بررسی گسترش ترک در سنگ های هموژن به منظور ارزیابی شکست هیدرولیکی در مخازن نفتی

thesis
abstract

اصطلاح شکست هیدرولیکی در مکانیک سنگ، شامل مسدود کردن بخشی از یک چاه توسط توپک (packer) و سپس افزایش فشار سیال در این بخش از چاه برای ایجاد و گسترش شکست در سنگ می باشد. عملیات شکست هیدرولیکی کاربرد وسیعی در ایجاد شکستگی در مخازن نفتی و گازی، چاه¬های عمیق آب و انرژی ژئوترمال و همچنین تعیین تنش برجا در توده های سنگی دارد. با توجه به اهمیت این موضوع در این مطالعه وضعیت شکست و چگونگی شکل گرفتن ترک وگسترش آن در سنگ¬های شکننده مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور نمونه های مورد آزمایش از ساختگاه سد پیرتقی که عمدتا شامل واحدهای سنگی آندزیت می¬باشند، انتخاب شد و برای انجام آزمایشهای مختلف آماده سازی گردید. در این تحقیق آزمایش¬های مکانیک سنگی شامل آزمایش مقاومت فشاری تک محوری ، مقاومت فشاری سه محوری و آزمایش مقاومت کششی برزیلی برروی نمونه های آندزیتی، با دستگاه servo-control و با نرخ بارگذاری (mm/s) 0.001 انجام شد. در ادامه آزمایش تعیین چقرمگی شکست با استفاده از دستگاه بارگذاری سه نقطه ای، و آزمایش شکست هیدرولیکی آزمایشگاهی بر روی هفت نمونه سنگی، به منظور بررسی چگونگی شکل گرفتن و توسعه ترک، تحت شرایط مختلف فشار جانبی انجام شد. با توجه به کرنش پایین و استحکام فشاری بالای نمونه¬های سنگی و همچنین شدت تنش ایجاد شده، انرژی لازم برای گسترش ترک در محدوده رفتار الاستیک برای انجام آزمایش شکست هیدرولیکی فراهم می باشد. نتایج حاصل از آزمایشهای شکست هیدرولیکی نشان داد که با توجه به هندسه شکست، مقدار انرژی حاصل از شکست نمونه¬های سنگی مورد آزمایش، رشد سریع ترک را به همراه دارد. همچنین زمان شکست نمونه¬های سنگی در آزمایش شکست هیدرولیکی، گسترش و شکل گرفتن ترک در این بازه زمانی کوتاه، دلیل روشنی بر این موضوع است. در نهایت مدلسازی عددی با در نظر گرفتن شرایط آزمایشگاهی با استفاده از نرم افزار abaqus انجام شد که مقایسه شکل و زمان لازم برای گسترش وشکل گرفتن ترک در مدلسازی عددی تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی را نشان داد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

مدل سازی گسترش شکست هیدرولیکی در مخازن نفتی با استفاده از روش عددی المان های مرزی

فرآیند شکست هیدرولیکی یکی از متداولترین و پرکاربردترین روشهای مرسوم در انگیزش مصنوعی چاه های نفتی است. در این روش با ایجاد یک شکستگی مصنوعی که از دیواره چاه شروع شده و به سمت مخزن گسترش می یابد عملاً یک مسیر با نفوذپذیری بالا برای انتقال سیال مخزن به درون چاه در مخازن با نفوذپذیری کم ایجاد می گردد. یکی از روش های مطالعه این فرایند، استفاده از مدل سازی های عددی برای پیش بینی مسیر و هندسه شکاف ایج...

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

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 ای...

full text

بررسی گسترش ترک در روش شکست هیدرولیکی بوسیله مدلهای دوبعدی ‏‎‎‏‏‎‎‏(مورد مطالعاتی مخزن نفتی بنگستان)

نفت یکی از منابع اصلی انرژی در زندگی روزمره جوامع انسانی است. محدود بودن منابع سوخت فسیلی و غیرقابل تجدید بودن آن موجب شده است که استفاده از این منابع با دقت بیشتری انجام شده و تمهیداتی جهت بازیافت هر چه بیشتر نفت از مخازن نفت در نظر گرفته شود از جمله مشکلات بازیافت نفت از مخازن می توان به کاهش جریان نفت از مخزن به درون چاه در اثر پایین بودن نفوذپذیری سازند و یا کاهش نفوذپذیری سازند بدلیل رسوبا...

15 صفحه اول

مدل‌سازی عددی شکست هیدرولیکی در مخازن نفتی با اجزاء محدود توسعه‌یافته

از جمله روش‌های استخراج نفت و گاز، شکست هیدرولیکی است که طی آن، سیالی با فشاری بیشتر از تنش برجای منطقه به محلی از چاه که توسط پکرها ایزوله شده است، تزریق می‌شود و در نهایت، زمانی که فشار سیال از تنش برجای حاکم بر منطقه فراتر رود، شکست هیدرولیکی رخ خواهد داد. یکی از جدیدترین روش‌های عددی جهت مدل‌سازی شکست هیدرولیکی روش اجزاء محدود توسعه‌یافته است. در این روش، با توجه به اصل تفکیک پیوستگی در اثر...

full text

بررسی متغیرهای زمین‌شناسی مهندسی در ایجاد شکست هیدرولیکی به منظور ازدیاد برداشت از مخازن نفت به‌کمک روش اجزای محدود

فرایند شکست هیدرولیک معمولاً در تولید مخازن نفت و گاز طبیعی به عنوان عامل افزایش تولید چاه و گسترش زمان تولید مخزن مورد استفاده قرار می‌گیرد. میزان تولید مخازن نفت و گاز که به ‌روش هیدرولیکی شکسته یا شکاف‌دار می‌شوند، به‌طور مستقیم به‌گسترش شکستگی و چگونگی ارتباط دیواره چاه با شکستگی بستگی دارد. برخی از تشکیلات و سازندهای سنگی شامل سامانه‌هایی با شکستگی طبیعی هستند که بعدها می‌توانند تولید یک چا...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی معدن

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023