通过低频分布式声学传感数据反演提高对水力压裂裂缝扩展的理解
摘要：使用低频分布式声感测（LF-DAS）技术对流体驱动的断裂尖端扩展过程进行表征是一项具有重大挑战的工作，这是因为在实验室实验中很难复制真实世界的条件，并且缺乏精确的现场测量。然而，LF-DAS技术最近的进展为研究液压压裂传播动力学提供了新的机会。本研究提出了一种迭代反演方法，利用LF-DAS数据来表征断裂尖端扩展行为。采用三维位移不连续法开发了正演地力学模型，并通过共轭梯度法实现了优化。通过使用合成案例来演示反演算法的性能，在该案例中，断裂半长度演化和传播速度与参考解非常吻合。此外，还可以估计平均断裂横截面积、断裂体积和压裂液利用率，这些估计结果与合理假设下合成案例的真实值得到了良好的一致性。然后，研究了来自液压压裂试验站2号项目（HFTS2）的单井簇液压压裂处理的现场案例。我们对反演结果的分析表明，断裂是间歇性传播的，这可以通过断裂半长度演化来证明。这一独特的现场证据可以引导建模工作，将这一重要的物理行为纳入断裂模型中，而从研究中获得的次要信息，包括断裂横截面积和体积，可以帮助评估和优化压裂效率。
作者：Yongzan Liu, Lin Liang, Smaine Zeroug
论文ID：2305.13138
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2023-05-23