水力压裂例子ppt
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水力压裂原理ppt课件
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 9 70
1 9 73
1 9 76
Foam F lu ids
1979
1982
1985
1988
19 9 1
19 9 4
3 000
2 500
2 000
1 500
1 000
5 00
0
Av erage Injectio n Rate and HHp
HH p
Rate
Year
H y dr a u li c H or se po w e r
1 949 1 953 1 95 7 1 96 1 1 96 5 196 9 1 97 3 1 97 7 1 981 1 98 5 1 98 9 1 99 3 199 7
In je c t io n R at e (b b l/m in )
60
50
40
30
20
10
0
F lu id V o lu m e ( 1 ,0 0 0 g a llo n s ) T o ta l P r op p a n t ( 1 , 0 0 0 lb s )
当α< 0.015~0.018 MPa/m, 形成垂直裂缝; 当α> 0.022~0.025 MPa/m, 形成水平裂缝.
降低破裂压力措施 • 酸化预处理 • 高效射孔 • 密集射孔
水力压裂商业性应用开始于 1949年
1949早期, 哈里伯顿油井固井公司获得唯一的 “水力压裂”许可证
当年进行了332口井的压裂
75% 成功
1949.3在美国俄 克拉荷马州的维 尔玛进行了第一 次商业性的压裂 施工
从第一次压裂到现在 ...
早期施工使用几百磅的手筛河砂和凝胶油 现在使用成百上千吨的砂或人造支撑剂和冻胶或泡 沫压裂液 注入排量为第一次压裂施工排量的5到50倍
1 9 70
1 9 73
1 9 76
Foam F lu ids
1979
1982
1985
1988
19 9 1
19 9 4
3 000
2 500
2 000
1 500
1 000
5 00
0
Av erage Injectio n Rate and HHp
HH p
Rate
Year
H y dr a u li c H or se po w e r
1 949 1 953 1 95 7 1 96 1 1 96 5 196 9 1 97 3 1 97 7 1 981 1 98 5 1 98 9 1 99 3 199 7
In je c t io n R at e (b b l/m in )
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0
F lu id V o lu m e ( 1 ,0 0 0 g a llo n s ) T o ta l P r op p a n t ( 1 , 0 0 0 lb s )
当α< 0.015~0.018 MPa/m, 形成垂直裂缝; 当α> 0.022~0.025 MPa/m, 形成水平裂缝.
降低破裂压力措施 • 酸化预处理 • 高效射孔 • 密集射孔
水力压裂商业性应用开始于 1949年
1949早期, 哈里伯顿油井固井公司获得唯一的 “水力压裂”许可证
当年进行了332口井的压裂
75% 成功
1949.3在美国俄 克拉荷马州的维 尔玛进行了第一 次商业性的压裂 施工
从第一次压裂到现在 ...
早期施工使用几百磅的手筛河砂和凝胶油 现在使用成百上千吨的砂或人造支撑剂和冻胶或泡 沫压裂液 注入排量为第一次压裂施工排量的5到50倍
水力压裂效果评价技术PPT课件
第12页/共185页
第一部分 压裂压力分析
一、闭合压力确定方法 二、泵注期间的压力分析 三、压裂压力递减分析 四、微裂缝储层滤失问题
第13页/共185页
一、闭合压力(Pc)确定方法
定义: 使已存在的裂缝张开的最小缝内压力(已有
裂缝闭合时的流体压力)
理想的情况下(地层均质),pc= σmin(最小 就地主应力)
SV : 上覆应力,Pa Shi : 初始水平应力,Pa
: 毕奥特常数
