19. Особенности мощного грп.

Дальнейшее развитие метода гидравлического разрыва обеспечило разработку большого количества его разновидностей, прежде всего отличающихся типами жидкости и расклинивающего материала, применяемых для создания и закрепления трещин. Первоначально для получения трещин и подачи в них песка использовались загущенные гелеобразные нефтепродукты. В качестве рабочих жидкостей гидроразрыва применяется большое количество различных жидкостей, которые по своим физико-химическим свойствам могут быть разделены на две основные группы: жидкости на углеводородной основе и жидкости на водной основе.

20. Основные механические параметры, характеризующие деформацию породы согласно механике гидроразрыва пласта.

Пласт считается линейно-упругим, а деформации и напряжения, особенно на вершине трещины (кроме, возможно, вокруг стенок трещины), можно описывать теорией упругости. Модуль Юнга и коэффициент Пуассона являются основными механическими параметрами, характеризующими деформацию породы, которые определяют экспериментально (рис. 3).

Модуль Юнга Е и коэффициент Пуассона v рассчитываются (рис. 3) по значению заданного вертикального напряжения σzz и вертикальной деформации εzz, предопределяющих деформации в горизонтальной плоскости εxx = εyy.

Кроме того, применяются косвенные методы определения перечисленных параметров по результатам интерпретации данных акустического каротажа. Это позволяет построить профили изменения их по разрезу скважины и точнее прогнозировать развитие трещины.

Для описания напряженного состояния пласта используют чаще всего связи между параметрами породы, характеризующие деформацию, а именно:

вертикальная деформация: (3.1)

(l – высота исследуемого образца; Δl – линейная деформация этого образца);

горизонтальная деформация: (3.2)

модуль Юнга как связь между напряжением и деформацией:

(3.3)

коэффициент Пуассона: (3.4)

модуль сдвига:

(3.5)

модуль деформации в горизонтальной плоскости:

21. Влияние пространственных напряжений в пласте на развитие трещины при проведении грп.

Здесь величина стрелок пропорциональна напряжениям. Из рис. 4., а видно, что вертикальная трещина развивается в пласте перпендикулярно к наименьшему горизонтальному напряжению (бокового горного давления). Как свидетельствует опыт, на глубинах свыше 300-600 м трещины имеют вертикальную ориентацию. На малых глубинах более вероятно распределение напряжений, изображенное на рис. 4, в, для которого в пласте разовьется горизонтальная трещина. В случае, когда вертикальные напряжения в окружающих пластах больше, чем в пласте с трещиной, они ограничивают ее рост в высоту,

22. Модели развития трещин при грп (двухмерные и трехмерные модели). Влияние основных параметров гидроразрыва на размеры трещин.

Для создания моделей применяют сложный математический аппарат, основанный на теории деформаций, теории фильтрации, теории движения жидкостей по круглым и щелевым каналам, теории теплопроводности и применении приближенных математических методов решения такой комплексной задачи. Процесс рассматривается в динамике развития и закрепления трещины.

Основными применяемыми моделями являются двухмерные (2D) и значительно более сложные – трехмерные (3D). Двухмерные модели упрощают процесс моделирования, они являются достаточными для описания этого процесса, особенно когда трещина создается в одном однородном пласте. Некоторые из них предоставляют возможность описывать процесс в многопластовом разрезе, моделируя его приближенно