层理裂缝光纤应变监测

楔形拉应变特征

通过水平邻井光纤应变演化特征识别水力压裂中层理裂缝的起裂与扩展，为页岩压裂现场光纤数据解释提供依据。

Su, Wang · 陈勉 · Lv, Jiaxin · Zhang, Kunpeng · Yalong, Hao · Yao, Bowen

Petroleum Science 2024

参数信息

起裂层理裂缝数量

2

技术优势

识别层理裂缝扩展

光纤应变瀑布图中的“楔形”拉应变汇聚区伴随两个压应变汇聚区是层理裂缝起裂与扩展的指示特征，据此可直接判断裂缝是否激活。

应变特征可解释

通过有限元与内聚力单元耦合建立正演模型，数值模拟验证了实验中观测到的光纤应变演化特征，确认了特征的正确性。

监测远端裂缝叠加

远端层理裂缝的起裂与扩展会导致水平邻井光纤应变叠加，其不对称扩展使光纤中拉应变汇聚区呈现不对称形态。

应用场景

• 水力压裂监测：用于判断压裂过程中层理裂缝是否起裂与扩展，辅助优化压裂设计和裂缝形态评价。
• 分布式光纤传感：利用OFDR高分辨率应变测量优势，获取裂缝扩展诱发的连续应变场，提高诊断精度。
• 页岩储层评价：通过光纤应变特征反推层理裂缝发育情况，为页岩储层压裂效果与可压性评价提供依据。
• 裂缝扩展建模：正演模型可模拟不同裂缝场景下的光纤应变响应，支撑监测数据解释和压裂方案优化。