When multiple hydraulic fractures propagate simultaneously from a horizontal wellbore, elastic stress-shadow interactions generate complex non-planar three-dimensional geometries whose effect on subsequent reservoir drainage has infrequently been quantified, because the propagation and production solvers have historically been incompatible stand-alone tools. This paper presents HyFrac.fun, a cloud-native platform that bridges this gap by exploiting a structural isomorphism between the two SGBEM--FEM governing operator systems. The platform enables automated zero-conversion handoff of the evolved 3D fracture mesh directly to the steady-state Darcy production solver for realizing a fully integrated lifecycle simulation of multi-stage non-planar hydraulic fractures. The lifecycle analysis reveals a double shadow phenomenon: the mechanical stress shadow that suppresses inner-fracture growth during stimulation mirrors a fluid pressure shadow that reduces the inner fracture's drawout rate at small cluster spacing. Critically, switching to a shear-thinning power-law fracturing fluid leaves the fracture trajectories and production rates almost unchanged, demonstrating that stress-shadow-controlled fracture geometry instead of fluid rheology is the primary determinant of long-term production efficiency at equal injection rates. These physics findings are accessible from integrated fracture propagation and production simulations.


翻译:当多条水力裂缝从水平井筒同时扩展时,弹性应力阴影相互作用会产生复杂的非平面三维几何形态,其对后续储层排采效果的影响此前鲜少被量化,这是因为传播与生产求解器历来是不兼容的独立工具。本文提出云原生平台HyFrac.fun,通过利用两个SGBEM-FEM算子系统间的结构同构性填补了这一空白。该平台可将演化的三维裂缝网格自动零转换衔接至稳态达西生产求解器,实现多级非平面水力裂缝全生命周期模拟的完全集成。生命周期分析揭示出双重阴影现象:抑制内裂缝在压裂期间生长的力学应力阴影,与在簇间距较小时降低内裂缝采出速率的流体压力阴影相互对应。关键的是,切换为剪切稀化幂律压裂液后,裂缝轨迹与产量几乎保持不变,这表明在注液速率相同时,应力阴影控制的裂缝几何形态(而非流体流变性)是长期生产效率的主要决定因素。这些物理发现可通过集成的裂缝扩展与生产模拟获得。

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