (древней коре выветривания), либо в наиболее нижних проницаемых горизонтах осадочного чехла.
С помощью специально разработанного программного обеспечения для расчета давления и скорости течения Дарси в трехмерных неоднородных средах вычислена скорость переноса флюида в нижней части осадочного чехла. Параметрами расчета являются размеры деформируемых блоков, скорость относительной объемной деформации в блоках и гидравлические проницаемости каждого блока и окружающей среды.
Разработано также программное обеспечение для расчета электрического поля течения Дарси на дневной поверхности. При этом используются вычисленные в первой задаче градиенты давления и скорости течения внутри проницаемых и деформируемых блоков, а также значения электропроводности и коэффициенты потенциала течения.
Моделирование выполнено с целью изучения процессов выноса углеводородов из фундамента и аккумуляции их в осадочном чехле, а также определения скорости пополнения залежей углеводородов, существующих в настоящее время. Выполненные оценки показали, что при проницаемости покрышки 10-22 м2 для восполнения естественных потерь крупной залежи углеводородов необходима скорость горизонтального течения порядка 1 мм/год и относительное изменение объема порового пространства в породах фундамента порядка 2х10-7 год-1, что является условием сохранения залежи за время в несколько миллионов лет. Для того чтобы создать в той же модели естественное поле напряженностью порядка 1 мВ/км при мощности осадочного чехла 1,5-2 км, необходимы скорости течения в пятьсот раз больше, т.е. порядка 0.5 м/год. Такие скорости вероятнее всего могут возникнуть только на эксплуатируемых залежах, поскольку деформации пород фундамента порядка 10-4 год-1 едва ли возможны в платформенных условиях.
Разработанное программное обеспечение позволяет моделировать и изучать широкий круг проблем динамики флюидов в неоднородной по гидравлической проницаемости среде в присутствии двумерных и трехмерных деформируемых областей.