Лаборатория петрофизических методов исследования геоматериалов

Руководитель лаборатории

Нургалиев Данис Карлович

д.г.-м.н., проректор по научной деятельности КФУ, директор Института геологии и нефтегазовых технологий КФУ

 

 

Рабочая группа

Нугманов Ильмир Искандарович, доцент кафедры геофизки и геоинформационных технологий ИГиНГТ КФУ, кандидат геолого-минералогических наук.

 

 

 

Зиганшин Эдуард Ришадович, инженер кафедры геофизики и геоинформационных технологий ИГиНГТ.

Установка для измерения электрических и упругих свойств в условиях, моделирующих пластовые «ПИК-УЗ-ЭП»

1 – источник сигнала; 2 – кернодержатель; 3 – блок управления для создания пластовых условий; 4 – осциллограф Rigol; 5 – персональный компьютер с программным обеспечением.

Установка для измерения электрических и упругих свойств «ПИК-УЗ-ЭП» предназначен для определения электрических и упругих свойств образцов керна в условиях, моделирующих пластовые.

Установка может создавать пластовые условия, как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Каждое пластовое значение создается отдельно в определенной последовательности.

Установка для измерения электрических и упругих свойств «ПИК-УЗ-ЭП» предназначен для определения электрических и упругих свойств образцов керна в условиях, моделирующих пластовые. Установка может создавать пластовые условия, как в автоматическом, так и в ручном режиме. Каждое пластовое значение создается отдельно в определенной последовательности.

1. Задается необходимая величина горного давления.
2. Вводится требуемая температура.
3. После достижения требуемого значения температуры производится насыщение образца керна пластовой водой и устанавливается необходимое поровое давление.

Исследования, проводимые на установке соответствуют требованиям:

• ГОСТ 21153.7-75. Породы горные. Метод определения скоростей распространения упругих продольных и поперечных волн;
• ГОСТ 25494-82. Породы горные. Метод определения удельного электрического сопротивления;
• ASTM D2845-08 Standard Test Method for Laboratory Determination of Pulse Velocities and Ultrasonic Elastic Constants of Rock.
• Upgraded ISRM Suggested Method for Determining Sound Velocity by Ultrasonic Pulse Transmission Technique.

По результатам испытаний расчетным путем также определяются динамический модуль Юнга и коэффициент Пуассона.

Основные характеристики

Наименование характеристики	Значение характеристики
Кернодержатель 1	форма образца – цилиндрическая диаметр – 76 мм максимальная длина колонки образцов – 200 мм
Кернодержатель 2	форма образца – цилиндрическая диаметр – 30 мм максимальная длина колонки образцов – 100 мм
Максимальное горное давление, создаваемое в измерительной камере	1000 бар
Диапазон регулирования горного давления	(10-1000) бар
Максимальное поровое давление, создаваемое в измерительной камере	400 бар
Диапазон регулирования порового давления	(10-400) бар
Максимальная температура	плюс 95 °C
Диапазон регулирования температуры	от плюс 20 до плюс 95 °C
Диапазон измерения удельного электрического сопротивления	(0,01-1000000) Ом*м
Измерение УЭС в диапазоне частот с программной перестройкой частот в ходе эксперимента	120 Гц, 1000 Гц
Диапазон измерения скоростей прохождения продольных и поперечных волн	(500-8000) м/сек
Относительная погрешность измерений	3%

Установка ГТЯН.441179.050 

Автоматизированная установка для комплексных испытаний горных пород при нормальных и повышенных термобарических параметрах ГТЯН.441179.050., моделирующих пластовые условия.

По результатам испытаний определяются прочностные характеристики: UCS, TSTR, предел прочности при объемном сжатии и деформационные модули: статический модуль деформации и модуль упругости; коэффициент поперечной деформации и коэффициент Пуассона, модуль объемного сжатия, коэффициент сжимаемости, константа пороупругости Биота, угол внутреннего трения, величина когезии.

Основные характеристики установки:

 

• максимальная вертикальная нагрузка: 500 кН, что соответствует предельной нагрузке в 707 МПа для штампа диаметром 30 мм и 160 МПа для штампа диаметром в 63 мм;
• максимальное боковое давление: 70 МПа;
• максимальное поровое давление: 70 МПа;
• минимальная температура образца при испытаниях: -10 °С;
• максимальная температура образца при испытаниях: +150 °С;
• испытания на цилиндрических образца димаетром 25, 30, 42, 50, 63 мм;
• соотношение высоты образца к диаметру: 2:1, 1:1;
• дискретность измерений осевых, радиальных деформаций 1 мкм.

 

В состав установки входят приспособления для проведения всех видов испытаний необходимых для построения паспорта прочности:

Приспособление одноосного сжатия 1500 кН	предел прочности на одноосное сжатие; модуль деформации и коэффициент; поперечной деформации на ветви нагрузки; модуль упругости и коэффициент Пуассона на ветви разгрузки.
Приспособления одноосного сжатия (растяжения) горных пород с оснасткой для испытания образцов по «бразильскому» методу	предел проточности на растяжение при раскалывании.
Камера трехосного сжатия	предел прочности при объемном сжатии; модуль Юнга; коэффициент Пуассона; паспорт прочности.

