实验调查低频分布式声学传感器对两个并行传播断裂的反应

科学领域:

• 地质物理学 地质物理学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 石油工程是石油工程中的一个.

背景情况:

• 低频分布式声学传感 (LF-DAS) 使用光纤传感器进行液压断裂监测.
• LF-DAS检测了在骨折传播过程中应力变化引起的应变速率变化.
• 了解具有多个断层的地下条件对于有效的资源开采至关重要.

研究的目的:

• 在受控的实验室环境中模拟和分析LF-DAS对液压断裂传播的反应.
• 为了验证嵌入式光纤应变传感器用于监测断裂行为的使用.
• 将实验LF-DAS数据与有限元模型 (FEM) 预测进行比较.

主要方法:

• 实验室规模的液压断裂实验是使用具有先前存在缺陷的环氧立方体进行的.
• 在缺陷附近嵌入了分布式高清光纤应变传感器,以记录应变反应.
• 用有限元建模来模拟线性弹性断裂力学,并与实验数据进行比较.

主要成果:

• 试验性应变和应变率布图表显示了对双断裂传播的反应.
• 下层骨折的传播速度更快,并且比上层骨折消耗更多的液体.
• 这两种嵌入式光纤传感器都被下层骨折拦截,证实了应变特征检测.

结论:

• LF-DAS是一种可行的工具,用于监测复杂的液压断裂传播,即使有多个断裂.
• 实验数据和FEM模拟显示出良好的一致性,验证了方法.
• 该研究验证了光纤应变特征准确地表明断裂接近和交叉点.