Акустическое и деформационное исследование раскрытия трещины гидроразрыва в пороупругом модельном материале

Акустическое и деформационное исследование раскрытия трещины гидроразрыва в пороупругом модельном материале

Автор: Зенченко Е.В., Зенченко П.Е., Начев В.А., Турунтаев С.Б., Чумаков Т.К.
Издательство: Нефтяное хозяйство

В статье представлены результаты лабораторных исследований, направленных на активный акустический и деформационный мониторинг раскрытия трещины гидроразрыва в модельном пористом материале на основе гипса. Для сравнения представлены результаты численного моделирования затухания упругих волн при прохождении через модельный образец, основанного на полученных экспериментальных данных. Выполнено непосредственное измерение раскрытия трещины в сопоставлении с изменением амплитуды ультразвукового импульса, проходящего через трещину в процессе ее образования и раскрытия. Модельный образец имел цилиндрическую форму, внутри которого до середины его высоты расположена трубка с затравками для создания трещины гидроразрыва. Образец помещался между двумя алюминиевыми дисками, в поверхности которых были вмонтированы пьезоэлектрические преобразователи, работающие в режиме приемника и передатчика. С помощью насосной системы в образец через трубку нагнеталась жидкость гидроразрыва – силиконовое масло, что приводило к образованию круговой трещины, перпендикулярной оси образца. По мере увеличения расхода жидкости с помощью индукционных измерителей перемещения измерялась величина раскрытия трещины. По результатам исследования построены зависимости, связывающие давление закачки жидкости ГРП и раскрытие трещины ГРП с амплитудой сигнала ультразвуковых импульсов, прошедших через трещину. Проведенное численное моделирование показало, что нормированные амплитуды ультразвукового импульса, рассчитанные в зависимости от раскрытия трещины, отличаются от экспериментальных значений не более чем на 7 %. Полученные результаты исследования позволяют оценивать величину раскрытия трещины гидроразрыва с применением активного акустического мониторинга.

Зенченко Е.В., Зенченко П.Е., Начев В.А., Турунтаев С.Б., Чумаков Т.К. Акустическое и деформационное исследование раскрытия трещины гидроразрыва в пороупругом модельном материале//Нефтяное хозяйство. 2023, №11, с.100-103 https://doi.org/10.24887/0028-2448-2023-11-100-103

Zenchenko, E.V., Zenchenko, P.E., Nachev, V.A., Turuntayev, S.B., Chumakov, T.K. Active acoustic and deformation investigation of hydraulic fracture opening in poroelastic model material // Neftyanoe Khozyaystvo - Oil Industry, 2023(11), pp. 100-103.