Исследование деформирования горных пород — различия между версиями
Chebyshev (обсуждение | вклад) м (Chebyshev переименовал страницу Исследование деформирование горных пород в Исследование деформирования горных пород: опечатка) |
Chebyshev (обсуждение | вклад) м |
||
| (не показано 12 промежуточных версий этого же участника) | |||
| Строка 3: | Строка 3: | ||
Руководители со стороны [http://www.gazprom-neft.ru ОАО "Газпромнефть НТЦ"]: С.В.Лукин | Руководители со стороны [http://www.gazprom-neft.ru ОАО "Газпромнефть НТЦ"]: С.В.Лукин | ||
| + | |||
| + | == Материалы == | ||
| + | #[[Media:ChebyshevPDF_Zashita.pdf| Презентация]] | ||
| + | #[[Media:MasterChebyshev.pdf| Диссертация]] | ||
| + | |||
== Аннотация == | == Аннотация == | ||
| − | Данная работа затрагивает несколько тем связанных в гидроразрывом пласта (ГРП). Одной из них является раскрытие трещины под воздействием нагнетаемого флюида. Второй является связь статического и динамического модуля Юнга. В программном пакете Matlab создана математическая модель раскрытия трещины с ростом. Получены результаты характеризующие раскрытие трещины ГРП, влияние флюида на раскрытие трещины. В части механических свойств найдены корреляции связывающие статические и динамические модули Юнга для разных групп | + | Данная работа затрагивает несколько тем связанных в гидроразрывом пласта (ГРП). Одной из них является раскрытие трещины под воздействием нагнетаемого флюида. Второй темой является связь статического и динамического модуля Юнга. В программном пакете Matlab создана математическая модель раскрытия трещины с ростом. Получены результаты характеризующие раскрытие трещины ГРП, влияние флюида на раскрытие трещины. В части механических свойств найдены корреляции связывающие статические и динамические модули Юнга для разных групп пористости пород-коллекторов. |
== Моделирование раскрытия трещины гидроразрыва пласта == | == Моделирование раскрытия трещины гидроразрыва пласта == | ||
| Строка 24: | Строка 29: | ||
Результаты представлены ниже: | Результаты представлены ниже: | ||
| − | Графики сравнение между аналитическими решениями из работ [1,3] приводятся ниже. | + | Графики сравнение между аналитическими решениями из работ [1,3] приводятся ниже.(W - раскрытие) |
| + | |||
| + | [[File:WikiCompJ.jpg|center|600px]] | ||
| − | == Влияние накачиваемой жидкости на раскрытие трещины гидроразрыва пласта == | + | == Влияние вязкости накачиваемой жидкости на раскрытие трещины гидроразрыва пласта == |
На основе проведенного исследования можно сделать вывод, что менее вязкий флюид обладает более проникающими способностями, что позволяет трещины расти в длину, в то время как менее вязкие жидкости позволяют трещине расти интенсивнее в ширину и высоту. На рисунке представлены графики раскрытия трещины для разных значений вязкости, от 0.008 до 0.4 <math>Pa \cdot c</math> | На основе проведенного исследования можно сделать вывод, что менее вязкий флюид обладает более проникающими способностями, что позволяет трещины расти в длину, в то время как менее вязкие жидкости позволяют трещине расти интенсивнее в ширину и высоту. На рисунке представлены графики раскрытия трещины для разных значений вязкости, от 0.008 до 0.4 <math>Pa \cdot c</math> | ||
| + | |||
| + | [[File:WikiViscPNG2.png|center|600px]] | ||
== Корреляции между статическим и динамическим модулем Юнга == | == Корреляции между статическим и динамическим модулем Юнга == | ||
| Строка 34: | Строка 43: | ||
Для восстановления статического модуля Юнга при проектировании гидроразрыва пласта используют известные корреляции между статическим и динамическим модулем Юнга. В этой работе проанализировано более 200 лабораторных исследований керна полученных от ОАО "Газпромнефть". Данные разделены на 4 группы, в зависимости от пористости породы: <10%, 10-15%, 15-25%, >25% как это сделано в работе [2]. На рисунке изображены графике в логарифмической шкале. В таблице проводится сравнение между результатами работы [2] и результатами данной работы. | Для восстановления статического модуля Юнга при проектировании гидроразрыва пласта используют известные корреляции между статическим и динамическим модулем Юнга. В этой работе проанализировано более 200 лабораторных исследований керна полученных от ОАО "Газпромнефть". Данные разделены на 4 группы, в зависимости от пористости породы: <10%, 10-15%, 15-25%, >25% как это сделано в работе [2]. На рисунке изображены графике в логарифмической шкале. В таблице проводится сравнение между результатами работы [2] и результатами данной работы. | ||