pi : 地层内孔隙压力, Pa
第26页/共185页
二、泵注期间的压力分析
压
破裂
加砂
力
F 前置液
携砂液
停泵 裂缝闭合
a b
排量不变,提高砂比,压力升高 E 反映了正常的裂缝延伸
a—致密岩石 b—微缝高渗岩石
管内摩阻
裂缝延伸压力(静)
1、施工压力与时间的关系
三个方程: ➢ 裂缝宽度方程 ➢ 裂缝内压力方程 ➢ 连续性方程 三维模型多一个方程: 缝高方程
第32页/共185页
裂缝宽度方程
第33页/共185页
压力方程
缝内压力梯度取决于压裂液的流变性、液体流速、缝宽 沿缝长的压力梯度:
n
dp dx
K w 12 n
q i
h f
牛顿液(n 1, K ,压裂液粘度) :
第29页/共185页
Cater模型假设
(1)在缝长和缝高方向,缝宽度相等且不随时间变化 (2)压裂液从裂缝壁面线性地渗入地层 (3)裂缝内某点的滤失速度取决于该点接触液体的时间:
v(x,t)
C (x,t) t
t (x)
(4)裂缝内各点压力相同,且等于井底延伸压力
第30页/共185页
第一部分 压裂压力分析
一、闭合压力确定方法 二、泵注期间的压力分析 三、压裂压力递减分析 四、微裂缝储层滤失问题
第13页/共185页
一、闭合压力(Pc)确定方法
定义: 使已存在的裂缝张开的最小缝内压力(已有
裂缝闭合时的流体压力)
理想的情况下(地层均质),pc= σmin(最小 就地主应力)
SV : 上覆应力,Pa Shi : 初始水平应力,Pa
: 毕奥特常数
pi : 地层内孔隙压力, Pa
第26页/共185页
二、泵注期间的压力分析
压
破裂
加砂
力
F 前置液
携砂液
停泵 裂缝闭合
a b
排量不变,提高砂比,压力升高 E 反映了正常的裂缝延伸
a—致密岩石 b—微缝高渗岩石
管内摩阻
裂缝延伸压力(静)
1、施工压力与时间的关系
三个方程: ➢ 裂缝宽度方程 ➢ 裂缝内压力方程 ➢ 连续性方程 三维模型多一个方程: 缝高方程
第32页/共185页
裂缝宽度方程
第33页/共185页
压力方程
缝内压力梯度取决于压裂液的流变性、液体流速、缝宽 沿缝长的压力梯度:
n
dp dx
K w 12 n
q i
h f
牛顿液(n 1, K ,压裂液粘度) :
第29页/共185页
Cater模型假设
(1)在缝长和缝高方向,缝宽度相等且不随时间变化 (2)压裂液从裂缝壁面线性地渗入地层 (3)裂缝内某点的滤失速度取决于该点接触液体的时间:
v(x,t)
C (x,t) t
t (x)
(4)裂缝内各点压力相同,且等于井底延伸压力
第30页/共185页
水力压裂力学PPT课件
w(r) 8 pR(1 2 ) 1 (r R)2 E
▪ 椭圆裂缝的体积为:
பைடு நூலகம்
(6.1)
V
1(6 1 2)R3
3E
pnet
▪ 半径为R的裂缝扩展的压力:
(6.2)
pnet
F E 2 1 2 R
第3页/共94页
(6.3)
▪ 对于缝高hf不变和无限大(即平面应变)裂 缝其最大宽度为:
w 2 pnethf 1 2 E
▪ KGD模型假设缝高远大于缝长,包括了缝端动态过程
控制裂缝延伸的假设
第19页/共94页
6.3 三维和拟三维模型
前面简单模型的局限性: 需要给定缝高或假设产生的是径向缝
原因: 不能断定裂缝是否被限制在某一特定的地层中 由井筒(压力最高处)至缝端的过程中缝高是 变化的
解决办法: 利用平面三维3D和拟三维(P3D)模型来弥补
▪ 在缝长远大于缝高的条件下成立 ▪ 没有考虑断裂力学和缝端的影响,而主要考虑了缝内
流体的流动以及相应的压力梯度的影响
第6页/共94页
KGD模型
▪ 假设每一水平截面独立作用,即假设裂缝面任一点处裂
缝宽度沿垂向变化远比水平方向的变化慢。
▪ 在缝高远大于缝长或者储积层边界产生完全滑移的条件
下成立
▪ 缝端区域起着很重要的作用,而缝内压力可以估算
(6.35) (6.36) (6.37) (6.38)
6F 水力压裂中的动量守恒
方程(6.34)实矢量方程,其分量形式可以写为:
dui dt
p xi
xi
x
yi
y
zi
z
gi
(6F.1)
上式的左边为物质导数,它可与偏导数建立关系:
第6章水力压裂
