بررسی آزمایشگاهی تأثیر مشبک‌کاری بر شکست هیدرولیکی، تحت شرایط تنش سه محوره با استفاده از مدلسازی فیزیکی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند تبریز

2 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی اصفهان

3 دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه صنعتی سهند تبریز

doi
10.29252/anm.2019.10976.1369
چکیده

شکست هیدرولیکی یکی از مهم‌ترین روش‌های تحریک مخازن نفت و گاز است که برای افزایش جریان سیال از مخازن با تراوایی پایین به سمت چاه استفاده می‌شود. عوامل مختلفی، همچون تنش‌های برجا، شکستگی‌های طبیعی سازند، رئولوژی سیال، خواص مکانیکی سازند، شدت جریان سیال تزریقی و مشبک‌کاری بر روی فشار شکست و چگونگی عملیات تأثیرگذار هستند. در این مطالعه، برای بررسی آزمایشگاهی شکست هیدرولیکی با در نظر گرفتن شرایط مخزن، دستگاه سه محوره‌ای با قابلیت اعمال تنش‌های اصلی، طراحی و ساخته شد. برای این منظور، تعداد 38 نمونه مصنوعی با اندازه 10 10 10 سانتی‌متر ساخته شد. سپس تأثیر پارامترهای مختلف مشبک‌کاری، همچون هندسه مشبک (شامل طول، قطر و شکل)، فاز مشبک‌کاری (در دو حالت چاه عمودی و افقی) و تنش افقی کمینه، مطالعه و بررسی شد. با رسم نمودار فشار- زمان، نحوه گسترش ریز ترک‌ها و شکستگی‌های متقاطع ارزیابی شد. نتایج نشان داد که با افزایش زاویه مشبک نسبت به تنش افقی بیشینه در چاه قائم، کاهش زاویه مشبک نسبت به تنش افقی بیشینه در چاه افقی و همچنین، افزایش تنش افقی کمینه، فشار شکست افزایش می‌یابد.