Математическое моделирование деформационных процессов на газонефтяном месторождении Центральной Азии
Д.К. Кузьмин
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №5S/ 2025 стр. 211-215
Резюме: В статье представлен анализ деформационных процессов, происходящих на одном из газонефтяных месторождений в Центральной Азии. С использованием методов математического моделирования выполнены расчёты площадных вертикальных и горизонтальных смещений земной поверхности, охватывающих территорию всего месторождения. Определены градиенты смещений – наклоны и относительные горизонтальные деформации, которые позволяют дать формализованную оценку уровня потенциальной геодинамической опасности для объектов наземной и подземной инфраструктуры, размещенных в пределах данного месторождения. Расчёты выполнены на основе геомеханической пороупругой модели «деформируемого пласта», которая на протяжении последних 25 лет успешно применялась на ряде нефтегазовых месторождений и демонстрировала высокую степень согласованности с результатами натурных наблюдений. Впервые для газонефтяного месторождения подобного типа в данной работе представлен полный комплекс модельных расчетов, включая все основные компоненты деформационного поля. При построении модели были учтены все последние усовершенствования и уточнения, внесенные в геодинамическую концепцию пороупругой среды, что позволило существенно повысить детализацию и достоверность получаемых результатов. Анализ результатов модельных построений показал, что области с максимальными значениями, формирующие потенциально опасные деформации, концентрируются в окрестности границ горного отвода. На этом основании подчёркивается необходимость оптимизации и возможной реконфигурации сети геодинамических наблюдений при дальнейшем развитии месторождения с целью повышения точности прогноза и предотвращения техногенных рисков на этапе интенсивной эксплуатации.
Ключевые слова: смещения земной поверхности, деформации земной поверхности, деформационные процессы, математическое моделирование, геодинамическая опасность
Благодарности: Работа выполнена в рамках государственного задания Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН.
Для цитирования: Кузьмин Д.К. Математическое моделирование деформационных процессов на газонефтяном месторождении Центральной Азии. Горная промышленность. 2025;(6):211–215. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-6-211-215
Информация о статье
Поступила в редакцию: 07.09.2025
Поступила после рецензирования: 23.10.2025
Принята к публикации: 29.10.2025
Информация об авторе
Кузьмин Дмитрий Кузьмич – кандидат технических наук, научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и оценка геодинамического риска при недропользовании. М.: Агентство экономических новостей; 1999. 220 с.
2. Кашников Ю.А., Ашихмин С.Г. Механика горных пород при разработке месторождений углеводородного сырья. 2-е изд. М.: Горная книга; 2019. 496 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/20858 (дата обращения: 05.04.2025).
3. Кафтан В.И., Кузнецов Ю.Г., Серебрякова Л.И., Верещетина А.В. Карта скоростей вертикальных движений земной поверхности прикаспийского региона. Геодезия и картография. 1995;(12):18–21.
4. Татаринов В.Н. Геодинамическая безопасность на объектах ядерного топливного цикла России. Использование и охрана природных ресурсов в России. 2006;(1):46–51.
5. Geertsma J. Land subsidence above compacting oil and gas reservoirs. Journal of Petroleum Technology. 1973;25(6):734–744. https://doi.org/10.2118/3730-PA
6. Cornelissen P., Jansen J.-D. Steady-state flow through a subsurface reservoir with a displaced fault and its poro-elastic effects on fault stresses. Transport in Porous Media. 2023;150(3):709–734. https://doi.org/10.1007/s11242-023-02029-w
7. Andrés S., Santillán D., Mosquera J.C., Cueto-Felgueroso L. Rupture directivity and poroelastic coupling in earthquakes induced by fluid injection. Engineering Fracture Mechanics. 2025;322:111123. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2025.111123
8. Walsh J.B. Subsidence above a planar reservoir. Geodesy and Gravity / Tectonophysics. 2002;107(B9):ETG 6-1–ETG 6-9. https://doi.org/10.1029/2001JB000606
9. Zoback M.D. Reservoir geomechanics. Cambridge: Cambridge University Press; 2007. 449
10. Barbosa V.C.F., Oliveira V.C. Jr, Arelaro A.D., Borges F.A.S. 3D displacement and stress fields of compacting reservoir: alternative solutions. Brazilian Journal of Geophysics. 2022;40(Suppl. 1):7–19. https://doi.org/10.22564/brjg.v40i5.2139
11. Cornelissen P., Meulenbroek B.J., Jansen J.D. On the derivation of closed‐form expressions for displacements, strains, and stresses inside poroelastic reservoirs. Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2024;129(2):e2023JB027733. https://doi.org/10.1029/2023JB027733
12. Кузьмин Д.К. Метод вычислений градиентов смещений земной поверхности для оценки геодинамической опасности объектов нефтегазового комплекса. Геофизические процессы и биосфера. 2024;23(3):78–98. https://doi.org/10.21455/GPB2024.3-7
13. Абрамян Г.О., Кузьмин Д.К., Ломоносов М.Д. Анализ современных деформационных процессов на газонефтяном месторождении Центральной Азии. Наука и технологические разработки. 2022;101(3):20–32. https://doi.org/10.21455/std2022.3-3
14. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика системы разломов. Физика Земли. 2015;(4):25–30. https://doi.org/10.7868/S0002333715040055
15. Кузьмин Ю.О. Современные объемные деформации разломных зон. Физика Земли. 2022;(4):3–18.
16. Кузьмин Ю.О. Проблемные вопросы изучения деформационных процессов в современной геодинамике. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2008;(3):98–107. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2008/4/4_Kuzmin2.pdf (дата обращения: 05.04.2025).
17. Конырбаев Д.К., Кузьмин Ю.О., Кузьмин Д.К., Шыракбаев Д.А., Суесинов Д.Ж. Анализ результатов геодинамического мониторинга на месторождении п-ова Бузачи, республика Казахстан. Геофизические процессы и биосфера. 2023;22(3):110–141. Режим доступа: https://static.ifz.ru/10.21455/GPB2023.3-5 (дата обращения: 05.04.2025).
18. Пучков Л.А. (ред.) Маркшейдерская энциклопедия. М.: Мир горной книги; 2006. 605 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/5235 (дата обращения: 05.04.2025).
