В работе изложен новый подход к геомеханическому моделированию месторождений углеводородов и подземных хранилищ газа (ПХГ). В развитой 3D-палеогеомеханической модели деформации пластов месторождений и ПХГ в течение геологического времени находятся с помощью палеоструктурных построений. Палеоструктуры впервые позволяют определить трехмерное напряженно-деформированное состояние (НДС) породы на границах геологических периодов, а также на современном этапе с учетом тектонических сил. Найденные напряжения в породе месторождений и ПХГ, связанные с тектоническими силами, могут существенно превышать напряжения в традиционных геомеханических моделях. Для определения сложного пространственного (3D) расположения областей трещиноватости породы и улучшенных фильтрационно-емкостных свойств пластов-коллекторов, образующихся в результате разрушения растяжением или сдвигом, использовались критерии разрушения. Потенциальные возможности 3D-палеогеомеханической модели показаны на примере Невского ПХГ. Полученные результаты могут быть использованы при размещении строящихся скважин, технологическом проектировании месторождений и ПХГ, гидродинамическом моделировании, определении путей миграции флюидов. При проектировании и проведении работ по гидроразрыву пласта, при бурении и заканчивании скважин и т. п. может быть использована доступная детализация найденной 3D-картины главных напряжений. При разработке дизайна гидроразрыва пласта (ГРП) и проведении ГРП определяющим является полученное трехмерное распределение направлений минимального главного напряжения в породе целевого объекта разработки. С помощью 3D-палеогеомеханической модели впервые можно корректно найти граничные условия при моделировании напряженно-деформированного состояния в призабойной зоне с целью решения проблем эксплуатации скважин, включая разрушение породы, вынос песка. Применение разработанного нового подхода в геомеханике для вышележащих перекрывающих пластов позволит определить области трещиноватости породы и избежать катастрофических поглощений при бурении. 3D-палео-геомеханическая модель является импортозамещающей технологией по отношению к геомеханическому ПО и ГРП-программному обеспечению.

The paper describes a new approach to geomechanical modeling of hydrocarbon fields and underground gas storages (UGS). The deformation of strata of the deposits and UGS over geological time are found in a developed 3D paleo-geomechanical model using analysis of paleo-structures. Paleo-structures for the first time allow to determine the three-dimensional stress-strain behaviour of the rock at the boundaries of geological periods and at the modern stage taking into account tectonic forces. The found stresses in the rock of fields and underground gas storage, associated with tectonic forces, can significantly exceed the stresses in a traditional geomechanical models. The failure criteria were used to determine the complex spatial (3D) location of regions of fracturing of the rock and improved reservoir properties resulting from the destruction by tensile or shear. The potential of 3D paleo-geomechanical model is demonstrated by the example of OIL AND GAS PRODUCTION the Nevsky UGS. The obtained results can be used to place wells under construction, in technological design of fields and underground gas storage, reservoir simulation, determining the migration paths of fluids. The available detailing of 3D pictures of principal stresses can be used in the design and carrying out of works on hydraulic fracturing, drilling and well completion, etc. The obtained three-dimensional distribution of the directions of the minimum principal stress in the reservoir rock is the determining factor in the development of hydraulic fracturing design and conduct of hydraulic fracturing. Using 3D paleo-geomechanical model for the first time it is possible to find boundary conditions in the simulation of stress-strain state in the bottom hole zone with the aim of solving problems of well operation, including the destruction of rock, sand production. The application of the developed new approach in geomechanics for the overlying strata will allow to determine the area of fracture rocks and avoid catastrophic absorption of drilling mud during the drilling. 3D paleo-geomechanical model is an import-substituting technology in relation to the geomechanic and hydraulic fracturing software.