| − | [[File:WikilogEEERPNG.png|600px| | + | Результаты исследования Morales and Marcinew в 1993 году представлены [https://www.spec2000.net/10-mechprop.htm#b2 здесь] в разделе CALIBRATING DYNAMIC TO STATIC CONSTANTS, а также на сайте [https://www.onepetro.org/conference-paper/SPE-26561-MS OnePetro] оригинал статьи. |
| + | |||
| + | [[File:WikilogEEERPNG.png|600px|center ]] | ||
| + | |||
| + | Ниже представлена таблица для коэффициентов уравнения: | ||
| + | |||
| + | [[ File:LOGEstedyn.png|200px|center ]] | ||
| + | |||
| + | [[File:TableWikiMoralesChebyshevPNG.png|500px|center ]] | ||
| + | |||
| + | == Результаты == | ||
| + | |||
| + | 1. Решены тестовые задачи на основе явной и неявной численной схемы Эйлера | ||
| + | |||
| + | 2. Реализована конечно-разностная схема решения уравнения раскрытия трещины в пакете Matlab | ||
| + | |||
| + | 3. Проверена на сходимость численной схемы | ||
| + | |||
| + | 4. Проанализировано влияние вязкости на раскрытие и длину трещины | ||
| + | |||
| + | 5. Произведено сравнение с аналитическим решением | ||
| − | + | 6. Определены корреляции статического и динамического модуля Юнга | |
Текущая версия на 17:03, 26 октября 2015
Содержание
- 1 Руководители
- 2 Материалы
- 3 Аннотация
- 4 Моделирование раскрытия трещины гидроразрыва пласта
- 5 Математическая модель
- 6 Исследование раскрытия растущей трещины гидроразрыва пласта
- 7 Влияние вязкости накачиваемой жидкости на раскрытие трещины гидроразрыва пласта
- 8 Корреляции между статическим и динамическим модулем Юнга
- 9 Результаты
Руководители[править]
Руководители со стороны СПбГПУ: В.А. Кузькин
Руководители со стороны ОАО "Газпромнефть НТЦ": С.В.Лукин
Материалы[править]
Аннотация[править]
Данная работа затрагивает несколько тем связанных в гидроразрывом пласта (ГРП). Одной из них является раскрытие трещины под воздействием нагнетаемого флюида. Второй темой является связь статического и динамического модуля Юнга. В программном пакете Matlab создана математическая модель раскрытия трещины с ростом. Получены результаты характеризующие раскрытие трещины ГРП, влияние флюида на раскрытие трещины. В части механических свойств найдены корреляции связывающие статические и динамические модули Юнга для разных групп пористости пород-коллекторов.
Моделирование раскрытия трещины гидроразрыва пласта[править]
Уравнение описывающие раскрытие трещины:
где w-раскрытие, - утечки в пласт, которые в данной задаче равны 0, - вязкость жидкости, , - модуль Юнга, - коэффициент Пуассона.
Граничные и начальные условия:
Математическая модель[править]
Математическая модель реализована с помощью программного пакета Matlab с использованием конечно-разностей схемы Крана-Николсона. Решение системы алгебраических нелинейных уравнений производится в с помощью инерционного метода Ньютона. Начальное приближение задается соотвественно физическим представлениям о раскрытии трещины ГРП.
Исследование раскрытия растущей трещины гидроразрыва пласта[править]
Результаты представлены ниже:
Графики сравнение между аналитическими решениями из работ [1,3] приводятся ниже.(W - раскрытие)
Влияние вязкости накачиваемой жидкости на раскрытие трещины гидроразрыва пласта[править]
На основе проведенного исследования можно сделать вывод, что менее вязкий флюид обладает более проникающими способностями, что позволяет трещины расти в длину, в то время как менее вязкие жидкости позволяют трещине расти интенсивнее в ширину и высоту. На рисунке представлены графики раскрытия трещины для разных значений вязкости, от 0.008 до 0.4
Корреляции между статическим и динамическим модулем Юнга[править]
Для восстановления статического модуля Юнга при проектировании гидроразрыва пласта используют известные корреляции между статическим и динамическим модулем Юнга. В этой работе проанализировано более 200 лабораторных исследований керна полученных от ОАО "Газпромнефть". Данные разделены на 4 группы, в зависимости от пористости породы: <10%, 10-15%, 15-25%, >25% как это сделано в работе [2]. На рисунке изображены графике в логарифмической шкале. В таблице проводится сравнение между результатами работы [2] и результатами данной работы.
Результаты исследования Morales and Marcinew в 1993 году представлены здесь в разделе CALIBRATING DYNAMIC TO STATIC CONSTANTS, а также на сайте OnePetro оригинал статьи.
Ниже представлена таблица для коэффициентов уравнения:
Результаты[править]
1. Решены тестовые задачи на основе явной и неявной численной схемы Эйлера
2. Реализована конечно-разностная схема решения уравнения раскрытия трещины в пакете Matlab
3. Проверена на сходимость численной схемы
4. Проанализировано влияние вязкости на раскрытие и длину трещины
5. Произведено сравнение с аналитическим решением
6. Определены корреляции статического и динамического модуля Юнга