地层三维应力问题转化为二维方法处理
(2) 当 r ,a 时 x, y
r (时1 ,)(周m3i当n向) 随应r2着,力,0ax,1迅80。的2速3x增降y说y加低2y,。Hx H
明 圆max孔 壁 上90各,270。点 的3 周x y
说向明应最力小相周等向,应且力与发值生在
无限大平板中钻一圆孔的应力分布
圆孔周向应力(弹性力学):
无方关向。上,而最大周向应 力却y 在 的方向上。
x
y
2
1
a2 r2
x
y
2
1
3a4 r4
cos2
x
11
一、油井应力状况
2.井眼内压所引起的井壁应力
压裂过程中,向井筒内注入高压液体,使井内压力很快升 高。井筒内压必然导致井壁上产生周向应力。根据弹性力学中 的拉梅公式(拉应力取负号):
6
第一节 造缝机理
造缝条件及裂缝的形态、方位等与井底附近地层的地应 力及其分布、岩石的力学性质、压裂液的渗滤性质及注入方式 有密切关系。
破裂压力 延伸压力
地层压力
压裂过程井底压力变化曲线
a—致密岩石 b—微缝高渗岩石
7
一、油井应力状况
(一)地应力
垂向应力:上覆层的岩石重量。
H
Z 0 S gdz
Pi
Ps
1 2 1
1 Cr
Cb
4.井壁上的最小总周向应力
在地层破裂前,井壁上的最小总周向应力应为地应力、 井筒内压及液体渗滤所引起的周向应力之和:
3 y x
Pi
Pi
Ps
1 2 1
13
二、造缝条件
(一)形成垂直裂缝的条件
当井壁上存在的周向应力达到井壁岩石的水平方向的抗 拉强度时,岩石将在垂直于水平应力的方向上产生脆性破裂, 即在与周向应力相垂直的方向上产生垂直裂缝。造缝条件为:
《水力压裂设计》PPT课件
当破裂时,Pi=PF
P F3yxthP s
<2> 形成水平缝
岩石破坏条件
tv
最大有效周向应力大于垂直方向抗拉强度
有液体渗滤
zz(Pi Ps)11 2
有效总垂向应力为:
z z-Pi
z
Pi
( Pi
Ps
)
1 2 1
z
(Pi
Ps
)
1 2 1
tv
当破裂时,Pi=PF
PF
z 1
tv 1 2
Ps
1
应变
压力 行为
PKN模型与GDK模型特征比较
PKN模型
GDK模型
垂直剖面为椭园形
垂直剖面为矩形
水平剖面为(2n+2)次抛物线形
水平剖面为椭园形
裂缝长而窄
裂缝短而宽
平面应变发生于垂直剖面,层间无滑动 平面应变主要发生于水平剖面,层间有滑动
裂缝张开在垂直剖面求解
裂缝张开在水平剖面求解
井底压力随时间增加而升高,随缝长增加 井底压力随施工时间逐渐降低,随缝长增加而
Daneshy
2 假设条件
<1>岩石为均质各向同性. <2>岩石变形服从线弹性应力应变关系. <3>流体在缝内作一维层流流动, 缝高方向裂缝呈
矩形. <4>缝中X方向压降由摩阻产生, 不考虑动能和势
能影响. <5>裂缝高度和施工排量恒定.
3 理论基础
• 运用了体积平衡方程; • 压降与宽度关系由泊稷叶理论导出; • 用England和Green公式求缝宽时, 还运用了裂缝
逆断层
<3> 热应力
✓原因:地层温度变化引起的内应力增量. ✓计算方法
P F3yxthP s
<2> 形成水平缝
岩石破坏条件
tv
最大有效周向应力大于垂直方向抗拉强度
有液体渗滤
zz(Pi Ps)11 2
有效总垂向应力为:
z z-Pi
z
Pi
( Pi
Ps
)
1 2 1
z
(Pi
Ps
)
1 2 1
tv
当破裂时,Pi=PF
PF
z 1
tv 1 2
Ps
1
应变
压力 行为
PKN模型与GDK模型特征比较
PKN模型
GDK模型
垂直剖面为椭园形
垂直剖面为矩形
水平剖面为(2n+2)次抛物线形
水平剖面为椭园形
裂缝长而窄
裂缝短而宽
平面应变发生于垂直剖面,层间无滑动 平面应变主要发生于水平剖面,层间有滑动
裂缝张开在垂直剖面求解
裂缝张开在水平剖面求解
井底压力随时间增加而升高,随缝长增加 井底压力随施工时间逐渐降低,随缝长增加而
Daneshy
2 假设条件
<1>岩石为均质各向同性. <2>岩石变形服从线弹性应力应变关系. <3>流体在缝内作一维层流流动, 缝高方向裂缝呈
矩形. <4>缝中X方向压降由摩阻产生, 不考虑动能和势
能影响. <5>裂缝高度和施工排量恒定.
