مطالعه آزمایشگاهی تاثیر شکاف از پیش موجود بر شکافت هیدرولیکی با استفاده از انتشار آوایی

عملیات شکافت هیدرولیکی به‌عنوان یکی از متداول‌ترین روش‌های ازدیاد برداشت چاه‌های نفت و گاز برای تولید مخازن نامتعارف و همچنین تولید بیشتر در مخازن، به‌کار برده می‌شود. تعیین راستای گسترش شکستگی و هندسه شبکه شکستگی ایجاد شده توسط فرآیند شکافت هیدرولیکی در افزایش نفوذپذیری مخزن نقش مهمی دارد. در این تحقیق به‌منظور درک بهتر مکانیزم ایجاد و گسترش ترک‌ها در فرآیند شکافت هیدرولیکی از انتشار آوایی (اکوستیک) استفاده شده است. آزمایش‌ها برروی نمونه‌های بلوکی بتنی تحت شرایط تنش سه محوره واقعی انجام شده و رفتارنگاری انتشار آوایی هم‌زمان با تزریق سیال به درون نمونه صورت گرفته است. به‌منظور بررسی رفتارهای انحراف ترک در فرآیند شکافت هیدرولیکی و تاثیر شکستگی‌های طبیعی سازند بر آن، از نمونه‌های شکاف‌دار استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهند که شکاف از پیش موجود، فشار شکست نمونه‌ها را کاهش داده و مقدار اختلاف تنش افقی، مسیر انتشار ترک را در طول آزمایش شکافت هیدرولیکی تحت تاثیر قرار می‌دهد. از رفتارنگاری انتشار آوایی در حین آزمایش‌های شکافت هیدرولیکی نتیجه و پاسخ مفیدی در تحلیل فرآیند شکافت هیدرولیکی به‌دست آمده و تحلیل داده‌های انتشار آوایی نشان می‌دهند که نوع ترک‌های ایجاد شده، اغلب ترک‌های کششی هستند.

laboratory investigation of the effect of pre-existing crack on hydraulic fracturing using acoustic emission

hydraulic fracturing is used as one of the most common methods of enhanced recovery oil and gas wells for the production of unconventional reservoirs as well as more production in reservoirs. determining the direction of fracture propagation and the geometry of the fracture network created by the hydraulic fracturing process plays an important role in increasing the permeability of the reservoir. in this research, in order to better understand the mechanism of formation and expansion of cracks in the process of hydraulic fracturing, acoustic emission (ae) has been used. experiments were performed on concrete block specimens under true triaxial stress conditions and acoustic emission monitoring was performed simultaneously with the injection of fluid into the specimen. in order to investigate the crack deflection behaviors in the hydraulic fracturing process and the effect of natural fractures on the formation, pre-cracked specimens have been used. the results of this study show the pre-manufactured crack reduce the fracture pressure of the specimens and the magnitude of the difference in horizontal stresses during the experiments clearly affects the crack propagation path during the hydraulic fracturing process. acoustic emission monitoring during hydraulic fracturing experiments is a useful result, and answer in the analysis of the hydraulic fracturing process and the analysis of acoustic emission data show that the type of cracks created are often tensile cracks.