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Enregistrement W1977560763 · doi:10.2118/04-01-04

Propagation of In Situ Horizontal Fractures in Shale Due to Steam Injection

2004· article· en· W1977560763 sur OpenAlexafffundabout
R.C.K. Wong, K.T. Chau

Notice bibliographique

RevueJournal of Canadian Petroleum Technology · 2004
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueHydraulic Fracturing and Reservoir Analysis
Établissements canadiensUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaHong Kong Polytechnic UniversityUniversity of Hong Kong
Mots-clésOil shaleSteam injectionPetroleum engineeringGeologyHydraulic fracturingOverburdenGeotechnical engineeringOil sandsBoreholeAsphaltMaterials scienceComposite material

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Thermal recovery processes, such as cyclic steam stimulation and steam assisted gravity drainage, involve the injection of large volumes of steam into oil sand formations. Dilatation of oil sand formations due to steam injection induces stresses and deformations in the shale overburden. Natural horizontal fissures or extensive fractures with no tensile and cohesive strength are commonly found in the shale formation. New fractures will be initiated at these in situ horizontal fracture tips if the stresses and deformation induced by the steam injection are excessive. Reactivation and propagation of these in situ fractures in the shale formation could not only cause casing impairment problems, but could also cause an environmental hazard. This paper presents an analytical model to investigate the propensity for fracture propagation in shale due to steam injection under tensile (mode I) and shear (model II) fracturing. Practical numerical examples are presented along with a risk assessment and implications. Introduction Heavy oil and bitumen are major energy resources in Canada, and have become a major focus for the oil and gas industry. The heavy oil deposits of Canada contain 30% of the world's recoverable oil(1). The challenge in developing this resource is the difficulty in recovering these highly viscous substances. Steam stimulation is one of the viable thermal recovery methods to extract bitumen from the oil sand ores buried in deep overburden. In this steam-based recovery method, large volumes of steam at high temperatures and pressures (300 °C and 10 MPa) are injected into the oil sand formation at depths of 450 - 500 m through wells in rows(2, 3). Steam injection produces stress and thermal dilatation of oil sand. Because oil sands are dense uncemented sands, the resulting deformation induced during the recovery processes could be excessive and detrimental to surface and subsurface facilities(4). Surface heave of up to 20 cm has been recorded(5). Overlying the oil sand formation are low-permeability clay shales forming an impermeable barrier against the migration of fluid. Natural horizontal fissures or fractures are commonly found in these shale formations(6, 7). These fractures have been formed or been subjected to a large shearing process during glaciation. Therefore, there is no tensile strength or small residual strength remaining along these fractures. One of the geomechanical-related problems is the question of whether these pre-existing fractures will propagate under steam injection. Intercepting these fractures with subsurface well casings could lead to casing impairment or rupture (see Figure 1). The main objective of the present paper is to evaluate the potential of initiation and propagation of in situ fractures in shales induced by cyclic steam stimulation in an oil sand reservoir using a simple analytical model(8). This model analytically considers the stress intensity factors at a crack parallel to the free surface of a half-plane under the action of a centre of dilatation. It is proposed that the introduction of steam in the oil sand formation can be modelled by introducing a centre of dilatation (dipole) in a two-dimensional homogenous isotropic elastic half-plane (see Figure 1).

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,001
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,006
Score d'incertitude au seuil0,012

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,001
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0010,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0020,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,003
Tête enseignante GPT0,199
Écart entre enseignants0,195 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2004
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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