نقش خواص ژئومکانیکی در فرآیند گسترش شکست هیدرولیکی با استفاده از تکنیک شبکه شکستگی‌های مجزای موهومی

Abstract

شکست هیدرولیکی از روش‌های مرسوم و رایج در تحریک چاه‌های هیدروکربوری با نفوذپذیری پایین به منظور بهبود تولید است. این روش جهت ایجاد شکاف‌های مصنوعی و تحریک جریان سیال در چاه‌های نفت و گاز کاربرد گسترده‌ای دارد. در این مقاله با استفاده از تکنیک شبکه شکستگی‌های مجزا، فرآیند گسترش شکستگی در نرم‌افزار اجزای مجزای UDEC شبیه‌سازی شد. این روش کلیدی برای شبیه‌سازی شکست هیدرولیکی است که قابلیت انجام آنالیز هیدرومکانیکی برای مدل‌سازی جریان سیال داخل شبکه شکستگی‌ها را داراست. به دلیل آنکه مدل‌سازی شروع یک شکستگی القایی در روش اجزای مجزا مشکل است، در این مقاله از تکنیک درزه‌های ساختگی برای شبیه‌سازی فرآیند استفاده شده است. در این راستا برای مدل‌سازی فرآیند گسترش شکستگی در محیطی معادل با خواص ماده سنگ، از درزه‌های موهومی استفاده شد. بدین منظور، خواص مقاومتی و مکانیکی ناپیوستگی‌ها معادل با خواص مقاومتی و مکانیکی ماده سنگ در نظر گرفته شد. سپس، نقش پارامترهای مکانیک سنگی شامل مدول الاستیسته، چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی در فرآیند گسترش شکستگی بررسی شد. نتایج مدل‌سازی‌های عددی نشان دادند که با افزایش مدول الاستیسته و کاهش زاویه اصطکاک، گسترش شکست هیدرولیکی افزایش می‌یابد. همچنین افزایش مقدار چسبندگی تاثیر چشم‌گیری بر طول گسترش شکست ندارد، اما باعث کاهش بازشدگی شکاف هیدرولیکی می‌شود.