Quantifying Rock Capillary Strength Behavior in Unconsolidated Sandstones
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Changes in water saturation or rock wettability can lead to rock instability and sand production. The effects of saturation on rock strength have two origins - chemical sensitivity and changes in capillary forces. In this paper, a detailed study of capillary rock strength behavior after water breakthrough is carried out for four different models. These four models account for particle-particle interactions and include spherical particles in tangential contact, differently sized spheres in tangential contact, squeezed contacts, and detached spheres. The effects of fluid properties (e.g. contact angle and surface tension), rock properties (e.g. particle size, size ratio, contact fabric), and deformation of loaded rock on capillary strength have been mathematically expressed and quantified. The model calculations indicate: For all the models, capillary strength increases linearly with increasing surface tension between fluid phases.Contact angle influences both the magnitude of capillary strength and its variation with saturation. The larger the contact angle, the lower the magnitude (under the same water saturation) and the faster its decrease with increasing saturation.If the particle size is uniform, small particle size results in high capillary strength. If particles have different sizes, the size ratio of the particles has a similar influence on capillary strength as does fluid contact angle: it affects both the magnitude of capillary strength and its variation with water saturation. However, the relationships are different: the smaller the size difference, the higher the magnitude and the slower its decrease with saturation.For the detached and squeezed models the capillary force (or strength) firstly increases with water saturation, then decreases after a critical saturation, in contrast to the tangential contact model where capillary force always decreases with water saturation.Through the introduction of the strain concept into the capillary models, they can be used to describe capillary strength variations with rock deformation. It is found that capillary strength more-or-less reaches a maximum when spheres are tangentially contacted, and decreases in both the squeezed and detached states, but decreasing much faster with increasing deformation in the squeezed state. These improvements in the micromechanical modeling of sands will be used to build our understanding of sand production in very weak or unconsolidated rocks, clarifying how sand production is affected by changes in saturation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi 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.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».