ИСТИНА

В настоящее время модели гидроразрыва активно развиваются и учитывают значительную часть условий процесса, таких как влияние вязкости жидкости гидроразрыва, утечек жидкости в пласт и поведения проппанта на рост и развитие трещин. Несмотря на это, многие особенности процесса роста трещин остаются недостаточно исследованными. Одной из таких особенностей является влияние наличия неоднородностей и дефектов различных конфигураций на скорость и направление роста трещины. В данной работе представлена модель роста неплоских трещин гидроразрыва в проницаемой неоднородной среде под действием потока вязкой жидкости. В модели совместно решаются задача движения вязкой жидкости в трещине с учетом фильтрации жидкости в породу и задача деформации и разрушения упругой среды с учетом существующих в среде неоднородностей. В качестве неоднородностей используются естественные разломы и трещины. Используемые методы, включающие метод разрывных смещений, обеспечивают малую вычислительную сложность задачи, а использование метода адаптивного уточнения сетки позволяет не понижать точность определения направления роста трещины при укрупнении сетки по мере роста трещины. Такой подход позволяет проводить множественные численные эксперименты для анализа зависимости поведения трещины от конфигурации неоднородностей среды. При помощи полученной модели исследовано поведение трещины при встрече с различными конфигурациями неоднородностей среды. Показано, что существующие в среде неоднородности, такие как естественные разломы, области повышенного напряжения или другие трещины гидроразрыва локально влияют на скорость роста трещины, но могут значительно повлиять на направление её роста. В области влияния неоднородности возможен поворот трещины, что может привести к смещению трещины из своей изначальной плоскости на расстояние сравнимое с характерным размером неоднородности. Проведены оценки влияния расстояния до неоднородности и её ориентации на рост трещины. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант № 19-29-09070 мк).