通过低频分布式声学传感数据反演增强对水力压裂尖端推进的理解
地球物理
2023-05-23 v1
摘要
由于难以在实验室中复现真实条件且缺乏精确现场测量，刻画流体驱动裂缝尖端推进过程是一项重大挑战。然而，低频分布式声学传感（LF-DAS）技术的最新进展为研究传播中的水力压裂动力学提供了新机遇。在本研究中，我们提出一种迭代反演方法，利用LF-DAS数据刻画裂缝尖端推进行为。采用三维位移不连续法建立正演地质力学模型，并通过共轭梯度法实现优化。以一个合成案例展示了反演算法性能，其中裂缝半长演化与传播速度与参考解吻合良好。此外，平均裂缝截面积、裂缝体积及压裂液效率亦可估算，在合理假设下与合成案例真值相符。随后研究了来自Hydraulic Fracturing Test Site 2项目（HFTS2）的单簇水力压裂处理现场案例。我们对反演结果的分析揭示，裂缝呈间歇性传播，裂缝半长演化即为例证。这一独特现场证据可指导建模工作将此项重要物理行为纳入裂缝模型，且研究中获取的次生信息（包括裂缝截面积与体积）有助于评估并优化压裂效率。
引用
@article{arxiv.2305.13138,
title = {Enhancing Understanding of Hydraulic Fracture Tip Advancement through Inversion of Low-Frequency Distributed Acoustic Sensing Data},
author = {Yongzan Liu and Lin Liang and Smaine Zeroug},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.13138},
year = {2023}
}