Novosibirsk, Russia, May, 30 – June, 4, 2011

International Conference
"Modern Problems of Applied Mathematics and Mechanics: Theory, Experiment and Applications", devoted to the 90th anniversary of professor Nikolai N. Yanenko

Есипов Д.В.   Черный С.Г.   Куранаков Д.С.   Лапин В.Н.  

Моделирование многозонным методом граничных элементов процесса инициации трещины гидроразрыва пласта из перфорированной обсаженной скважины

Reporter: Есипов Д.В.

     Процесс инициации трещины является начальным этапом процесса гидроразрыва пласта, который широко применяется в технологии повышения нефтеотдачи. Для ее оптимизации необходимо математическое моделирование обоих этих процессов. Особую роль при этом приобретает моделирование напряженно-деформированного состояния, в котором требуется разрешение внешней задачи упругости, границы которой частично находятся на бесконечности. Применение широко известных методов конечных разностей и конечных элементов становится при этом неэффективным из-за необходимости аппроксимации объема вплоть до удаленной границы большим количеством элементов. Поэтому в работе разработан эффективный многозонный метод граничных элементов для описания напряженно-деформированного состояния внешних задач. Многозонный метод граничных элементов позволяет моделировать неоднородную среду с различными граничными условиями на границах между неоднородностями. В качестве критерия инициации трещины выбрано превышение максимальным напряжением прочности на разрыв породы. Построенная методика моделирования протестирована на ряде как аналитических, так и экспериментальных задач.
     Впервые исследована постановка задачи с учетом влияния обсадной скважинной колонны. В зависимости от взаимного расположения перфорации и главных напряжений залегания в породе получено критическое давление жидкости, при котором инициируется процесс гидроразрыва. Также определены положение, начальные размеры зародышевой трещины и направление ее развития в породе. Определено, что наличие обсадной колонны значительно повышает давление необходимое для инициации.

Abstracts file: EsipovDV.doc
Full text file: EsipovDV.pdf


To reports list
© 1996-2019, Institute of computational technologies of SB RAS, Novosibirsk