کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7206278 1468664 2018 18 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Three-Dimensional Poroelastic Modeling of Multiple Hydraulic Fracture Propagation from Horizontal Wells
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی سهبعدی تخریب چندگانه هیدرولیکی از چاه های افقی
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
شبیه سازی عددی از شکستگی هیدرولیکی چند مرحله معمولا غفلت از اثرات متخلخل است. با این حال، در مورد مخازن نفوذ پذیری کم، که در آن جوش هیدرولیکی معمولا با استفاده از مایعات ویسکوزیته نسبتا کم و نرخ تزریق بالا انجام می شود، مکانیسم های مرتبط با پراکندگی باید همراه با درک بهتر فرآیند شکست، شامل شکست سنگ و یا فعال سازی مجدد شکستگی های طبیعی. در این مقاله، ما یک تحلیل کامل تخریب چند بعدی از شکست چندگانه از چاه های افقی ارائه می دهیم. مدل عددی از روش عصبی مرزی غیر مستقیم برای انقطاع جابجایی برای پاسخ قطب مثبت سنگ، روش عنصر محدود برای جریان سیال شکست و روش مکانیک شکست کششی خطی برای انتشار شکستگی استفاده می کند. این مدل برای تعاملات مکانیکی در میان شکستگی های متعدد، انتشار مخلوط حالت، انتشار سیال به ماتریس مخزن و تأثیر انتشار مایع بر روی واکنش مکانیکی سنگ، گزارش شده است. مدل با راه حل های تحلیلی تایید شده است و نمونه های عددی از شکست های همزمان و ترتیب چاه های تک و چند افقی در شکل گیری نیوورراا گچ ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که هندسه های شبکه شکستگی ایجاد شده به شدت تحت تاثیر متابولیسم مکانیکی شکستگی قرار دارند. همچنین نشان داده شده است که اثر تخلخل باعث افزایش فشار شکست خالص می شود و باعث کاهش حجم شکست می شود. مدل تخلخل ویژگی شخصیت گذرا سایه های استرس را نشان می دهد و برای تجزیه دوباره شکستگی بسیار مفید است زیرا از آنجایی که تنش های تنش به دلیل تخلیه مخزن به راحتی محاسبه می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات مهندسی ژئوتکنیک و زمین شناسی مهندسی
چکیده انگلیسی
Numerical simulations of multistage hydraulic fracturing usually neglect poroelastic effects. However, in case of low permeability reservoirs, where hydraulic fracturing is usually carried-out using relatively low viscosity fluids and high injection rates, coupled poroelastic mechanisms need be included for better understanding of the fracturing process, which can involve rock failure and/or reactivation of natural fractures. In this paper, we present a fully coupled three-dimensional poroelastic analysis of multiple fracture propagation from horizontal wells. The numerical model uses the indirect boundary element method of displacement discontinuity for poroelastic response of the rock, the finite element method for fracture fluid flow, and the linear elastic fracture mechanics approach for fracture propagation. The model accounts for the mechanical interactions among multiple fractures, mixed-mode propagation, fluid diffusion into the reservoir matrix, and the effects of fluid diffusion on the rock mechanical response. The model is verified with analytical solutions, and numerical examples of simultaneous and sequential fracturing of single and multiple horizontal wells in the Niobrara Chalk formation are presented. The results show the created fracture network geometries are strongly influenced by the mechanical interactions among the fractures. It is also demonstrated that the poroelastic effect increases the net fracture pressure and causes a reduction in fracture volume. The poroelastic model illustrates the transient character of stress shadow, and is particularly useful for re-fracturing analysis since it readily calculates the stress variations due to reservoir depletion.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences - Volume 105, May 2018, Pages 192-209
نویسندگان
, ,