شبیه سازی جوانه زنی و رشد ترک در عملیات شکست هیدرولیکی چاه نفت با استفاده از معیار آسیب تنش اصلی بیشینه
Abstract
عملیات شکست هیدرولیکی از روش هایی است که در صنایع بالادستی نفت و گاز به منظور افزایش بازده تولید مخازن به کار می رود. در پژوهش حاضرکه با هدف شبیه سازی فرایند شکست هیدرولیکی تعریف شده است، از اطلاعات آزمایشگاهی میدان اهواز، مخزن بنگستان به عنوان داده های ورودی استفاده شده و مدل دوبعدی کرنش صفحه ای برای تحلیل فرایند شکست هیدرولیکی در نرم افزار آباکوس طراحی شده است. تنش های درجا بر اساس روابط رایج پیشنهاد شده به مدل همگن الاستیک واردشده است. به منظور بررسی مکانیزم جوانه زنی و رشد ترک، برای نخستین بار در این زمینه از روش نوین اجزاء محدود توسعه یافته استفاده شده و مدل آسیب بر مبنای تنش اصلی بیشینه، به عنوان معیار ترک درنظرگرفته شده است. در این پژوهش مدل ها، تحت شرایط مختلف تحلیل و اثر پارامترهایی نظیر تنش های درجا، فشار منفذی و خصوصیات مکانیکی سنگ مورد بررسی قرار گرفت. بر این اساس، راستای بحرانی برای جوانه زنی و رشد، راستای عمود بر تنش کمینه درجا به دست آمده و اعمال فشار منفذی باعث کاهش شدید فشار جوانه زنی شده است. هم چنین بیشترین فشار سیال در لحظه جوانه زنی بوده و پس از رشد ترک اولیه زاویه دار، فشار مورد نیاز برای رشد آن به مقدار ثابتی میل کرده است. مقایسه نتایج با تئوری های موجود و خطای کم، از اعتبار و دقت مناسب شبیه سازی انجام شده حکایت دارد.