20. С.В. Головин. Моделирование гидроразрыва пласта_ теория и эксперимент
Доклад “Моделирование гидроразрыва пласта: теория и эксперимент“
сделал Сергей Валерьевич Головин, д.ф.-м.н., проф. РАН, ИГиЛ СО РАН, НГУ
Аннотация
Гидроразрыв пласта (ГРП) является одним из наиболее применимых современных методов увеличения нефтеотдачи. Он состоит в создании и закреплении в продуктивной части пласта протяженных трещин, являющихся высоко проводящими каналами для ластовых флюидов. Трещины создаются закачкой в пласт неньютоновских жидкостей с расклинивающим агентом – проппантом. Технологическое применение гидроразрыва опирается на предварительное моделирование, позволяющее достичь требуемых параметров трещины при заданных геологических условиях и внешних ограничениях. С точки зрения математического моделирования описание гидроразрыва является сопряженной задачей гидроупругости, включающей течение неньютоновских жидкостей и суспензий, взаимодействие с пороупругой пластовой средой, требующей описания нелинейных процессов роста и смыкания трещины, а также разрушения породы.
Доклад представляет обзор работ коллектива ИГиЛ СО РАН по теоретическому и
экспериментальному моделированию ГПР.В докладе описывается иерархия математических моделей гидроразрыва пласта, учитывающих различные режимы развития трещины и сопряженных с транспортом неньютоновских жидкостей и суспензий твердых частиц. Наличие иерархии моделей позволяет решать прикладные задачи создания дизайна трещины множественного гидроразрыва пласта с учетом ограничений, накладываемых требованиями инженерного применения, а также научные задачи механики пороупругих сред и неньютоновских жидкостей. Для лучшего понимания процессов, происходящих при гидроразрыве, а также валидации математических моделей, проведены созданы уникальные экспериментальные стенды по транспорту частиц проппанта неньютоновскими жидкостями в модельной трещине, а также по
развитию трещины ГРП в оптически прозрачных материалах. Эксперименты позволили дать описание механизмов транспорта частиц вязко-упругими жидкостями, локальной остановки (бриджинга) частиц, характерных картин течения для жидкостей ГРП различного типа. Описаны особенности роста трещины ГРП при последовательной закачке жидкостей с различной реологией, моделирующих пульсовую закачку проппанта или использование нестандартных дизайнов гидроразыва. Показана возможность существенного увеличения проводимости трещины ГРП за счет правильного подбора жидкостей и выбора дизайна разработки.
Литература
1. Golovin S.V., Isaev V.I., Baykin A.N., Kuznetsov D.S., Mamontov A.E. Hydraulic fracture numerical
model free of explicit tip tracking // Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 2015, 76, 174–181
2. Golovin S.V., Baykin A.N. Stationary dipole at the fracture tip in a poroelastic medium // Int. J. Sol. Struct. (2015), V. 69–70, 305–310
3. Головин С.В., Казакова М.Ю. Одномерная модель вытеснения двухфазной жидкости в щели с проницаемыми стенками // ПМТФ. (2017) т. 58, №1, 22-36
4. Golovin S.V., Baykin A.N. Influence of pore pressure on the development of a hydraulic fracture in poroelastic medium // Int. J. Rock Mech. Min. Sci. (2018). 108. 198–208
5. Baykin A.N., Golovin S.V. Application of the fully coupled Planar 3D poroelastic HF model to the
analysis of the permeability contrast impact on fracture propagation // Rock Mech. Rock Eng. 2018. V. 51(10), 3205-3217
6. Б.Н. Старовойтова, С.В. Головин, Е.А. Кавунникова, Е.В. Шель, Г.В. Падерин. Оптимизация дизайна гидроразрыва пласта для горизонтальной скважины // Нефтяное хозяйство, (2019)
7. А.А. Ерофеев, Р.Н. Никитин, Д.А. Митрушкин, С.В. Головин, А.Н. Байкин, А.А. Осипцов, Г.В. Падерин, Е.В. Шель «Кибер ГРП» --– программная платформа для моделирования, оптимизации и контроля операций гидроразрыва пласта // Нефтяное хозяйство, (2019)
8. Skopintsev, A.M., Dontsov, E.V., Kovtunenko, P.V., Baykin, A.N., Golovin, S.V. The coupling of an enhanced pseudo-3D model for hydraulic fracturing with a proppant transport model // Eng. Frac. Mech., (2020), 236, 107177
9. Golovin, S., Besov, A., Chebotnikov, A., & Ermanyuk, E. Experimental Study of Proppant Bridging in a Model of a Hydraulic Fracture // SPE Journal, (2022) 1-12SPE-208618-PA.
5 views
266
78
3 weeks ago 00:16:34 1
[Новости игр с Сергеем Пономаревым] Роскомнадзор начал блокировать аниме в России! Новости
3 weeks ago 00:06:07 1
Столото представляет | Лотерея «Спортлото «4 из 20». Тираж №9488 от г.
3 weeks ago 00:00:37 1
С 5 по 7 декабря в Москве проходит главное событие в социальной и общественно-политической сфере. Международный форум гражданск
3 weeks ago 00:01:11 1
USB ГИРЛЯНДА МЕРЦАЮЩАЯ 🔥 ГИРЛЯНДЫ ЗАНАВЕС 🚫
3 weeks ago 03:00:24 1
[Школа Пифагора ЕГЭ по математике] Вариант #14 из задач ФИПИ - Уровень Сложности ЕГЭ 2025| Математика Профиль| Оформление на 100
3 weeks ago 00:01:44 1
🔥 ФОРЕКС РОБОТ АВТОМАТИЧЕСКИЙ 🎯
3 weeks ago 00:01:53 1
🎁 Идеи по бизнесу с минимальным вложением
3 weeks ago 00:01:25 1
💡 МИНИАТЮРНОЕ ДЕРЕВО 💡 ПОПУЛЯРНЫЕ КОМНАТНЫЕ РАСТЕНИЯ ЦВЕТУЩИЕ
3 weeks ago 00:00:30 1.3K
Новые жуки | с 16 декабря в 20:00 на ТНТ
3 weeks ago 00:01:54 1
⚪ СКОЛЬКО СТОИТ ПРИСТАВКА ДЛЯ ТЕЛЕВИЗОРА НА 20 КАНАЛОВ ⛔ НОВЫЕ АНТЕННЫ ДЛЯ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ
3 weeks ago 00:01:49 1
[МВД России] Ирина Волк: В Архангельской области полицейские задержали подозреваемого в разбое с угрозой взрыва
3 weeks ago 00:10:31 83
Ленинградка - Локомотив | Основные моменты | 12 тур | Pari Суперлига 2024-2025
3 weeks ago 00:24:01 6
Honda Jade 💎 - ЗАЧЕМ? Сравниваем Jade и Fielder. Что можно купить из универсалов?
3 weeks ago 00:03:22 2
SNEЖNO - БЛИЗНЕЦЫ VS СПЕШИ ЛЮБИТЬ
3 weeks ago 00:29:13 2
FREED GB3, ESQUIRE ZWR80, VELLFIRE AGH35W🚐ХИТЫ ПРОДАЖ💥ПОЧЕМУ ИХ ТАК ЛЮБЯТ?🤔