Подходы к моделированию гидроразрыва пласта и направления их развития
| Parent link: | Нефтяное хозяйство: научно-технический и производственный журнал.— , 1925-1940, 1946-.— 0028-2448 № 12.— 2017.— [С. 37-41] |
|---|---|
| Corporate Author: | |
| Other Authors: | , , , , , , , |
| Summary: | Заглавие с экрана Моделирование гидроразрыва пласта (ГРП) представляет собой решение сопряженной задачи, которая включает описание многих физических процессов, в том числе течения жидкости в трещине, деформаций и разрушения горной породы, течения проппанта. Эффективное решение данной задачи требует значительного числа упрощений и предположений, на основании которых строятся различные модели ГРП. В статье выполнен анализ построения моделей ГРП. Приведена общая система уравнений задачи ГРП. Рассмотрена проблематика перехода от исходных уравнений к конкретным моделям. Проанализированы как модели, которые традиционно используются в промышленных симуляторах ГРП (Lumped Pseudo3D, Cell-based Pseudo3D, Planar3D), так и перспективные модели (Semi-analytical Pseudo3D, UFM Pseudo3D, Planar3D Bio, Full3D), внедрение которых в нефтяной промышленности началось недавно. Рассмотрены основные приближения в моделировании ГРП, такие как приближения эффективной сплошной среды, приближение малости раскрытия, несжимаемости жидкости разрыва, приближения малых деформаций и упругой механики, приближение плоской формы трещины, приближение кусочной однородности пласта по вертикали, наличие или отсутствие естественной трещиноватости, пороупругие эффекты, эффекты транспорта проппанта. Указано, какие именно приближения использует каждая из описанных выше моделей ГРП, на основании чего делаются выводы об области применимости тех или иных моделей или симуляторов ГРП. По итогам анализа рассмотренных моделей ГРП в статье предложена систематизация моделей ГРП на основании заложенных в них предположений и ограничений, выстроена их иерархия. В статье также обсуждаются возможные направления дальнейшего развития моделей ГРП. Modeling of hydraulic fracturing (HF) is the complex problem, which includes the description of many physical processes, including: the fluid flow in the fracture, deformation of the rock, fracture of the rock, proppant flow, etc. An effective solution of this problem requires a considerable number of simplifications and assumptions, which leads to various models of hydraulic fracturing. Presented article is devoted to the analysis and systematization of hydraulic fracturing models. A general system of equations for the fracturing problem is presented, and the aspects of transition from the initial equations to concrete models are considered. In this paper, we analyze both models that are traditionally used in industrial simulators (Lumped Pseudo3D, Cell-based Pseudo3D, Planar3D), and prospective models (Semi-analytical Pseudo3D, UFM Pseudo3D, Planar3D Bio, Full 3D), the implementation of which in the oil industry began recently. The basic approximations in the modeling of fracturing are considered, such as approximations of the effective continuous medium, the approximation of the small width, the incompressibility of the fracturing fluid, the approximation of small deformations and elastic mechanics, the approximation of the planar fracture shape, the approximation of the piecewise homogeneity of the formation along the vertical, the presence or absence of natural fractures network, the poroelastic effects, effects of proppant transport. It is indicated which approximations are used by each of the above-described fracture models. On this basis, conclusions about the range of applicability of certain models or fracturing simulators are drawn. To summarize the results of analysis of the considered HF models, the systematization and hierarchy of HF models based on assumptions and limitations is proposed. The article also discusses possible directions for further development of hydraulic fracturing models. Режим доступа: по договору с организацией-держателем ресурса |
| Published: |
2017
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://oil-industry.net/Journal/archive_detail.php?ID=11205&art=230931 https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-12-37-41 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=661574 |