A Quantitative and Visual Experimental Study: Effect of Fracture Roughness on Proppant Transport in a Vertical Fracture
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The roughness of fractures may play an important role in affecting the migration and placement of proppants during hydraulic fracturing operations. Previous studies focused on investigating the proppant transport in smooth vertical fractures, which did not consider the effect of the fracture-surface roughness. We examine the migration of proppants in rough and vertical fractures and then quantitatively reveal the effect of roughness on the instantaneous proppant transport and final proppant placement. Two types of rock samples (marble and granite) are fractured with the Brazilian test and molded to manufacture 20 × 20 × 5 cm transparent replicas. The surface roughness of these rock samples was first characterized by fractal dimensions. Then, the dyed fracturing fluid with a given proppant loading was injected into the rough vertical fracture. In each test, the inlet pressures were continuously monitored in order to obtain the differential pressure across the fracture model while the proppants were being transported in the fracture. The process was videotaped to real-time track the proppant distribution in the rough fracture. The proppant-transport behavior in the rough and vertical fracture was observed to be totally different from that in the smooth fracture. The major experimental findings include the following: 1) The proppant in a rough vertical fracture does not progress as a regular sand bank that commonly occurs in the smooth fracture, but rather an irregular-shape sand clusters with fractal characteristics; 2) In the rough and vertical fracture, the phenomenon of proppant bridging is visually observed, and such phenomenon is more likely to occur in the location with a larger roughness height. This implies rough fracture could promote a wider spreading of the proppant in the fracture compared to smooth fractures, and; 3) The existence of roughness enhances the vertical displacement of fluid containing proppants. These effects are also favorable for obtaining a better filling of the proppants in the fracture. Our experimental study reveals the mechanisms of proppant transport and distribution in real vertical fractures under the influence of roughness effect.
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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 | 0,001 |
| 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 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 ».