دانلود مقاله مطالعه آزمایشگاهی شکافت هیدرولیکی در مخازن هیدروکربوری

مطالعه آزمایشگاهی شکافت هیدرولیکی در مخازن هیدروکربوری

چکیده
شکافت هیدرولیکی در سنگ زمانی اتفاق میافتد که فشار سیال در سنگ از حداقل تنش افقی و مقاومت کششی سنگ بیشتر گردد که نتیجه آن گسیختگی کششی یا شکافت سنگ میباشد. یک شکافت هیدرولیکی ممکن است بوسیله فرآیندهای طبیعی و زمینشناختی در زمین شروع شود که به موجب آن فشار سیال افزایش و یا تنش اصلی حداقل کاهش مییابد. گسترش شکافت هیدرولیکی در حضور شکافهای طبیعی متفاوت از گسترش شکافت هیدرولیکی در مخازن بدون شکاف طبیعی میباشند. چرا که حضور شکافهای طبیعی در مخزن منجر به تغییر مسیر گسترش شکافت هیدرولیکی در سازند میگردند. مکانیسم شروع شکست بهعنوان یک پیامد پایه برای روش شکافت هیدرولیکی است. بهعلت تفاوت- های زیاد در مکانیسم شروع شکست مخازن مختلف، بکارگیری تکنیکهای موفق ایجاد شکست در مخازن متخلخل برای مخازن شکافدار و لایهای ناکارآمد میباشد. در این مطالعه مجموعهای از آزمایشهای آزمایشگاهی با استفاده از یک سیستم شکافت هیدرولیکی سه محوره واقعی به منظور بررسی مکانیسم شروع و گسترش شکافت هیدرولیکی در مخازن متخلخل و شکافدار طبیعی انجام گرفت. اثرات میدان تنش، فشار همه جانبه و شکستگیهای طبیعی روی شروع و گسترش شکاف هیدرولیکی مورد بحث قرار گرفته است. آزمایشها در یک دستگاه با قابلیت اعمال فشار سه محوره واقعی انجام شدند. بدین منظور نمونه- های مکعبی شکل با ابعاد 300 میلیمتر در میان پیستونهای فشار قرار داده شدند. این پیستونها قادر به شبیهسازی شرایط تنش برجا میباشند. سیستم شکافت هیدرولیکی دارای یک پمپ هیدرولیکی برای تزریق سیال به داخل نمونه نیز میباشد. شکافت هیدرولیکی القایی از چاه شروعو در امتداد تنش افقی حداکثر گسترش و سپس با یک شکاف از پیش موجود با یک زاویه معین برخورد مینماید. از یک سیال با ویسکوزیته بالا برای شروع شکست استفاده شد. ضمناً مقداری مایع قرمز ر نگ 1 به سیال تزریقی به منظور ردیابی بهتر مسیر گسترش شکافت هیدرولیکی اضافه گردید. بلوکها با ترکیبی از سیمان و ماسه ریز دانه ساخته شدند. برای شبیهسازی شکاف طبیعی در مدلها از یک نوع کاغذ پرینتر معمولی استفاده شد. یکی از فاکتورهای مهم در شکافت هیدرولیکی شبیهسازی شرایط تنش برجا میباشد. در این مطالعه دو نوع رژیم تنش نرمال و تکتونیکی در نظر گرفته شد. نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد که تمرکز تنش در اطراف چاه بطور مشخصی فشار شکست در سنگ را افزایش خواهد داد. در صورتیکه وجود شکاف های طبیعی در دیواره چاه این تمرکز تنش را از بین خواهد برد و منجر به کاهش فشار شروع شکست در اطراف چاه میگردد. همچنین دو نوع برهمکنش میان شکافت هیدرولیکی و شکاف طبیعی در مخازن شکافدار مشاهده شد که عبارتند از قطعشدگی و باز شدگی شکاف طبیعی. در شرایط تنش نرمال، شکافت هیدرولیکی شکاف از پیش موجود را قطع و از آن عبور مینماید در صورتیکه در شرایط تنش تکتونیکی یا مخازن کم عمق شکافت هیدرولیکی با باز شدن شکاف از پیش موجود به دام افتاده و قادر به عبور از آن نخواهد بود.

واژه های کلیدی:

آزمایش شکافت هیدرولیکی، مخازن متخلخل و شکافدار، شروع و گسترش شکست.

نویسندگان :

علینقی دهقان ، کامران گشتاسبی ، کاوه آهنگری ، یان جین ، جنیفر میسکیمینس

پنجمین کنفرانس مکانیک سنگ ایران (1393)

بلافاصله پس از پرداخت هزینه لینک دانلود توسط سیستم فعال و در اختیار شما قرار می گیرد و یک کد رهگیری جهت پیگیری احتمالی درخواست، به شما داده می شود. همچنین بعد از چند ثانیه به صفحه مورد نظر جهت دریافت مقاله انتقال داده خواهید شد.

قیمت:2000 تومان