Development of cracks in confined porous volume

Abstract

Theories of development and formation of oil reservoir hydraulic fracturing are considered by a number of Russian and foreign scientists. This technology is used to increase the wells production rate. Unintended fracturing is possible when injection wells are under intensive operation. This paper deals with the process of fluid displacement from a porous medium by injecting some other fluid into the hydraulic fracturing crack. The formation geometry is a cuboid of unlimited length. The hydraulic fracture is led along the center. The reservoir was initially saturated with a viscous fluid, hydraulic fracturing is performed with a less viscous fluid. It was once believed that the pore pressure at the sides of the cuboid is constant and equal to the original value. This may be due to the change of the hydraulic geometry of rock layers. It is now shown that in some cases cracks expand and subsequently contract during intensive pumping.

Теории развития и формирования трещины гидроразрыва нефтяного пласта посвящено значительное число работ отечественных и зарубежных авторов. Данная технология используется с целью повышения дебита добывающих скважин. При интенсивном режиме работы нагнетательных скважин возможен непреднамеренный гидравлический разрыв пласта. В данной работе рассмотрен процесс вытеснения флюида из пористой среды путем подачи другой жидкости в раскрывающуюся трещину. Форма пласта принята в виде прямоугольного параллелепипеда неограниченной длины. Трещина гидроразрыва направлена по центру вдоль пласта. Пласт первоначально пропитан вязкой жидкостью, гидроразрыв производится менее вязкой жидкостью. Считалось, что на боковых гранях параллелепипеда внутрипластовое давление остается неизменным и равным первоначальному значению. Это может быть связано с изменением коэффициента фильтрации и геометрии слоев породы. Показано, что в некоторых случаях наблюдается расширение и последующее сужение трещины при сохранении интенсивности закачки