3 理论基础
• 运用了体积平衡方程; • 压降与宽度关系由泊稷叶理论导出; • 用England和Green公式求缝宽时, 还运用了裂缝
逆断层
<3> 热应力
✓原因:地层温度变化引起的内应力增量. ✓计算方法
第06章水力压裂分析PPT课件
1 Cr
Cb
4.井壁上的最小总周向应力
在地层破裂前,井壁上的最小总周向应力 应为地应力、井筒内压及液体渗滤所引起的
周向应力 之 和3 :y x . P i P i P s1 1 2 25
二、造缝条件
(一)形成垂直裂缝的条件
当井壁上存在的周向应力超过井壁岩 石的水平方向的抗拉强度时,岩石将在 垂直于水平应力的方向上产生脆性破裂, 即在与周向应力相垂直的方向上产生垂 直裂缝。造缝条件为:
th
.
26
1)当有滤失时:
x x ps x x ps
y y ps y y ps
当产生裂 缝时,井 筒内注入 流体的压 力等于地 层的破裂 压力:
pi pi
3 y x P i P i P s1 1 2
3 y x(p ip s) 2 1 1 2
h t
PF
.
PS
伸并填以支撑剂,关井后裂缝闭
合在支撑剂上,从而在井底附近
地层内形成具有一定几何尺寸和
导流能力的填砂裂缝,使井达到
增产增注目的工艺措施。 .
2
压裂材料
压
支
裂
撑
液
剂
.
3
水力压裂的工艺过程:
憋压 造逢
裂缝延伸 充填支撑剂
裂缝闭合
压力/砂比/(MPa/%) 排量/(方/分)
80
4
70
3.5
60
3
50
2.5
1.裂缝形成条件
2.裂缝形态(垂直、水平缝)
3.裂缝方位
造缝条件及裂缝形态、方位等与井底附近地
层的地应力及其分布、岩石的力学性质、压裂
液的渗滤性质及注入方式. 有密切关系。
13压裂技术PPT课件
5 – 支撑剂在缝中向更远处前进, 随着压裂液继续向渗透性地层的 滤失 ,可到达水力裂缝的端部。
6 –停止泵注压裂液/携砂液,缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 – 裂缝闭合在支撑剂上,在地层 留下一条导流通道。
1 2
3
地面泵压 5
4
6
排量 砂比
理想的地面施工压力变化示意图
1 –开始泵注压裂液,地层破裂 2 – 裂缝随压裂液的泵注而延伸
18
Mfrac可实现多层压裂裂缝三维几何尺寸、并实现多裂缝的可视
化的显示和复杂裂缝的模拟。
19
Gohfer基于离散方法论、采用全三维模型、考虑各种复杂的地层因素,能
模拟非对称裂缝、复杂裂缝形状。
20
5、实施水力压裂基本条件
施工设备与管柱
基
施工工艺
本
施工参数
条
件
施工材料
配套措施
满足特定施工工艺条件下的地 层改造需要。
胜利油田压裂技术应用现 状
2013.11
1
提纲
一、压裂技术发展概况 二、大型压裂技术 三、机械分层压裂技术 四、非常规储层压裂技术
一、压裂技术发展概况
1、水力压裂的定义 2、水力裂缝延伸过程及关联的物理机理 3、水力压裂工艺技术分类 4、水力压裂设计方法 5、实施水力压裂的基本条件 6、水力压裂技术系列
3 – 支撑剂以悬浮状态进入水力裂缝
4 – 支撑剂随着泵注的继续向更远处
运移
5 –支撑剂在缝中向更远处前进,
7
随着压裂液继续向渗透性地层的滤
失 ,可到达水力裂缝的端部。
6 –停止泵注压裂液/携砂液,缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 –裂缝闭合在支撑剂上,在地层 留下一条导流通道。
6 –停止泵注压裂液/携砂液,缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 – 裂缝闭合在支撑剂上,在地层 留下一条导流通道。
1 2
3
地面泵压 5
4
6
排量 砂比
理想的地面施工压力变化示意图
1 –开始泵注压裂液,地层破裂 2 – 裂缝随压裂液的泵注而延伸
18
Mfrac可实现多层压裂裂缝三维几何尺寸、并实现多裂缝的可视
化的显示和复杂裂缝的模拟。
19
Gohfer基于离散方法论、采用全三维模型、考虑各种复杂的地层因素,能
模拟非对称裂缝、复杂裂缝形状。
20
5、实施水力压裂基本条件
施工设备与管柱
基
施工工艺
本
施工参数
条
件
施工材料
配套措施
满足特定施工工艺条件下的地 层改造需要。
胜利油田压裂技术应用现 状
2013.11
1
提纲
一、压裂技术发展概况 二、大型压裂技术 三、机械分层压裂技术 四、非常规储层压裂技术
一、压裂技术发展概况
1、水力压裂的定义 2、水力裂缝延伸过程及关联的物理机理 3、水力压裂工艺技术分类 4、水力压裂设计方法 5、实施水力压裂的基本条件 6、水力压裂技术系列
3 – 支撑剂以悬浮状态进入水力裂缝
4 – 支撑剂随着泵注的继续向更远处
运移
5 –支撑剂在缝中向更远处前进,
7
随着压裂液继续向渗透性地层的滤
失 ,可到达水力裂缝的端部。
6 –停止泵注压裂液/携砂液,缝 内压裂液继续向渗透性地层滤失 。
7 –裂缝闭合在支撑剂上,在地层 留下一条导流通道。
《水力压裂技术》PPT课件
h
24
➢腐蚀 ➢破碎 ➢镶嵌
➢支撑挤下沉
➢破胶不彻底,胶质残余物堵塞
h
5
水力压裂的现场实施 压裂施工设备
h
6
水力压裂的现场实施 压裂施工设备
