مطالعه آزمایشگاهی اثر تنش حرارتی بر فشار شکست هیدرولیکی ماسه سنگ لوشان

در صنعت نفت برای افزایش شاخص تولید و بازیافت از چاه‌هایی که به علت برداشت طولانی مدت، بازده آن کاهش یافته است یا سنگ‌های اطراف چاه میزان نفوذپذیری کمی دارند از شکست هیدرولیکی استفاده می‌شود و چون عملیات شکست هیدرولیکی پرهزینه است، به دست آوردن فشار لازم برای شکست هیدرولیکی و تعیین پمپ مناسب برای این عملیات، برای مجریان پروژه اهمیت به سزایی دارد. در این تحقیق از نمونه‌های ماسه‌سنگ منطقه لوشان برای مطالعه استفاده شد و تاثیر تنش حرارتی روی فشار شکست هیدرولیکی ماسه سنگ مورد بررسی قرار گرفت. برای مدلسازی آزمایشگاهی شکست هیدرولیکی بر روی سلول سه محوری هوک تغییراتی داده شده استتا برای مدلسازی شکست هیدرولیکی مناسب‌سازی شود. نمونه‌های مورد مطالعه به شکل استوانه‌ای توخالی جدار ضخیم، دارای قطر خارجی 7/54، قطر داخلی 12 و ارتفاع 108 میلی‌مترند. برای بررسی اثر تنش حرارتی، آزمایش‌ها بر روی نمونه‌هایی که ابتدا تا دمای 100 درجه سانتی‌گراد در کوره گرم شده و سپس در آب 5، 10 و 15 درجه سانتی‌گراد سرد شده‌اند، انجام شده است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که با کاهش دمای سرد کردن نمونه‌ها، فشار شکست هیدرولیکی کاهش می‌یابد.در عملیات شکست هیدرولیکی این کاهش فشار شکست باعث می‌شود که پمپی با ظرفیت تولید فشار کمتری خریداری شود و در نتیجه هزینه‌های عملیات کاهش یابد. تغییرات فشار شکست هیدرولیکی در اثر تنش حرارتی با تغییرات سرعت امواج طولی، وزن مخصوص خشک، مقاومت تراکم تک‌ محوری و نفوذپذیری تطابق دارد. از تصاویر سی‌تی‌اسکن نیز برای بررسی تغییرات میکرو ترک‌ها استفاده شده است، مقدار سی‌تی از 1654 هانسفیلد به 1614 هانسفیلد کاهش پیدا کرد. مقدار سی‌تی محاسبه شده از این تصاویر نیز تغییرات فشار شکست هیدرولیکی را تایید می‌کند.