Детальная информация

Данная работа посвящена моделированию трещины гидроразрыва пласта в модифицированной квазитрехмерной постановке, позволяющей более точно, чем в двумерных моделях, и с низкими затратами вычислительных ресурсов оценивать развитие трещины гидроразрыва в слоистой среде. Актуальность моделирования процесса гидроразрыва заключается в достаточно высокой степени неопределенности получаемых результатов в результате проведения операции вследствие низкой точности существующих инструментов измерения характеристик получаемой трещины ГРП (микросейсмический монтиринг, температурный каротаж и др.). Инструменты численного моделирования позволяют добиваться лучшего понимания и контроля прогнозируемой геометрии трещины ГРП. В настоящей работе рассмотрены существующие подходы к моделированию ГРП, включающие простые двумерные модели Христиановича-Гиртсма-де Клерка, Перкинса-Керна-Нордгрена, квазитрёхмерную модель и трёхмерную модель. Описана модифицированная схема классической квазитрёхмерной модели, позволяющая производить эффективный расчёт. Подробно рассмотрены основные гипотезы модели, дана математическая постановка задачи, рассмотрены вопросы моделирования течения жидкости, механики разрушения и механики упругой деформации. Сформулированная модель сочетает в себе наиболее простые, проверенные элементы, позволяющие с низкими затратами вычислительных ресурсов моделировать гидроразрыв. Результатом работы также стал набор программных модулей, позволяющий моделировать распространение трещины ГРП в слоистой среде, принимая во внимание утечки. Произведено сравнение получаемых результатов с результатами расчётов в коммерческом симуляторе MFRAC на наборе из 70 сгенерированных примеров.