Resumen

Las aplicaciones de fracturación hidráulica han mostrado un efecto de perturbación de tensiones durante la propagación de la fractura hidráulica, que a menudo se ignora. Utilizando pruebas de laboratorio y de simulación numérica de elementos discretos, se estudia sistemáticamente la propagación de la fractura hidráulica bajo esta perturbación de tensiones. Los resultados muestran que durante la fracturación hidráulica, el plano de estratificación se ve dañado por la perturbación de tensiones, formando una zona de fractura de estratificación (BFZ). Se revelan las características de fractura no lineal del proceso de formación de la zona de fractura perturbada, y se proponen dos índices (el número de fracturas en la zona de fractura perturbada y el tamaño de la zona de fractura perturbada) para evaluar el efecto de fractura de la perturbación de tensiones. A partir de estos índices, se realizan pruebas de sensibilidad multifactoriales bajo diferentes condiciones geológicas y factores operativos. Cuando la diferencia de la tensión principal (σ1) es grande, el número de fracturas hidráulicas disminuye gradualmente de muchas a una, y la dirección de las fracturas hidráulicas se acerca gradualmente a la dirección vertical de σ3, pero el cambio en la condición de la tensión in situ no tiene un efecto obvio en el efecto de la perturbación de la tensión. Cuanto más débil sea la fuerza de adhesión del plano de estratificación, más significativo será el efecto de alteración de la tensión y más fácil será la expansión de las fracturas a lo largo del plano de estratificación. Al aumentar la tasa de inyección, el efecto de alteración de la tensión aumenta primero y luego disminuye, y la fractura hidráulica se propaga desde el plano de estratificación hasta cruzar el plano de estratificación. Con el aumento de la distancia relativa entre el orificio de inyección y el plano de estratificación, el efecto de perturbación de la tensión presenta una tendencia lineal creciente, y las fracturas hidráulicas a lo largo de los planos de estratificación se extienden. A partir de los resultados experimentales, se determina la relación entre el efecto de fracturación de la alteración de tensiones y el modo de extensión de la fractura hidráulica, y se ofrece un método de optimización para la fracturación hidráulica en yacimientos de roca compuesta. Los resultados de la investigación pueden proporcionar una base teórica para controlar la formación de redes de fracturas complejas en yacimientos de rocas compuestas.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:efectos de perturbación de tensiones, fractura hidráulica, plano de estratificación, zona de fractura perturbada, perturbación de tensiones, propagación de la fractura hidráulica, yacimiento de roca compuesta, fractura hidráulica, condiciones de tensión in situ, número de fracturas
• Keywords:stress disturbance effects, hydraulic fracture, bedding plane, disturbed fracture zone, stress disturbance, hydraulic fracture propagation, composite rock reservoir, hydraulic fracturing, situ stress conditions, number of fracture