کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8127796 1522986 2018 38 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Characteristics of fracture propagation in compact limestone formation by hydraulic fracturing in central Sichuan, China
ترجمه فارسی عنوان
ویژگی های انتشار شکستگی در تشکیل سنگ آهک توسط شکستگی هیدرولیکی در مرکز سیچوان، چین
کلمات کلیدی
پخش شکستگی، شبکه شکستگی مجتمع، اسیدی شدن، نرخ پمپ متغیر ویسکوزیته مایع
ترجمه چکیده
سازند های سنگ آهک فشرده مهم هستند و به عنوان منابع غنی سازی نفت در حوضه مرکزی سیچوان استفاده می شود. با این حال، به علت تخلخل پایین، نفوذپذیری کم و تراکم بالا، آنها با شکست هیدرولیکی دشوار است. هندسه شکست، نه یک شکاف دو طرفه است که در شکل گیری ماسه سنگ همگن پیدا شده است و نه یک شبکه شکستگی پیچیده ای که در شکل گیری شیل رخ می دهد با اختلالات توسعه یافته و شکنندگی بالا است. در این مطالعه، آزمایش های تحریک شده آزمایشگاهی به منظور بررسی رفتار شکستگی و رفتار انتشار در شکل گیری توده سنگ آهک انجام شد. همزمان، اثر تنش افقی افقی، میزان پمپ، ویسکوزیته مایع شکستگی و روش تکمیل نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که یک شبکه شکستگی پیچیده با مشکل در شکل گیری سنگ آهک تشکیل شده است. شکستگی ها از قسمت سوراخ سوراخ یا سوراخ هایی که در چهار فرم قرار می گیرند آغاز می شود و به سه دسته از هندسه شکست اصلی تقسیم می شود: شکستگی عرضی، شکستگی طولی و شکستگی پیچیده. تشکیلات شکستگی مجتمع تحت اختلاف استرس افقی کوچک رخ داده است، در حالی که یک شکست ساده ناشی از یک اختلاف شدید افقی بزرگ، شبیه به شکست شکمی و عرضی است. علاوه بر این، قدرت سیمان، درجه توسعه و موقعیت توزیع ناپیوستگیها بر روی هندسه شکست اثر معناداری داشته است. یک ویسکوزیته مایع پایین یا میزان پمپ کم نشان داده شده است که یک روش موثر برای فعال کردن و باز کردن اختلالات است، ایجاد شکستگی های پیچیده تحت یک اختلاف استرس افقی کوچک، و نه تحت تفاوت شدید افقی افقی. با این وجود، شکست پتانسیل پمپ متغیر با یک مایع با چگالی کم می تواند تعامل شکستگی ناشی و عدم قطعیت را افزایش دهد، منجر به افزایش حجم مخزن تحریک شده تحت اختلاف شدید افقی شدید می شود. علاوه بر این، شکسته شدن سوراخ سوراخ باعث شکستگی پیچیده تر در فشار بالاتر شکست نسبت به شکستن سوراخ باز می شود. علاوه بر این، باید قبل از عمل شکستن به تشکیل سنگ آهک، به منظور کاهش قدرت سنگ، یک مایع اسیدی وارد شود و در نتیجه فشار کم شکست سنگ آهک تشکیل شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه علوم زمین و سیارات علوم زمین و سیاره ای (عمومی)
چکیده انگلیسی
Compact limestone formations are significant and serve as enrichment petroleum sources in the central Sichuan basin. However, they are difficult to stimulate by hydraulic fracturing owing to their low porosity, low permeability, and high density. The fracture geometry is neither a bi-wing fracture found in a homogeneous sandstone formation nor a complex fracture network occurring in a shale formation with well-developed discontinuities and high brittleness. In this study, a series of laboratory stimulated experiments were conducted to investigate the fracture initiation and propagation behavior in compact limestone formation. Concurrently, the effects of the horizontal stress difference, pump rate, fracturing fluid viscosity, and completion method were also studied. The results revealed that a complex fracture network was formed with difficultly in a compact limestone formation. The fractures initiated from open-hole section or perforations to propagate in four forms, resulting in three categories of the main fracture geometry: transverse fracture, longitudinal fracture, and complex fracture. Complex fracture formations occurred under a small horizontal stress difference, whereas a simple fracture was induced by a large horizontal stress difference, similar to a transverse or longitudinal fracture. Moreover, the cement strength, development degree, and distribution position of the discontinuities had a significant effect on the fracture geometry. A low fluid viscosity or low pump rate was demonstrated to be an effective method for activating and opening the discontinuities, forming complex fractures under a small horizontal stress difference rather than under a large horizontal stress difference. However, the variable pump rate fracturing with a low-viscosity fluid could promote the interaction of the induced fracture and discontinuities, leading to a large stimulated reservoir volume under the large horizontal stress difference. In addition, perforated fracturing generated a more complex fracture at a higher fracture pressure than an open-hole fracturing. Furthermore, an acid fluid should be injected into limestone formation before the fracturing operation to reduce the rock strength, resulting in a low fracture pressure of limestone formation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Natural Gas Science and Engineering - Volume 57, September 2018, Pages 122-134
نویسندگان
, , , , , , , , ,