Proppant Transport Simulation in Hydraulic Fractures and Fracture Productivity Optimization
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The success of hydraulic fracturing stimulation is highly reliant on the flow area and permeability of the induced fractures. The flow area can be significantly affected by proppant distribution while fracture permeability is mainly governed by proppant sizes. To create a fracture with a large flow area, small proppants are essential to maintain a minimum proppant settling velocity; on the other hand, large proppant sizes provide higher proppant pack permeability (i.e., fracture permeability). Therefore, it is critical to study the effect of proppant on the efficiency of hydraulic fracturing stimulation. In this paper, a 3-D numerical simulator is developed to simulate proppant distribution profile, calculate fracture geometry based on the proppant distribution and forecast productivity through each fracture. More specifically, finite difference method is applied to calculate proppant distribution profile during the hydraulic fracturing and flow back processes for different settings such as proppant size and relative density. Both single-proppant and multi-proppant size combination are investigated and their after-stimulation productivities are compared. Proppant slippage velocity is considered over a wide range of fracturing fluid viscosity and density. Fracture geometry is firstly determined through the hydraulic fracturing operating parameters and then recalculated based on simulated proppant concentration profile. The adjusted fracture geometry is then used to simulate fluid flow from reservoir matrix to the fracture with non-uniform proppant distribution and non-Darcy flow of compressible fluid. Results show that, among all parameters, reservoir permeability mostly affects proppant size selection and pumping scheduling in order to achieve an optimum fracturing performance. Multi-proppant size combination simulation results indicate that properly designed multi-proppant combination treatment can increase after-stimulation productivity and improve fracture performance. There exists an optimum combination of proppants size and their volume portion exists for a specific reservoir. The approach presented here can help further understand proppant transport and settling, fracture geometry variation and fracture production performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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 | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».