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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4114| Numerical modeling of guided waves in a low velocity zone and its effect on seismograms recorded with optic fiber (DAS) in the presence of fractures Modelado numérico de ondas guiadas en una zona de baja velocidad y sus efectos en sismogramas grabados con fibra óptica (DAS) en la presencia de fracturas | |
| Fernando Valencia Flores | |
| Jonás de Dios de Basabe Delgado | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Discontinuous Galerkin, hydraulic fracturing, DAS, strain rate, unconventional reservoir Galerkin discontinuo, fracturamiento hidráulico, DAS, tasa de deformación, yacimiento no convencional | |
| Hydraulic fracturing is a stimulation technique used in oil and gas recovery from unconventional reservoirs. Given their low permeability, these fractures are created by shot stages that inject proppant fluid which stimulates the fracture growth. It has been demonstrated by production well logs that between 20 to 40 percent of the perforation shots do not contribute to production, which means that the fracture growth is not uniform as intended. One way of fracture characterization is remote sensing, by Vertical Seismic Profiles (VSP). A recent alternative for fracture characterization, which is increasingly substituting the use of geophones, is Distributed Acoustic Sensing (DAS), made of fiber optic cable as receivers. It has been observed that the perforation shots which stimulate the fractures in the unconventional reservoirs, can generate guided waves that propagate inside the reservoir and can be recorded from a nearby well located in the same formation by DAS. To give support and help in the understanding of the fracture characterization as the real live examples, we performed numerical simulations in this project. The Interior Penalty Discontinuous Galerkin Method (IP-DGM) is a numerical method that can include in the wave propagation model the presence of fractures by the Linear Slip Model (LSM) scheme. IP-DGM is a finite element method that uses discontinuous base functions and additional penalty terms in the weak form to impose continuity where required. By the implementation of this method in a 2D scenario of a lower velocity layer (shaly formation, unconventional reservoir) in the presence of fractures and embedded within a faster medium, it was possible to introduce fractures in the modeling of synthetic shots and then transform them into DAS records, going from displacement fields to strain rate seismograms. The numerical results show seismic delays due to the presence of fractures and reducing this effect as the source to detector distance increases. El fracturamiento hidráulico es una técnica de estimulación aplicada en la recuperación de gas y aceite en los yacimientos no convencionales, dichas fracturas son creadas por etapas de disparos que inyectan fluido apuntalante que estimula el crecimiento de las fracturas. Se ha demostrado por registros de producción que entre 20 a 40 por ciento de los disparos de perforación no contribuyen a la producción, lo que significa que el crecimiento de las fracturas no es uniforme como se pretende. Una manera de caracterizar las fracturas es de forma remota, por medio de perfiles verticales sísmicos (VSP, por sus siglas en inglés). Una manera alternativa reciente, la cual está sustituyendo el uso de geófonos, es llamada Detección Acústica Distribuida (DAS, por sus siglas en inglés), donde los receptores están hechos por cables de fibra óptica. Se ha observado que los disparos de perforación que estimulan las fracturas en los yacimientos no convencionales pueden generar ondas guiadas dentro del yacimiento y que pueden ser registradas por un pozo cercano al área dentro de la misma formación con el sistema DAS instalado. Para dar soporte y ayudar al entendimiento de las observaciones de campo se ha realizado en este proyecto simulación numérica en 2D que cumpla con las características encontradas en un yacimiento no convencional. El método numérico Galerkin Discontinuo de penalidad interna (IP-DGM, por sus siglas en inglés) que puede incluir en la propagación de ondas la presencia de fracturas por medio del modelo de deslizamiento lineal (LSM, por sus siglas en inglés). IP-DGM es un método de elemento finito que usa funciones base discontinuas y términos de penalidad adicionales en la forma débil para imponer continuidad cuando se requiera. Con la implementación de este método en un escenario de baja velocidad (como una formación arcillosa) dentro un medio más rápido, fue posible introducir fracturas en la creación de sismogramas sintéticos para posteriormente transformarlos a sismogramas DAS, yendo de campos de desplazamiento a sismogramas de taza de deformación. En los resultados obtenidos, se observan retrasos en la información sísmica debido a las fracturas y disminuyendo este efecto conforme aumenta la distancia fuente-receptor. | |
| CICESE | |
| 2024 | |
| Tesis de maestría | |
| Inglés | |
| Valencia Flores, F. 2024. Numerical modeling of guided waves in a low velocity zone and its effect on seismograms recorded with optic fiber (DAS) in the presence of fractures. Thesis Master of Science. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 69 pp. | |
| GEOFÍSICA DE LA MASA SÓLIDA TERRESTRE | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Ciencias de la Tierra |
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| tesis_Fernando Valencia Flores_30 mayo 2024.pdf | Versión completa de la tesis | 5.95 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |