HJC構成モデルに基づくデフラグレーションフラクチャリング効果の評価

科学分野:

• 石油工学
• 岩盤力学
• 計算地球科学

背景:

• 従来の水圧フラクチャリングは、オフショア石油・ガス田にとってコストがかかる。
• デフラグレーションフラクチャリングは、生産増強のためのより低コストな代替手段を提供する。
• 動的衝撃下での岩石破壊力学の理解は極めて重要である。

研究 の 目的:

• オフショア垂直井戸におけるデフラグレーションフラクチャリングのシミュレーションと評価。
• 低浸透性砂岩貯留層におけるデフラグレーションフラクチャリングの有効性の評価。
• フラクチャリング有効性を評価するための新しい方法を、破砕岩石の体積に基づいて確立する。

主な方法:

• 動的衝撃のためのHJC構成モデルを用いた3次元有限要素モデルの開発。
• 垂直井戸におけるデフラグレーションフラクチャリングプロセスのシミュレーション。
• 有効貯留層変換を決定するための破砕帯体積の計算。

主要な成果:

• 爆薬量の増加に伴い、デフラグレーション到達距離は0.21　mから4.2　mまで非線形に変化した。
• 爆薬量の増加は、デフラグレーション到達距離と貯留層の再形成を著しく増強した。
• 爆薬量、エネルギー放出、およびフラクチャリング結果の改善との間に強い相関が観察された。

結論:

• デフラグレーションフラクチャリングは、オフショア低浸透性貯留層における石油・ガス生産を増強するための効果的な方法である。
• 本研究は、破砕体積に基づくフラクチャリング有効性のための新しい評価方法を導入する。
• 爆薬量の最適化は、デフラグレーションフラクチャリングの効率と生産能力を最大化するための鍵である。