微震監(jiān)測技術(shù)被廣泛應(yīng)用于衡量水力壓裂作用。由于微震釋放機(jī)制的復(fù)雜性,很難獲得對其統(tǒng)一的理論認(rèn)識�；诘卣饘W(xué)原理,本文采用物理模擬實(shí)驗(yàn)和數(shù)值分析方法對頁巖水力壓裂擴(kuò)展造成微震的機(jī)制進(jìn)行研究。理論上,巖石破裂過程取決于水力裂紋尖端的應(yīng)力分布。通過反演得到矩張量的特征方程及其特征值,從而確定震源點(diǎn)的破裂機(jī)制。通過真三軸水力壓裂物理試驗(yàn)和聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)獲得巖石破裂過程的基本規(guī)律。利用聲發(fā)射信號的主頻特性和初始運(yùn)動來確定震源處的拉剪損傷比。震源點(diǎn)微震地震波采用水平井壓裂數(shù)值模擬方法進(jìn)行研究,得到不同位置、不同平面、不同方向上的微震波的頻率和能量特性。通過數(shù)值分析驗(yàn)證了微地震波的分布,并揭示了在水力壓裂作用下釋放的震源機(jī)制。研究成果對頁巖特性、頁巖氣儲層評價(jià)和重構(gòu)、優(yōu)化壓裂參數(shù)、提高采收率等方面具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 

【文章來源】：世界地震譯叢. 2020,51(06)

【文章頁數(shù)】：15 頁

【部分圖文】：

矩張量分解過程及模型圖(原圖為彩色圖——譯注)

利用三軸水力壓裂物理模型系統(tǒng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了巖樣的三維加載。利用了PCI-2 AE系統(tǒng)和6個(gè)聲學(xué)換能器,在樣品的上平面放置了4個(gè)傳感器,在下平面放置了2個(gè)傳感器,來監(jiān)測巖石破裂擴(kuò)展過程。頁巖樣品大小為300mm×300mm×300mm。在垂直層理面方向預(yù)制井眼模擬水平井眼。在鉆孔底部切割了一個(gè)環(huán)形感應(yīng)接頭。頁巖樣品的彈性模量為20GPa,泊松比為0.36。地應(yīng)力值為:σV=11.43MPa,σH=12.32MPa,σh=8.05MPa。壓裂液位移為10ml/min,壓裂液黏度為33.5MPa。圖3 斷裂形態(tài)擴(kuò)展動態(tài)圖(原圖為彩色圖——譯注)

斷裂形態(tài)擴(kuò)展動態(tài)圖(原圖為彩色圖——譯注)


本文編號：3566022