Экспериментальное исследование образования и развития трещин гидроразрыва пласта

Аннотация

Гидравлический разрыв пласта (ГРП) является основным методом увеличения притока нефти к скважине. Несмотря на большую историю применения этого метода и существование большого количества расчетных программ, предназначенных для дизайна ГРП, нефтедобывающие и нефтесервисные компании зачастую сталкиваются с проблемами при проведении гидроразрыва, ряд из которых связан с недостаточной проработанностью физических моделей, заложенных в программные пакеты. В Институте динамики геосфер имени академика М.А. Садовского Российской академии наук создана уникальная установка, позволяющая проводить эксперименты по гидроразрыву пласта на образцах искусственного пористого материала, подобранного в соответствии с критериями подобия. Образцы имеют форму дисков диаметром 430 мм и высотой 72 мм, установка позволяет нагружать образцы по трем независимым осям, создавать градиенты порового давления, измерять поровое давление жидкости на сетке точек, регистрировать акустическую эмиссию, зондировать образец акустическими импульсами. В статье рассматриваются результаты экспериментов, проводимых на этой установке, показана необходимость усложнения моделей, применяемых для описания процесса образования и распространения трещин ГРП в проницаемом пласте в условиях сложного напряженного состояния. Представлены также результаты экспериментов по исследованию взаимодействия трещины гидроразрыва с созданными в модельном образце нарушениями сплошности.