I. Giới thiệu Công nghệ gãy xương tạm thời là một công nghệ quan trọng để tăng sản xuất dầu chặt chẽ và việc nhân giống gãy xương nhiều cụm là một nội dung nghiên cứu quan trọng trong việc bẻ khóa tạm thời. Mục đích của nghiên cứu này là hiểu sâu về cơ chế lan truyền của nhiều gãy xương trong quá trình gãy xương tạm thời và cung cấp hỗ trợ lý thuyết để tối ưu hóa việc thiết kế gãy xương tạm thời.
Ii. Nghiên cứu thử nghiệm (A) Các thí nghiệm phân gãy chuyển động tạm thời trong môi trường phòng thí nghiệm, các thí nghiệm gãy xương tạm thời được thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống mô phỏng gãy xương ba trục thực sự để mô phỏng việc hoàn thành các giếng thủng ngang của cát đa cụm. Ảnh hưởng của kích thước hạt và nồng độ của các tác nhân cắm tạm thời, số lượng lỗ thủng trong một cụm duy nhất và số lượng cụm lên áp suất cắm tạm thời, chế độ chuyển hướng gãy xương và phân phối các tác nhân cắm tạm thời đã được nghiên cứu. Các kết quả thử nghiệm cho thấy rằng sử dụng các chất cắm tạm thời kích thước nhỏ trong các gãy xương và các tác nhân cắm tạm thời kích thước hạt lớn trong các phần là hữu ích để tăng áp suất cắm tạm thời và thúc đẩy sự chuyển hướng của nhiều gãy xương; Áp suất cắm tạm thời cao nhất tăng lên khi tăng nồng độ của các tác nhân cắm tạm thời và sau khi đạt đến đỉnh ở một nồng độ nhất định, làm tăng thêm nồng độ không có tác động rõ ràng đến sự gia tăng áp suất cắm tạm thời; Áp suất bắt đầu gãy xương và áp suất cắm tạm thời cực đại cho thấy xu hướng giảm với sự gia tăng số lượng lỗ thủng trong một cụm duy nhất, một số lượng lỗ đục nhỏ hơn trong một cụm duy nhất có lợi để tăng áp suất bắt đầu gãy và áp suất cắm tạm thời và có ảnh hưởng đáng kể hơn đối với việc kiểm soát quá trình lan truyền; Một số lượng nhỏ hơn các cụm không có lợi cho việc tăng tổng số và độ phức tạp của gãy xương nhân tạo, và một số lượng lớn các cụm rất khó được cắm một cách hiệu quả; Các tác nhân cắm tạm thời trong gãy xương chủ yếu tập trung ở các khu vực gãy phức tạp (đặc biệt là tại các giao điểm của gãy xương), và các tác nhân cắm tạm thời trong các phần chủ yếu được phân phối gần các lỗ thủng của các cụm thủng gây gãy xương phức tạp. . Các kết quả thử nghiệm cho thấy do việc sử dụng các lỗ thủng coplanar, các cụm thủng coplanar trong các giếng ngang có thể bắt đầu thành công hai vết nứt ngang song song và vẫn có thể xuất hiện một loài cá không có hướng dẫn - giống như sự lan truyền gãy cấu trúc. Trong các điều kiện của một chênh lệch ứng suất chính nằm ngang nhỏ và tốc độ bơm lớn, gãy ngang và gãy xương sẽ kết hợp để tạo thành gãy xương phức tạp.