h
7
HQ2000型压裂车
外型尺寸: 11.78m×2.5m×3.97m 总 重:31.9t
前后桥距:8.7m
转弯半径:18m 离地间隙:260mm 离 去 角:24° 最高工作压力:103.4MPa 最高工作压力下排量:
h
15
几种压裂工艺
分层压裂工艺技术
油田开发进入中后期以后,层间矛盾加剧,水窜严重, 有针对性的分层压裂技术是挖潜的重要手段。
h
16
压裂防砂技术
A、树脂防砂机理
Байду номын сангаас
覆膜砂是在筛选好的石
英砂表面,涂敷一层能够耐
高温的树脂粘合剂,制成常
温下呈分散粒状的树脂覆膜
砂,施工时在泵入石英砂后
期将树脂覆膜砂尾追泵入油
层,在油层温度和压力下,
树脂粘合剂交联固化,在井
底附近形成一个渗透率较好
且具有一定强度的挡砂屏障
以达到防止地层出砂的目的
。
h
17
压裂防砂技术
树脂砂提高导流能力的机理主要体现在两方面: 1、树脂砂外层的树脂薄膜可以防止破碎砂粒的运动。 2、树脂砂达到一定温度后,将会胶结,使裂缝内的支撑 剂固结,这样可以进一步防止碎屑运移。
h
9
施工准备
井场准备 压裂液准备 支撑挤准备 应急方案
压裂施工
设备运转情况检查 施工监测
h
压裂液 支撑挤 管汇泵车 采油树 采油树保护器 安全会议 施工会议
压裂原理 ppt课件
研究思路:
室内实验获取岩 石力学静态参数
利用测井资料获取地应力、 大量岩石力学动态参数
建立岩石力学参数的 动静态相关关系
大量岩石力 学静态参数
压裂施工资料
测井资料、试井资 料获取的储层参数
建立分层地应 力解释校核模 型 ,获取单井 纵向应力剖面
✓静态岩石力学参数实验测试
常规的岩石力学参数试验是在压机上进行的, 按加压方式,分为单轴受压试验,和三轴受压试验。 通常采用三轴受压试验来研究岩石力学性质。
x y 1z
岩石类型 杨氏模量, 泊松
104MPa 比
硬砂岩
4.4
0.15
中硬砂岩 2.1
0.17
软砂岩
0.3
0.20
硬灰岩
7.4
0.25
中硬灰岩
-
0.27
软灰岩
0.8
0.30
岩石类 型 砾岩
白云岩 花岗岩
泥岩 页岩 煤
杨氏模量, 104MPa
7.4 4.0~8.4 2.0~6.0 2.0~5.0 1.0~3.5 1.0~2.0
• 在开发阶段
油气井增产 水井增注 调整层间矛盾,改善吸水剖面 二次和三次采油中应用
•其它方面 煤层气开采,工业排污,废核处理等。
第一部分 水力压裂原理
基本概念
用地面高压泵组,以超过地层吸收能力的 排量将高粘液体(压裂液)泵入井内,而在井 底憋起高压,当该压力克服井壁附近地应力达 到岩石抗张强度后,就在井底产生裂缝。继续 将带有支撑剂的携砂液注入压裂液,裂缝继续 延伸并在裂缝中充填支撑剂。停泵后,由于支 撑剂对裂缝的支撑作用,可在地层中形成足够 长、有一定导流能力的填砂裂缝。
第二节、地应力分析与破裂压力
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τ is the shear stress,
γ is the shear strain rate,
K is the fluid consistency, and α is the power law coefficient. • Tangential volume flow rate density is defined as:
•
2011/8/5 Abaqus & formation stimulus 14
Hydraulic Fracture: example
– Constitutive properties: • A linear Drucker-Prager model with hardening is used for the rock. • A quadratic traction-interaction failure criterion is used for modeling damage initiation in the cohesive elements. • A mixed-mode energy-based damage evolution law is used for modeling damage propagation. • Gap flow is specified as Newtonian with a viscosity of 1 × 10–6 kPa s (1 centipoise), close to that of water. • Fluid leak-off is specified as 5.879 × 10–10 m3/(kPa s) for the early stages. In the final stage, when the polymer is dissolved, the fluid leak-off coefficient is increased to 1 × 10–3 m3/(kPa s). – This step-dependent fluid leak-off coefficient is set in user subroutine UFLUIDLEAKOFF.
