'균열 전역 지지' 개념은 주균열의 효율적인 배치와 다중 스케일 균열 계층 지지를 통해 균열 배치 형태를 개선하고, 비정형 석유 및 가스 저장층에서 균열 지지체 부피 제한 문제를 효과적으로 해결하는 것을 목표로 합니다. 지지제-섬유 클러스터를 순수 지지제를 대체하여 균열 내 기본 운송 단위로 사용하는 것은 주균열 내 지지제의 횡방향 이동 거리와 종방향 배치 높이를 효과적으로 높일 수 있는 핵심 기술 경로입니다. 본 연구는 지지제-섬유 클러스터의 미세 구조 관찰, 정적 침강 실험 및 동적 운송 실험을 통해 지지제-섬유 클러스터 물리 모델을 구축하고, 균열 내 클러스터 단위의 침강 및 배치 규칙을 규명하였습니다. 연구 결과에 따르면 지지제-섬유 클러스터는 지지제 입자를 포획하는 섬유 골격, 저항 저감제 폴리머 실 네트워크 및 안정화제 판상 구조로 구성된 복합 체계입니다. 클러스터 단위 인식 및 크기 분포 특성을 통해 섬유 질량 분율과 길이 증가가 더 큰 크기의 클러스터 단위 형성에 유리하며, 섬유 질량 분율 0.5%를 첨가한 지지제 혼합 시스템은 순수 지지제 대비 평균 배치 높이가 116.6% 증가하였음을 명확히 하였습니다. 30초 침강 시, 6 mm 및 12 mm 길이 섬유로 형성된 클러스터 단위의 평균 등가 직경은 각각 2.15 mm와 4.26 mm이었으나, 슬러리 점도와 클러스터 단위 크기 간에는 비선형 관계가 존재합니다. 다단계 균열 운송 실험에서 섬유 질량 분율과 섬유 길이 증가는 주균열 내 지지제 배치 높이를 향상시킬 수 있으나, 균열 교차점에서는 섬유에 의한 모래 차단 효과가 발생함을 확인하였습니다. 따라서 재료 고유 특성 파라미터와 주입 공정 파라미터 최적화는 지지제-섬유 클러스터 운송을 중심으로 하는 균열 전역 지지 구현에 실질적인 의미가 있습니다. 연구 성과는 섬유 보조 파쇄 공정 최적 설계 및 현장 적용에도 이론적 참고를 제공합니다.

비정형 석유 및 가스; 균열 전역 지지; 지지제; 섬유; 지지제-섬유 클러스터; 운송 규칙