بررسی ژئومکانیکی و مدلسازی شکست ذخیره سازی گاز co2 در یکی از مخازن زیر زمینی ایران

از مهمترین مسائل یک طراحی موفق برای ذخیره سازی گاز در مخازن تهی شده در فرایند ذخیره سازی گاز دی اکسید کربن، که در ذخیره سازی گاز طبیعی هم اهمیت بسزایی دارد، اطمینان از عدم خروج گاز از مخزن پس از ذخیره سازی است. در این میان علم مکانیک سنگ با بررسی مشخصات ژئومکانیکی سنگ مخزن و ناپیوستگی های آن، و همچنین پیش بینی پایداری ناپیوستگی ها پس از تزریق گاز به مخزن و در نهایت ارائه یک محدوده فشار مناسب برای ذخیره سازی گاز، نقش مهمی در پروسه ذخیره سازی گاز ایفا می کند. در این پایان نامه ابتدا به طور خلاصه به اهمیت مطالعات اولیه زمین شناسی و بررسی دقیق موقعیت ناپیوستگی ها و مطالعه وضعیت تنش در اعماق زیاد پرداخته می شود و سپس به معرفی روشهای اولیه تئوری ارائه شده برای بررسی پایداری مخزن در نتیجه تزریق گاز و افزایش فشار حفره ای پرداخته می شود و سپس روش های جدیدتری موسوم به روش های شبه تحلیلی معرفی می گردند که روش های پیچیده تر و دقیق تری می باشند. سپس از ترکیب روش های ارائه شده رابطه ای برای پیش بینی حداکثر فشار گاز قابل تزریق به مخزن در صورتی که اطلاع دقیقی از شرایط مخزن در دسترس نباشد ارائه شده است که تنها با اطلاع از چند پارامتر ساده یک تخمین اولیه و محافظه کارانه از حد نهایی فشار تزریق گاز به مخزن ارائه می کند. در نهایت با استفاده از روشهای عددی و با استفاده از نرم افزار udec، که بر اساس روش اجزا مجزا پایه ریزی شده است و قادر به شبیه سازی فشار حفره ای و ناپیوستگی های مخزن می باشد، مخزن مورد نظر مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل ارائه شده و با روش های تئوری مقایسه گردیده است. نتایج روشهای شبه تحلیلی حد بیشینه فشار مخزن را حدود 58 مگاپاسکال و روشهای عددی بین 50 تا 60 مگاپاسکال برای بدترین حالت وضعیت ناپیوستگی ها یعنی زاویه 30 درجه نسبت به امتداد تنش اصلی بیشینه تخمین زده اند.