Evolución de la presión del pozo durante la fracturación hidráulica en un medio permeable
Autores: Lakirouhani, Ali
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evolución de la presión del pozo durante la fracturación hidráulica en un medio permeable
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Fracturamiento hidráulico
Longitud de grieta
Compresibilidad
Iniciación de fracturas
Propagación
Sistema de inyección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
En las pruebas de fracturamiento hidráulico, la longitud inicial de la grieta y la compresibilidad del sistema de inyección tienen un efecto significativo en la iniciación y propagación de la fractura. Los modelos numéricos o teóricos que ignoran la compresibilidad del sistema de inyección no pueden predecir con precisión el comportamiento de la fractura. En este documento, se presenta un modelo analítico/numérico 2D basado en la mecánica de fractura elástica lineal para la iniciación y propagación del fracturamiento hidráulico desde dos grietas transversalmente simétricas en una pared de pozo. Se asume que la fractura es impulsada por un fluido compresible invíscido en un medio permeable. Para resolver el problema, las ecuaciones gobernantes se vuelven adimensionales y se resuelve el problema en el régimen de propagación dominado por la compresibilidad y la tenacidad. Según los resultados, la longitud inicial de la grieta y la compresibilidad del sistema de inyección tienen un efecto significativo en el comportamiento de la iniciación de la fractura. Cuando la longitud de la falla inicial es pequeña o los efectos de compresibilidad son importantes, la iniciación de la fractura va acompañada de inestabilidad y la ocurrencia de una disminución repentina en la presión del pozo y un aumento repentino en la longitud de la grieta. Si la longitud inicial de la grieta es grande o los efectos de compresibilidad son despreciables, la propagación de la grieta es estable. El coeficiente de fuga no tiene efecto en el nivel de presión requerido para la propagación de la grieta, pero con un aumento en la fuga, se requiere más tiempo para alcanzar las condiciones para la propagación de la grieta. Los resultados obtenidos en este documento proporcionan una buena visión sobre el diseño de los procesos de fracturamiento hidráulico.
Descripción
En las pruebas de fracturamiento hidráulico, la longitud inicial de la grieta y la compresibilidad del sistema de inyección tienen un efecto significativo en la iniciación y propagación de la fractura. Los modelos numéricos o teóricos que ignoran la compresibilidad del sistema de inyección no pueden predecir con precisión el comportamiento de la fractura. En este documento, se presenta un modelo analítico/numérico 2D basado en la mecánica de fractura elástica lineal para la iniciación y propagación del fracturamiento hidráulico desde dos grietas transversalmente simétricas en una pared de pozo. Se asume que la fractura es impulsada por un fluido compresible invíscido en un medio permeable. Para resolver el problema, las ecuaciones gobernantes se vuelven adimensionales y se resuelve el problema en el régimen de propagación dominado por la compresibilidad y la tenacidad. Según los resultados, la longitud inicial de la grieta y la compresibilidad del sistema de inyección tienen un efecto significativo en el comportamiento de la iniciación de la fractura. Cuando la longitud de la falla inicial es pequeña o los efectos de compresibilidad son importantes, la iniciación de la fractura va acompañada de inestabilidad y la ocurrencia de una disminución repentina en la presión del pozo y un aumento repentino en la longitud de la grieta. Si la longitud inicial de la grieta es grande o los efectos de compresibilidad son despreciables, la propagación de la grieta es estable. El coeficiente de fuga no tiene efecto en el nivel de presión requerido para la propagación de la grieta, pero con un aumento en la fuga, se requiere más tiempo para alcanzar las condiciones para la propagación de la grieta. Los resultados obtenidos en este documento proporcionan una buena visión sobre el diseño de los procesos de fracturamiento hidráulico.