• Example: – Abaqus Example Problem 9.1.5 – Model dimensions: • 400 m diameter • 50 m thickness – Target formation is sandwiched between two shale layers. – Rock is modeled by C3D8RP elements. – Fracture is modeled by COH3D8P pore pressure cohesive elements. – Bore hole casing is modeled by M3D4 elements.
2011/8/5
Abaqus & formation stimulus
3
Hydraulic Fracture: principle
– Hydraulic fractures are created by pumping fluids into oil wells at very high pressures. – Surface area exposed to the hydrocarbon bearing rocks gets increased. – Conductive pathways get created for enhanced hydrocarbon flow to the well bore. – Oil-well productivity increases. – Production lifetime of reservoirs gets extended.
2011/8/5
Abaqus & formation stimulus
9
Hydraulic Fracture: flow model
– Power law tangential flow: α • Constitutive relation is defined as: τ = K γ where:
2011/8/5
Abaqus & formation stimulus
8
Hydraulic Fracture: flow model
– Tangential flow is absent by default. – Newtonian tangential flow: • Volume flow rate density vector is expressed as: q = −kt∇p, where kt is the tangential permeability and ∇p is the pressure gradient along the element. • Tangential permeability is given by Reynold’s equation: kt = d3/12µ, where µ is the fluid viscosity and d is the cohesive element opening. • An upper limit on the value of kt can also be specified.
2011/8/5
Abaqus & formation stimulus
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Hydraulic Fracture: abaqus data
• Usage: Keywords interface – Tangential flow: *GAP FLOW, TYPE=NEWTONIAN *GAP FLOW, TYPE=POWER LAW – Normal flow: *FLUID LEAKOFF *FLUID LEAKOFF, USER – Requires user subroutine UFLUIDLEAKOFF – Initially open elements are defined by: *INITIAL CONDITIONS, TYPE=INITIAL GAP
2α 1 α d q = − 1 + 2α K 2
1
1+ 2α
α
∇p
1−α
α
∇p
where d is the cohesive element opening.
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Abaqus & formation stimulus
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Hydraulic Fracture: flow model
– Normal flow across gap surfaces: • Occurs when fluid leak-off coefficient is defined for the pore fluid. • The coefficient defines a pressure-flow relationship between the cohesive element’s middle nodes and their adjacent surface nodes. • The coefficient can be interpreted as the permeability of a finite layer of material on the cohesive element surfaces. • Normal flows are defined as qt = ct (pi− pt) and qb = cb (pi− pb), where qt and qb are the flow rates into the top and bottom surfaces, pb is the bottom surface pore pressure, pi is the mid-face pore pressure, and pt is the top surface pore pressure.
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Abaqus & formation stimulus
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Hydraulic Fracture: flow model
– Tangential flow within the fracture gap can be specified as: • Newtonian flow • Power law model – Normal flow across the fracture gap can be specified. • It represents resistance due to caking or fouling effects.
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Abaqus & formation stimulus
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Hydraulic Fracture: cohesive element
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Abaqus & formation stimulus
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Hydraulic Fracture: cohesive element
• Linear eห้องสมุดไป่ตู้astic tractionseparation behavior
2011/8/5 Abaqus & formation stimulus 2
Hydraulic Fracture
• Abaqus take process of formation stimulus as a hydraulic fracture process. • By assigning one cohesive element layer within the target formation, Abaqus can predict the pumping pressure required to crack the formation.