Modelado geomecánico y evaluación de la integridad de reservorios de almacenamiento de carbono en yacimientos agotados

CHEN YUYE ,  

TANG YUANSHUANG ,  

ZHOU HONG ,  

WANG HAN ,  

ZHENG XIN ,  

WANG YUHENG ,  

LU KAICHEN ,  

TANG HUIYING ,  

摘要

Los depósitos de almacenamiento de gas son cruciales para garantizar la seguridad energética nacional y la regulación del suministro. Durante su operación, es común la activación de fallas y la ruptura local de la cubierta, lo que genera riesgo de fugas de gas; por lo tanto, es necesario analizar su integridad mecánica. Para clarificar las leyes internas del cambio de tensión en el depósito X, aumentar el límite superior de presión operativa y mejorar la eficiencia general de almacenamiento, se integraron datos geológicos, sísmicos, de registro, de producción y experimentales para construir modelos geomecánicos 1D y 3D del depósito X. También se estableció un modelo geomecánico dinámico 4D que fusiona la historia de producción y los ciclos de inyección-extracción. Se analizaron los cambios de tensión en la cubierta, el reservorio, la capa base y las fallas durante el proceso, y se optimizó el plan de inyección-extracción considerando capacidad e integridad mecánica. Los resultados muestran: ① El módulo de Young de la cubierta del grupo Longtan del depósito X es bajo, con un coeficiente de Poisson alto y baja resistencia; a mayor proporción de lutita, menor módulo y menor tensión horizontal; ② La tensión original de la cubierta es de tipo falla de deslizamiento, mientras que la del reservorio es de falla inversa; ③ Los cambios de tensión en la cubierta y la capa base durante la operación son pequeños, con bajo riesgo de daños; ④ El cambio de presión en los poros del reservorio es evidente y mayor que el cambio de tensión; ⑤ El riesgo de daño a la matriz del reservorio es bajo, pero en las áreas principales, tras la inyección, el riesgo aumenta; la falla presenta riesgo de deslizamiento cuando la presión en el fondo del pozo supera en aproximadamente 3 MPa la presión original del yacimiento; ⑥ Bajo la premisa de asegurar la integridad mecánica, la cantidad acumulada de gas inyectado tras optimizar el plan aumentó alrededor de 34%. Este estudio proporciona soporte teórico y metodológico para el análisis de tensiones geológicas y evaluación de integridad mecánica del depósito X.

关键词

reservorios carbonate de almacenamiento; modelado geomecánico; integridad mecánica; tensiones geológicas 4D; deslizamiento de fallas; optimización de inyección-extracción

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