Моделирование возникновения микросейсмических событий при распространении трещины гидроразрыва пласта
https://doi.org/10.24887/2587-7399-2020-1-18-25
Аннотация
В работе представлены физико-математическая модель и алгоритм генерации микросейсмической активности при распространении трещины гидроразрыва пласта (ГРП). Дефекты (неоднородности) породы описываются с помощью ESC-модели. Получены формулы скачков перемещений и характеристик сейсмических и асейсмических событий. Рассмотренный алгоритм реализован и протестирован в программе. Проведены расчеты для псевдотрехмерной и планарной моделей распространения трещины ГРП. Установлено, что по полю микросейсмических событий можно приближенно восстановить эволюцию трещины ГРП во времени, что согласуется с данными наблюдений.
Ключевые слова
сейсморазведка,
сейсмичность,
микросейсмические события,
гидравлический разрыв пласта (ГРП),
ESC-модель,
псевдотрехмерная и планарная модели
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы», Мероприятие 1.2., Соглашение о предоставлении субсидии №14.575.21.0146 от 26.09.2017, уникальный идентификатор ПНИ: RFMEFI57517X0146
Об авторах
Н. Г. Шварёв
НОЦ «Газпромнефть-Политех»
Россия
Россия
Н. С. Марков
НОЦ «Газпромнефть-Политех»
Россия
Россия
Список литературы
1. Linkov A.M. Key-note lecture: numerical modeling of seismicity: theory and applications // Rockbursts and Seismicity in Mines, Proceedings for 8th International Symposium RaSiM, Geophysical Survey of RAS, Mining Institute of Ural Branch of RAS, Obninsk-Perm. – 2013. – Р. 197-218.
2. Aki K., Richards P.G. Quantitative seismology. 2 publication. – University Science Books, Sausalito, CA, 2002. – 700 р.
3. Gibowicz S.J., Kijko A. An introduction to mining seismology // Academic Press, San Diego, 2013. – 399 р.
4. Mendecki A.J. Seismic monitoring in mines. – London: Chapman and Hall, 1997. – 261 р.
5. Rice J.R. The mechanics of earthquake rupture // Physics of the Earth’s Interior. – 1980. – Р. 555-649.
6. Доброскок А.А., Линьков А.М. Моделирование течения, напряженного состояния и сейсмических событий в породах при сбросе давления в трещине гидроразрыва // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2011. – № 1. – C. 12-22.
7. Яскевич С.В., Гречка В.Ю., Дучков А.А. Обработка данных микросейсмического мониторинга геодинамических событий с учетом сейсмической анизотропии массива горных пород // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2014. – №6. – С. 41-52.
8. Dobroskok A.A., Linkov A.M. Modeling of fluid flow, stress state and seismicity induced in rock by an instant pressure drop in a hydrofracture // Journal of Mining Science. – 2011. – Т. 47. – №. 1. – Р. 10-19.
9. Integrating microseismic mapping and complex fracture modeling to characterize fracture complexity / C. Cipolla, X. Weng, M. Mack [et al.] // SPE 140185. – 2011.
10. Kresse O., Cohen C., Weng X. Numerical modeling of hydraulic fracturing in naturally fractured formations // 45th US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium. – American Rock Mechanics Association. – 2011. – 11 р.
11. Malovichko D., Basson G. Simulation of mining induced seismicity using Salamon-Linkov method // Proceedings of the Seventh International Conference on Deep and High Stress Mining, Australian Centre for Geomechanics, Perth. – 2014. – Р. 667-680.
12. Linkov A.M. Key-note address: New geomechanical approaches to develop quantitative seismicity // Proceedings of the 4th International Symposium on Rockbursts and Seismicity in Mines, Balkema, Rotterdam. – 1997. – Р. 151-166.
13. Linkov A.M. Integration of numerical modeling and seismic monitoring: general theory and first steps // Proceedings of the International Conference on New Developments in Rock Mechanics. – 2002. – Р. 259-264.
14. Линьков А.М. Численное моделирование сейсмических и асейсмических событий в трехмерных задачах кинетики горных пород // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2006. – №. 1. – Р. 3-17.
15. Linkov A. M. Numerical modeling of seismic and aseismic events in three-dimensional problems of rock mechanics //Journal of Mining Science. – 2006. – Т. 42. – №. 1. – Р. 1-14.
16. Линьков А.М. Комплексный метод граничных интегральных уравнений теории упругости. – СПб: Наука, 1999. – 382 с.
17. Linkov A.M. Stability of inelastic, geometrically nonlinear, discrete systems // Soviet Physics Doklady. – 1987. – Т. 32. – Р. 376-378.
18. Grechka V.I.U., Heigl W.M. Microseismic monitoring // Society of Exploration Geophysicists. – 2017. – 449 р.
19. Salamon M.D.G. Keynote address: Some applications of geomechanical modelling in rockburst and related research // Proceedings of the 3rd International Symposium on Rockbursts and Seismicity in Mines, Balkema, Rotterdam, 1993. – Р. 297-309.
20. Maxwell S. Microseismic imaging of hydraulic fracturing: Improved engineering of unconventional shale reservoirs // Society of Exploration Geophysicists. – 2014. – 197 р.
21. Guglielmi A.V. Interpretation of the Omori law // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. – 2016. – Т. 52. – №. 5. – Р. 785-786.
22. Markov N.S., Linkov A.M. Correspondence principle for simulation hydraulic fractures by using pseudo 3D model // Materials Physics and Mechanics. – 2018. – №40. – Р. 181-186.
23. Старобинский Е.Б., Степанов А.Д. Использование явной схемы интегрирования по времени при моделировании гидроразрыва пласта с применением модели Planar3D // PROНЕФТЬ. – 2019. – № 2. – С. 16-20.
24. Подходы к моделированию гидроразрыва пласта и направления их развития / М.М. Хасанов, Г.В. Падерин, Е.В. Шель [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2017. – №. 12. – С. 37-41.
Рецензия
Для цитирования:
Шварёв Н.Г., Марков Н.С. Моделирование возникновения микросейсмических событий при распространении трещины гидроразрыва пласта. PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. 2020;(1):18-25. https://doi.org/10.24887/2587-7399-2020-1-18-25
For citation:
Shvarev N.G., Markov N.S. Modelling of the occurrence of microseismic events during hydraulic fracture propagation. PROneft. Professionally about Oil. 2020;(1):18-25. (In Russ.) https://doi.org/10.24887/2587-7399-2020-1-18-25
Просмотров:
161
Послать статью по эл. почте 