1. Производительность оборудования

ПИК-УЗ-ЭП: 1 образец в час при пластовых условиях без увеличения температуры, 1 образец в 3 часа при увеличении температуры.

Установка для испытания горных пород в пластовых условиях ГТЯН. 441179.05:

• 3 образцов в час при испытаниях на одноосное растяжение, твердость;
• 1 образец в час при одноосных испытаниях на сжатие и трещиностойкость;
• 1 образец в 3 часа при трёхосных испытаниях при комнатной температуре,
• 1 образец в 6 часов при трёхосных испытаниях с повышением температуры.

2. Поверка и калибровка оборудования

ПИК-УЗ-ЭП

Наименование СИ	Срок действия поверки
манометр цифровой ДМ5002МБ 1000кг/см2	До 05.12.2020 г.
манометр цифровой ДМ5002МБ 400кг/см2	До 05.12.2020 г.
осциллограф RIGOL DS 1102E	До 04.12.2020 г.
измеритель -RLC Е7-22	До 04.12.2020 г.
Термодат 13К5/2УВ/2Т/1Р/485/2М	До 10.12.2021 г.
Преобразователь давления измерительный СДВ-И-100	До 10.12.2024 г.

ГТЯН

Наименование СИ	Срок действия поверки
Установка для испытания горных пород в пластовых условиях ГТЯН. 441179.05	До 15.10.2020 г.

Установка для испытания горных пород в пластовых условиях ГТЯН. 441179.05 – аккредитован Росаккредитацией в составе НИЦ Геолаб от 30 декабря 2019 года. Уникальный номер: RA.RU.21НУ41.

Поверка

Наименование СИ	Срок действия поверки
манометр цифровой ДМ5002МБ 1000кг/см2	До 05.12.2020 г.
манометр цифровой ДМ5002МБ 400кг/см2	До 05.12.2020 г.
осциллограф RIGOL DS 1102E	До 04.12.2020 г.
измеритель -RLC Е7-22	До 04.12.2020 г.
Термодат 13К5/2УВ/2Т/1Р/485/2М	До 10.12.2021 г.
Преобразователь давления измерительный СДВ-И-100	До 10.12.2024 г.

