Changes of energy potential on clay particle surfaces at high pressures

Seredin, V. V.; Растегаев, А В; Galkin, Vladislav I.; Исаева, Г А; Parshina, T.

doi:10.1016/j.clay.2017.12.042

Cited by 14 publications

(4 citation statements)

References 5 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…p À 0:0015 Á t p À 0:876 (4) [25] The data on a significant change in the properties of mudstone with an increase in stress loads are presented in [26,27]. The elastic-mechanical properties of mudstone are determined with this in mind according to the next dependence: E st ¼ 2:05 Á 10 À7 Á t 2:24 p (5) [24] The calculation of the minimum horizontal stresses is carried out according to the Eaton formula [28]:…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Modeling of Crack Development Associated with Proppant Hydraulic Fracturing in a Clay-Carbonate Oil Deposit

Galkin¹,

Savitckii²,

Shustov³

et al. 2023

Fluid Dynamics &Amp; Materials Processing

View full text Add to dashboard Cite

Survey and novel research data are used in the present study to classify/identify the lithological type of Verey age reservoirs' rocks. It is shown how the use of X-ray tomography can clarify the degree of heterogeneity, porosity and permeability of these rocks. These data are then used to elaborate a model of hydraulic fracturing. The resulting software can take into account the properties of proppant and breakdown fluid, thermal reservoir conditions, oil properties, well design data and even the filtration and elastic-mechanical properties of the rocks. Calculations of hydraulic fracturing crack formation are carried out and the results are compared with the data on hydraulic fracturing crack at standard conditions. Significant differences in crack formation in standard and lithotype models are determined. It is shown that the average width of the crack development for the lithotype model is 2.3 times higher than that for the standard model. Moreover, the coverage of crack development in height for the lithotype model is almost 2 times less than that for the standard model. The estimated fracture half-length for the lithotype model is 13.3% less than that of for the standard model. A higher dimensionless fracture conductivity is also obtained for the lithotype model. It is concluded that the proposed approach can increase the reliability of hydraulic fracturing crack models.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Modeling of Crack Development Associated with Proppant Hydraulic Fracturing in a Clay-Carbonate Oil Deposit

Galkin¹,

Savitckii²,

Shustov³

et al. 2023

Fluid Dynamics &Amp; Materials Processing

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The toughness of the mudstones structure, their crack resistance, is connected not only with their mineral composition of the rock, but also with the tenacity of the structural bonds between colloids and aggregates. In the scientific articles [9,10], the possibility of clays to change their structure and composition at a stress of even 5-10 MPa is noted.…”

Section: Estimation Of Rock Stresses By Constructing a Stress Diagrammentioning

confidence: 99%

Assessment of the fracture stress of clay-carbonate rocks of the Vereiskian reservoir for oil fields in the Perm region

Votinov

Zaitsev

Rozhkova

et al. 2022

IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci.

View full text Add to dashboard Cite

Currently, one of the most effective stimulating oil production methods from the Vereiskian production zones of oil fields in Perm Krai is proppant hydraulic fracturing (PHF). The effectiveness of the method largely depends on the geometric dimensions of the fracture and the optimal distribution of the proppant in it. The mudstones of the Vereiskian stage limit the growth of the fracture in height, but in certain cases its can be broken in the course of hydraulic fracturing. In this regard, the determination of the conditions for their fracturing is an urgent and important task. In the absence of rock samples of proper quality, the chemical composition of mudstones was determined during the study. The obtained results are compared with the existing data on the minerals of the montmorillonite group of clays. To determine the parameters of the ultimate stress state of the formation, a Mohr’s circle of stress is constructed using the known values of the compressive stress and the angle of internal friction of the clays. As a result, the fracture stress of mudstones is obtained, which is in the range of bottom-hole pressures during hydraulic fracturing, that is, there is a possibility of fracture growth outside the target interval.

show abstract

“…Seredin и др. [24]. Ими установлено, что при давлениях до 2000 МПа в минералах монтмориллонита и каолинита изменяется ширина рефлексов на половине их высоты.…”

Section: Fig 5 Pressure Influence On the Change In Thickness Of Montm...unclassified

“…Полученные данные не противоречат с ранее выполненными исследованиями [24]. Однако, по мнению N. Kumar и др.…”

Section: оценка дефектности коллоида по данным дзета-потенциалаunclassified

Влияние Высокого Давления На Изменение Структуры Пакета, Минерала, Коллоида И Агрегата Бентонитовой Глины

Seredin¹,

Ядзинская²,

Makovetskiy³

2022

IZVESTIYA

View full text Add to dashboard Cite

Актуальность. Интерес к получению необходимых «заданных» адсорбционных свойств глин с помощью обжатия их давлением неуклонно растет. Это связано с тем, что такой способ формирования свойств очень востребован в хозяйственной деятельности человека. Цель: исследовать результат влияния высокой нагрузки на модифицирование дефектности структурных составляющих глины – пакета, минерала, коллоида и агрегата. Объектом исследования является бентонитовая глина, которая на 88 % состоит из минерала монтмориллонита. Методы. Дефектность в пакете минерала монтмориллонита изучалась рентгенофлуоресцентным анализом и инфракрасной спектроскопией, за критерий оценки взята высота пика. Дефектность минерала монтмориллонита изучалась дифрактометрическим методом, коллоида – электрокинетическим методом (дзета-потенциалом), агрегата – атомно-силовой микроскопией. Для оценки дефектности агрегата принята сила адгезии на его поверхности. Результаты. В пакете минерала монтмориллонита при воздействии давления менее 150 МПа в первую очередь образуются дефекты за счет разрушения связей Si-O-Al и Fe-OH. Связь Si-O более сильная, т. к. высота пика связи Si-O имеет тенденцию уменьшения при нагрузках до 800 МПа и более. Если придать нагрузку менее 150 МПа на такую структурную составляющую глины, как минерал, наблюдается увеличение его дефектности, о чем свидетельствует уменьшение толщины (Мк) бездефектного кристаллита. С дальнейшим увеличением давления процесс образования дефектов затухает. В коллоиде с приложением нагрузки менее 300 МПа дефектность возрастает, о чем свидетельствует возрастание дзета-потенциала (ζ), при увеличении нагрузки более 300 МПа изменение приращения ζ не фиксируется. Выявить какую-либо закономерность изменения силы адгезии при увеличении нагрузки на агрегат бентонитовой глины не удалось, так как диапазон изменения силы адгезии при каждой нагрузке изменяется в широких пределах для разных образцов бентонитовой глины.

show abstract

Changes of energy potential on clay particle surfaces at high pressures

Cited by 14 publications

References 5 publications

Modeling of Crack Development Associated with Proppant Hydraulic Fracturing in a Clay-Carbonate Oil Deposit

Modeling of Crack Development Associated with Proppant Hydraulic Fracturing in a Clay-Carbonate Oil Deposit

Assessment of the fracture stress of clay-carbonate rocks of the Vereiskian reservoir for oil fields in the Perm region

Влияние Высокого Давления На Изменение Структуры Пакета, Минерала, Коллоида И Агрегата Бентонитовой Глины

Contact Info

Product

Resources

About