유압 로딩 시스템은 고압 플런저 펌프를 사용하여 제어된 오일 압력을 전도도 셀에 가하여 심부 지하 지층의 극한 조건을 효과적으로 재현합니다. 특정 압력 범위(일반적으로 20~60 MPa)를 생성함으로써 이 장비는 저류층 암석 및 수압 파쇄에 작용하는 막대한 "폐쇄 압력"을 시뮬레이션합니다.
안정적이고 극한의 응력 수준을 유지함으로써 이 시스템은 연구자가 프로판트 파쇄 및 매몰로 인한 균열 폭의 물리적 손실을 정량화할 수 있도록 하여 장기적인 저류층 전도성을 현실적으로 예측할 수 있습니다.
심부 지층 압력 시뮬레이션
타이트 저류층을 정확하게 모델링하려면 실험실 환경에서 위쪽 암석층의 파쇄 무게를 재현해야 합니다.
동력원
시뮬레이션의 핵심은 고압 플런저 펌프에 있습니다. 이 펌프는 심부 지구 조건을 모방하는 데 필요한 막대한 힘을 생성할 수 있습니다.
제어된 적용
시스템은 제어된 오일 압력을 전도도 셀에 직접 적용합니다. 이 유압유는 펌프 힘을 샘플에 균일한 응력으로 변환하는 전달 매체 역할을 합니다.
목표 압력 달성
이 장비는 20~60 MPa의 폐쇄 압력 범위를 목표로 합니다. 이 특정 범위는 심부 타이트 저류층에서 발견되는 실제 응력 환경을 재현하는 데 중요합니다.
응력 하에서의 물리적 변화 평가
이 압력을 가하는 목적은 단순히 숫자에 도달하는 것이 아니라 재료가 물리적으로 어떻게 저하되는지 관찰하는 것입니다.
프로판트 파쇄 모니터링
이러한 고압 하에서 균열을 열어 두는 데 사용되는 인공 모래(프로판트)가 부서질 수 있습니다. 이 시스템을 통해 연구자는 이 파쇄의 정도를 관찰할 수 있습니다.
매몰 측정
동시에 시스템은 프로판트가 암석면에 얼마나 깊이 파고드는지 테스트합니다. 이것은 코어 플레이트에 매몰되는 것으로 알려져 있으며, 이는 균열의 유효 폭을 크게 감소시킵니다.
장기 안정성 테스트
실제 지층은 몇 분이 아니라 몇 년 동안 압력을 가합니다. 이 장비는 장기간의 폐쇄 조건을 시뮬레이션하기 위해 시간이 지남에 따라 안정적인 응력 수준을 유지하여 데이터가 저류층의 수명을 반영하도록 보장합니다.
절충점 이해
유압 로딩 시스템은 중요한 데이터를 제공하지만 결과를 올바르게 해석하려면 관련된 변수를 이해하는 것이 필수적입니다.
정적 대 동적 응력
이 시스템은 안정적인 응력을 유지하는 데 탁월합니다. 그러나 실제 저류층 조건은 생산 변화로 인해 변동될 수 있지만 이 시뮬레이션은 일정한 압력을 우선시한다는 점을 고려해야 합니다.
물리적 손실 초점
이 방법은 특히 균열 폭의 물리적 손실을 정량화합니다. 이것은 기계적 테스트입니다. 특정 유체가 별도로 도입되지 않는 한 화학적 상호 작용을 본질적으로 고려하지 않습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
유압 로딩 시스템의 데이터를 분석할 때는 특정 엔지니어링 목표에 맞게 초점을 맞추십시오.
- 주요 초점이 프로판트 선택인 경우: 저류층의 특정 20–60 MPa 목표를 견딜 수 있는 재료를 선택하기 위해 파쇄 관찰 데이터에 우선순위를 두십시오.
- 주요 초점이 생산성 예측인 경우: 균열이 닫힌 후 실제 남은 전도도를 계산하기 위해 매몰 및 폭 손실 지표에 집중하십시오.
압력이 균열 형상을 물리적으로 어떻게 변화시키는지 이해하는 것은 정확한 저류층 모델링을 향한 첫걸음입니다.
요약 표:
| 특징 | 사양/영향 | 시뮬레이션에서의 목적 |
|---|---|---|
| 압력 소스 | 고압 플런저 펌프 | 막대한 지하력 생성 |
| 압력 범위 | 20~60 MPa | 타이트 저류층의 폐쇄 응력 재현 |
| 매체 | 제어된 오일 압력 | 샘플에 균일한 응력 적용 보장 |
| 주요 지표 | 파쇄 및 매몰 | 균열 폭의 물리적 손실 정량화 |
| 안정성 | 장기간의 일정한 응력 | 장기간의 저류층 전도성 수명 모델링 |
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참고문헌
- Chuanliang Yan, Yuanfang Cheng. Long‐term fracture conductivity in tight reservoirs. DOI: 10.1002/ese3.1708
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