نام پژوهشگر: علی اصغر صفری ورزنه

بررسی نقش پارامترهای مکانیک سنگی در شکست هیدرولیکی سنگ مخازن هیدروکربوری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی 1391
  علی اصغر صفری ورزنه   مرتضی احمدی

شکست هیدرولیکی یکی از تکنیک های تحریک مخازن می باشد که برای افزایش تولید هیدروکربن ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق، رفتار تراوشی سیال، نحوه گسترش شکست و همچنین اندرکنش بین شکست هیدرولیکی و ناپیوستگی ها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور انجام تحلیل ها از نرم افزار pfc2d استفاده شد. از آنجایی که این نرم افزار در تخمین مقاومت کششی دارای دقت کافی نمی باشد، در این مطالعه سعی بر آن شد تا این مشکل حل شود. برای رفع این مشکل، از مطالعات آزمایشگاهی و میکروسکوپی نمونه سنگ گرانیت برای کالیبراسیون استفاده شد. پس از اعتبارسنجی این روش با نمونه سنگ گرانیت، کالیبراسیون مدل مجدداً با استفاده از داده های حاصل از آزمون های آزمایشگاهی سنگ کربناته انجام شد. سپس مدل های مکانیکی سنگ کربناته با جریان هیدرولیکی کوپل شدند، تا مدل هیدرومکانیکی برای شکست هیدرولیکی ساخته شود. نتایج حاصل از مدل سازی شکست هیدرولیکی در ویسکوزیته های مختلف نشان داد که ویسکوزیته پایین موجب تراوش وسیع تر سیال شده و در این حالت پدیده شکست و تراوش همزمان رخ می دهند. اما با افزایش ویسکوزیته سیال، اگرچه شروع شکست همزمان با تراوش سیال بوده، اما گسترش شکست جلوتر از منطقه تراوش سیال ادامه می یابد. الگوی رشد شکست در حالت نفوذپذیری پایین به صورت خطی- شاخه ای و در نفوذ پذیری بالا خطی با ضخامت زیاد می باشد. در مدل های دارای ناپیوستگی اولیه، به طور کلی سه نوع اندرکنش بین شکست هیدرولیکی و ناپیوستگی مشاهده شد که عبارتند از: الف- عبور شکست هیدرولیکی از ناپیوستگی، ب- توقف موقت شکست هیدرولیکی با بازشدگی و اتساع ناپیوستگی، ج- توقف شکست هیدرولیکی به دلیل لغزش های برشی. در این مدل ها، با افزایش اختلاف میان تنش های محصورکننده، فشار شکست آنی کاهش می یابد. به علاوه تفاوت بین فشار شکست آنی در هر یک از سه نوع اندرکنش بین شکست هیدرولیکی و ناپیوستگی کم می باشد.