「裂け目全域支援」概念は、主裂け目の効率的な配置と多尺度裂け目の階層的支援を通じて裂け目の配置形態を改善し、非在来型の石油・ガス貯留層における裂け目支援体積制限の問題を効果的に解決することを目的としています。支援剤−繊維クラスターを純粋な支援剤に代えて裂け目内の基本輸送単位として使用することで、主裂け目内の支援剤の横方向の移動距離と縦方向の配置高さを効果的に高めることができ、効率的な裂け目配置を実現するための鍵となる技術手法です。本研究では、支援剤−繊維クラスターの微細構造観察、静的沈降実験および動的輸送実験により、支援剤−繊維クラスターの物理モデルを構築し、裂け目内クラスター単位の沈降および配置の法則を明らかにしました。研究結果は、支援剤−繊維クラスターが支援剤粒子を捕捉する繊維骨格、抵抗低減剤ポリマースレッドネットワーク、安定剤の薄片状構造からなる複合系であることを示しています。クラスター単位の識別およびサイズ分布の特徴付けにより、繊維の質量分率および長さの増加がより大きなサイズのクラスター単位形成に寄与し、繊維の質量分率0.5％を添加した支援剤混合体は純粋な支援剤と比較して平均配置高さが116.6％増加しました。30秒の沈降時に、6mmおよび12mm長繊維で形成されたクラスター単位の平均等価直径はそれぞれ2.15mmおよび4.26mmでしたが、滑り水粘度とクラスター単位のサイズは非線形関係を示しました。多段階裂け目輸送実験では、繊維質量分率および繊維長の増加が主裂け目内の支援剤配置高さを向上させましたが、裂け目の交差部では繊維による砂詰まり効果が確認されました。したがって、材料の固有特性パラメータおよび注入プロセスパラメータの最適化は、支援剤−繊維クラスター輸送を核心とした裂け目全域支援の実現に実質的な意義があります。研究成果は繊維支援型破砕プロセスの最適設計および現場適用にも理論的参考を提供します。

非在来型石油・ガス;裂け目全域支援;支援剤;繊維;支援剤−繊維クラスター;輸送規則