بررسی تأثیر نوع اشباع در تنش های حرارتی و مکانیکی ناشی از سوراخ-کاری با لیزر در سنگ مخازن هیدروکربنی

مشبک­ کاری با لیزردر استخراج هیدروکربورها در حال تحقیق می­باشد. ازمزایای استفاده از لیزر در مشبک­کاری می توان به افزایش تراوایی سنگ مخزن به دلیل ایجاد شکستگی اشاره نمود. تعدادی از مخازن هیدروکربوری در ایران در سازندهای متشکل از لایه­های آهکی می­باشد. لذا نمونه مورد بررسی از آهک لایه­های نفتی بوده است. بمنظور کامل کردن مطالعه در سنگ­ها از یک نمونه گرانیت نیز استفاده شده است. در این تحقیق مدل المان محدود برای مدل سازی تأثیر نوع اشباع در تنش­های حرارتی و مکانیکی ناشی از سوراخ­کاری با لیزر nd:yag در نمونه سنگاستفاده شده است. لذا نرم افزار آباکوس (abaqus) برای تحلیل­های حرارتی و مکانیکی انتخاب شده و در آن، خصوصیات حرارتی سنگ مخزن از قبیل هدایت حرارتی، چگالی و ظرفیت گرمایی در نظر گرفته شده اند. نتایج تحقیق مشخص نمود که در نمونه سنگ­های آهک و گرانیت، بیشترین تغییرات حرارت در حالت اشباع از آب می­باشد. در صورتیکه تنش ماکزیمم ایجاد شده در اثر لیزرکاری در حالت خشک بیشتر از حالت­های اشباع است. تنش ایجاد شده در سنگ با حرارت و انرژی ویژه حفاری رابطه عکس دارد. همچنین سنگ آهک نسبت به گرانیت حساسیت بیشتری در برابر تغییرات حرارت از خود نشان می­دهد.