Iii. Mô phỏng số Trong quan điểm của các khiếm khuyết trong mô hình lan truyền gãy trong việc phân gãy chuyển động tạm thời, phương pháp phần tử hữu hạn mở rộng đã được sử dụng để thiết lập một mô hình cơ học cho sự lan truyền gãy xương tạm thời đa giai đoạn trong các hồ chứa dầu chặt chẽ. Mô phỏng số được thực hiện xem xét các yếu tố chính như chênh lệch ứng suất ngang, độ nhớt của chất lỏng gãy, tốc độ tiêm và góc gãy ban đầu ảnh hưởng đến hình thái lan truyền của gãy xương. Các kết quả mô phỏng số cho thấy yếu tố kiểm soát chính ảnh hưởng đến sự lan truyền gãy xương là sự khác biệt ứng suất ngang. Sự khác biệt ứng suất ngang càng nhỏ, gãy xương càng dễ chuyển hướng và bán kính chuyển hướng càng lớn; Ảnh hưởng của độ nhớt của chất lỏng gãy đối với bán kính phân gãy và góc độ phân tán có thể được bỏ qua; Tốc độ phun càng lớn trong quá trình xây dựng, việc chuyển hướng càng dễ dàng và bán kính chuyển hướng càng lớn; Khi góc gãy ban đầu lớn hơn 90 độ, bán kính chuyển gãy lớn hơn đáng kể so với khi góc gãy ban đầu nhỏ hơn 90 độ, cho thấy gãy xương có nhiều khả năng chuyển hướng.
Iv. Phân tích năng suất Sử dụng lý thuyết tiềm năng và nguyên tắc chồng chất, tác giả tương ứng có được các phương trình năng suất tuyến tính cho các giếng bị gãy theo chiều ngang với đa giai đoạn và đa cụm gãy xương xem xét gãy xương với độ dẫn hữu hạn và vô hạn. Việc sản xuất của từng cụm và tổng sản lượng thu được bằng cách giải quyết các phương trình. Sự phân bố năng suất của các giếng ngang bị gãy và ảnh hưởng của các thông số gãy trên nó được phân tích với các ví dụ cụ thể. Khi độ dẫn gãy xương là vô hạn, vì tất cả các độ dài một nửa bị gãy giảm, tổng năng suất giảm đáng kể. Các gãy xương ngoài gần các điểm cuối của giếng ngang đóng góp nhiều nhất vào tổng năng suất và sự đóng góp của gãy xương cạnh trong cùng giai đoạn lớn hơn gãy xương giữa. Khi độ dẫn gãy là hữu hạn, sự đóng góp của các gãy xương ngoài gần các điểm cuối của giếng ngang cho tổng năng suất giảm và sự đóng góp của gãy xương giữa trong mỗi giai đoạn tăng đáng kể, nhưng các đặc điểm phân phối tổng thể là phù hợp với trước đây. Độ dẫn gãy có ảnh hưởng lớn đến năng suất nhưng không liên quan đến tuyến tính. Chia thành ba giai đoạn với hai cụm trong mỗi giai đoạn có thể đảm bảo năng suất tương đối cao. Trong thiết kế gãy xương, độ dài một nửa gãy xương và độ dẫn gãy (đặc biệt là các gãy xương ngoài gần các điểm cuối của giếng ngang) nên được tăng càng nhiều càng tốt, và có giá trị tối ưu cho độ dẫn gãy xương.
V. Kết luận Trong nghiên cứu này, một phương pháp kết hợp các thí nghiệm và mô phỏng số đã được sử dụng để khám phá sâu cơ chế lan truyền và ảnh hưởng đến các yếu tố của gãy xương nhiều cụm trong gãy xương tạm thời. Các kết quả thử nghiệm cho thấy các yếu tố như kích thước hạt và nồng độ của các tác nhân cắm tạm thời, số lượng lỗ thủng trong một cụm và số lượng cụm có tác động đáng kể đến áp suất cắm tạm thời, chế độ chuyển hướng gãy xương và phân phối các tác nhân cắm tạm thời; Kết quả mô phỏng số cho thấy thêm các tác động kiểm soát chính của các yếu tố như chênh lệch ứng suất ngang, độ nhớt của chất lỏng gãy, tốc độ tiêm và góc gãy ban đầu khi lan truyền gãy xương. Kết quả phân tích năng suất cung cấp một cơ sở tham khảo quan trọng cho thiết kế gãy xương. Nghiên cứu này cung cấp hỗ trợ lý thuyết cho việc tối ưu hóa và áp dụng công nghệ gãy xương tạm thời và có ý nghĩa thực tế quan trọng.