1. Зиганшин Э.Р., Нугманов И.И. Результаты изучения петрофизических (упругих) свойств известняков по керну отложений турнейского яруса // 4-я МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ИННОВАЦИИ В ГЕОЛОГИИ, ГЕОФИЗИКЕ И ГЕОГРАФИИ-2019». – 2019. – С. 51-53.
2. Yachmeneva, E., Kosarev, V., Ziganshin, E. (2019). Using Elastic Parameters for Lithological Description of Sakmarian Sediments (European Russia, Kazan Area). PROCEEDINGS Kazan Golovkinsky Stratigraphic Meeting (pp. 277-282). Filodiritto Editore.
3. Kosarev V, Nugmanov I, Khayrtdinov R, Application of synthetic logging curves for geomechanical modeling//International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM. – 2019. – Vol.19, Is.1.2. – P.655-662.
4. Khamidullina Galina S. Seismostratigraphy of the oil-bearing carbonate platform succession of the Volga-Ural basin (East European Platform, South Tatar Arch)/ Galina S. Khamidullina, Boris V. Platov, Artur Caramov, Edward R. Ziganshin, Karina G. Barinova // Late Paleozoic Sedimentary Earth Systems: Stratigraphy, Geochronology, Petroleum Resources: Fifth All-Russian Conference “Upper Paleozoic of Russia”: Abstract Volume Kazan Golovkinsky Stratigraphic Meeting 2019. – Казань, 2019. С. 133-134
5. Ziganshin, E., Nugmanova, E., Kolchugin, A. (2019). The Use of Modelling Acoustic Properties to Study the Porosity of Carbonate Rocks on Core Samples. PROCEEDINGS Kazan Golovkinsky Stratigraphic Meeting (pp. 283-287). Filodiritto Editore.
6. Nugmanov I.I, Starovoytov A.V, Ziganshin E.R, Geomechanical properties of Bashkirian carbonates from Akanskoye deposit subject to lithogenetic type//Neftyanoe Khozyaystvo – Oil Industry. – 2018. – Vol., Is.2. – P.30-35.
7. Нугманов И.И. Геомеханическая характеристика литогенетических типов карбонатных пород башкирского яруса Аканского месторождения / И.И. Нугманов, А.В. Старовойтов, Э.Р. Зиганшин, В.В. Казаков // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 2. – С. 30-35.
8. Ziganshin E.R, Nugmanov I.I, Zaitsev D.N, Khusnutdinov F.F., Laboratory studies of poroelastic properties of the Mississippian series tournaisian stage limestones//Geomodel 2018 – 20th Conference on Oil and Gas Geological Exploration and Development. – 2018. – Vol., Is.. – .
9. Нугманов И.И., Э.Р. Зиганшин, Д.Н. Зайцев, Ф.Ф. Хуснутдинов. Механическая стратиграфия доманиковых отложений (нетрадиционные запасы нефти)// Инновации в геологии, геофизике, географии-2018. Материалы 3-ей Международной научно-практической конференции. — Москва. Издательство «Перо», 2018. — 177 с. – Кбайт. [Электронное издание]. – 1 электрон. опт. диск (CD-ROM). С. 106-107
10. Ziganshin E.R, Usmanov S.A, Khasanov D.I, Laboratory Tests of Bitumen Samples Elasticity//IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2018. – Vol.155, Is.1. – Art. № 012020.
11. Slepak Z.M, Ziganshin E.R., Archaeological object detection via time domain electromagnetic sounding//12th Conference and Exhibition Engineering Geophysics 2016. – 2016. – Vol., Is.. – P.14-19.
12. Slepak Z.M, Ziganshin E.R., The new methodology of geophysical monitoring for preservation of monuments of architecture//12th Conference and Exhibition Engineering Geophysics 2016. – 2016. – Vol., Is.. – P.20-26.
13. Slepak Z.M, Ziganshin E.R., Archaeological object detection via time domain electromagnetic sounding//12th Conference and Exhibition Engineering Geophysics 2016. – 2016. – Vol., Is.. – P.14-19.
14. Slepak Z.M, Ziganshin E.R., Methodology of geophysical research for solving problems of petroleum geology and hydrocarbon accumulations prediction//Neftyanoe Khozyaystvo – Oil Industry. – 2016. – Vol., Is.9. – P.26-29.
15. Slepak Z.M, Ziganshin E.R., The new methodology of geophysical monitoring for preservation of monuments of architecture//12th Conference and Exhibition Engineering Geophysics 2016. – 2016. – Vol., Is.. – P.20-26.
16. Khamidullina G.S, Ziganshin E.R, Minnibajeva E.I, Study of reservoir properties of carbonate rocks based on analysis of reservoir quality index//Neftyanoe Khozyaystvo – Oil Industry. – 2015. – Vol., Is.10. – P.64-66.
17. Kosarev, V., Nugmanov, I., Khayrtdinov, R. Determination the Akan oil field reservoirs velocities anisotropy from cross-dipole acoustics logging (2019) International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 19 (1.2), pp. 771-778. DOI:
18. Nugmanov, I., Kosarev, V., Khusnutdinov, F., Zakirov, I. Scale dependency investigation for porous media-experimental and numerical approaches for carbonate rocks (2019) International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 19 (1.2), pp. 1069-1074. DOI: 10.5593/sgem2019/1.2/S06.136
19. Nugmanov, I., Starovoytov, A., Nugmanova, E., Delev, Definition of mechanical facies for domanik shale formation (Unconventional oil source) (2018) International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 18 (1.4), pp. 367-374. DOI: 10.5593/sgem2018/1.4/S06.048
20. Nugmanov, I., Nugmanova, E., Kosarev, V., Sitdikov, R., Kuzina, D. Determination of present-day stress field orientation for oil produced areas (2018) International Multidisciplinary Scientific GeoConference Surveying Geology and Mining Ecology Management, SGEM, 18 (1.5), pp. 45-52.
21. Voropaev, S.A., Kocherov, A.V., Lorenz, C.A., Korochantsev, A.V., Dushenko, N.V., Kuzina, D.M., Nugmanov, I.I., Jianguo, Y. Features in constructing a certificate of strength of extraterrestrial material by the example of the Chelyabinsk meteorite (2017) Doklady Physics, 62 (10), pp. 486-489.  DOI: 10.1134/S1028335817100111
22. Nugmanov, I.I., Mustafin, R.N., Usmanov, S.A. Application of GIS in interpretation of the results of multistage hydraulic fracturing monitoring by surface microseismic method (2017) Horizontal Wells 2017, DOI: 10.3997/2214-4609.201700470

Постановление Правительства Российской Федерации от 09.04.2010 N 218 (ред. от 21.06.2019) Об утверждении правил предоставления субсидий на развитие кооперации российских образовательных организаций высшего образования, государственных научных учреждений и организаций реального сектора экономики в целях реализации комплексных проектов по созданию высокотехнологичных производств в рамках подпрограммы “Инфраструктура научной, научно-технической и инновационной деятельности” государственной программы Российской Федерации “Научно-технологическое развитие Российской Федерации” Проект номер 02.G25.31.0131 «Создание комплекса технических средств и программных продуктов для эффективной разработки залежей нефти в сложнопостроенных карбонатных коллекторах с использованием горизонтальных скважин и гидроразрыва пласта». Участники: Общество с ограниченной ответственностью “ТНГ-Групп”  , Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Казанский (Приволжский) федеральный университет”

Год создания – 2015.

Победители гранта British Petroleum за проект: «Экспериментальные геомеханические исследования карбонатных массивов горных пород для выбора оптимальной технологии разработки трудноизвлекаемых запасов высоковязкой нефти».