Resumen

La definición de la trayectoria de las fracturas hidráulicas que atraviesan los planos de estratificación y otras fracturas es una cuestión importante para determinar la eficacia de la estimulación. En este trabajo se utiliza una ley de evolución del daño para describir el inicio y la propagación de la fractura. El modelo acopla la deformación de la roca y la filtración de gas mediante el método de los elementos finitos y se valida frente al análisis teórico clásico. Los resultados de la simulación definen cuatro escenarios básicos de intersección entre las fracturas impulsadas por fluidos y las preexistentes: (a) inserción: la fractura hidráulica se inserta en un plano de estratificación y continúa propagándose a lo largo de él; (b) cruce en forma de L: la fractura hidráulica se aproxima al plano de fractura/estratificación y luego se ramifica en el plano sin cruzarlo; (c) cruce en forma de T: la fractura hidráulica se aproxima al plano de fractura/estratificación, se ramifica en él y lo atraviesa; (d) cruce directo: la fractura hidráulica cruza uno o más planos de estratificación sin ramificarse en ellos. El escenario de intersección cambia de (a) → (b) → (c) → (d) en especímenes con planos de estratificación horizontales cuando la relación de esfuerzos β (β=σy/σx) aumenta de 0,2 a 5. Del mismo modo, el tipo de intersección cambia de (d) → (c) → (a) con un aumento del ángulo del plano de estratificación α (0° → 90°). La rigidez de los planos de estratificación también ejerce una influencia significativa en la propagación de las fracturas hidráulicas. A medida que la relación de rigidez E1¯/E2¯ aumenta de 0,1 a 0,4 y 0,8, el área de infiltración disminuye del 22,2% al 41,8%, y el tipo de intersección cambia de un cruce en forma de T a un cruce directo.

• 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:fractura hidráulica, cambio de tipo de intersección, plano, cruce en forma, fractura, plano de lecho, cruce directo, análisis teórico clásico, ley de evolución del daño, métodos de elementos finitos
• Keywords:hydraulic fracture, intersection type change, plane, shaped crossing, fracture, bedding plane, direct crossing, classical theoretical analysis, damage evolution law, finite elements methods