ارزیابی رویکردهای مختلف در پیش‌بینی الگوی ترک در عملیات ایجاد شکاف هیدرولیکی در مخازن نفتی و ارائه یک رویکرد جدید

Abstract

شکست هیدرولیکی، به پروسه ایجاد ترک در زمین به وسیله تزریق تحت فشار یک سیال ویسکوز به داخل یک گمانه اتلاق می‌گردد که در صنایع نفت و گاز به صورت گسترده‌ برای تحریک مخازن نفتی با نفوذپذیری پایین مورد استفاده قرار می‌گیرد. اطلاعات صحرایی مربوط به عملیات شکست هیدرولیکی عمدتاً به صورت منحنی‌های فشار- زمان موجود است که تعیین هندسه واقعی ترک هیدرولیکی با استفاده از این اطلاعات به تنهایی ممکن نیست. از این رو، طراحی و کنترل فرآیند شکست هیدرولیکی تنها با تکیه بر مدل‌های ریاضی و عددی پیچیده امکان‌پذیر است. در این راستا، طی چند دهه گذشته مدل‌های تحلیلی و عددی متعددی شامل مدل‌های دوبعدی، شبه سه بعدی و سه بعدی، جهت پیش بینی محل، جهت و گستردگی ترک‌های هیدرولیکی ابداع شده‌اند. در مقاله حاضر، پس از بیان کاربردها و مکانیزم رخداد شکست هیدرولیکی، رویکردهای مختلف در تحلیل مسأله و پیش‌بینی الگوی ترک در سازندهای نفتی مورد بحث و بررسی قرار می‌گیرد. در انتها چارچوب و فرمول‌بندی یک مدل عددی با قابلیت مدل‌سازی ترک‌ها در محیط سه بعدی و لحاظ کردن اثرات ژئومکانیکی مخزن و جریان دو سیال ارائه می‌گردد.