社団法人 物理探査学会
第127回(平成24年度秋季)学術講演会


流体流動に伴う局所的な応力変動を考慮した水圧破砕シミュレーションの試み

講演要旨(和文)
シェールガス・シェールオイルの開発では、極めて低浸透率の貯留層から流体を取り出すため、水圧破砕技術が適用される。生成されたフラクチャーの分布が油ガスの生産性を左右するため、フラクチャーの発達の様子の予測が重要である。ところが、既存フラクチャーが存在する場合、その挙動は複雑であることが知られている。周囲の応力に応じて、優先的にせん断滑りを起こすフラクチャーが変わる。さらに、先に発生したフラクチャーが応力状態を局所的に変化させ、後続のフラクチャーの挙動に影響する可能性もある。本研究では、局所的な応力変動を考慮したせん断評価の効果を示す事を目的とする。既存のシミュレーターを組み合わせた流体流動と力学変形の連成解析システムを構築し、簡単な水圧破砕操業を模した解析を行ったところ、局所的な応力の増加によってせん断滑りは抑制される様子が示された。局所的な応力変動の効果が確認された。

講演要旨(英文)
Hydraulic fracturing is a significant key to shale gas/shale oil developments because of the extremely low permeability of reservoir formations. The nature of the fractures developed through the fracturing decides the production of oil and gas and, therefore, predicting and monitoring the fracture growing become important subjects. The presence of natural fractures is often critical to the production of oil/gas. These natural fractures and other planes of weakness can result in complex fracture geometries. Critically stressed fractures are determined by dip and azimuth of the fracture planes with respect to the surrounding stress field, while the stress field can be altered by the fracture shear failures. This paper shows the significance of the time varying local stress caused by formation deformation or faulting in regard to the fracture shear failures. Iteratively coupled geomechanical and fluid flow simulation achieved by the combination of commercial software was examined by simulating a simple case of hydraulic fracturing. The number of fracture shear failures was decreased in the increased local stress, demonstrating the performance of the coupled simulation.