مدلسازی عددی فرآیند شکافت هیدرولیکی سنگ در محیط ناپیوسته بوسیله نرم افزار pfc
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی معدن
- نویسنده محمودرضا خلیل بیگ
- استاد راهنما حمید هاشم الحسینی علیرضا باغبانان
- تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
- سال انتشار 1391
چکیده
ایجاد شکست کششی بر روی دیواره چاه و یا نوک شکستگی اولیه موجود و گسترش آن در سنگ، که در نتیجه فشار حاصل از سیال بر روی دیواره قسمتی از چاه و یا شکستگی صورت می?گیرد، را شکافت هیدرولیکی می?گویند. این روش یکی از تکنیک?های تحریک چاه? بوده که برای مخازنی با نفوذپذیری کم تا متوسط که اگر با روش اسیدی تحریک شوند، نرخ تولید اقتصادی را فراهم نمی?کنند، مناسب است. به دلیل اهمیت مکانیزم شروع و گسترش شکست هیدرولیکی در بهبود استخراج نفت و گاز از داخل چاه حفاری، در سال های اخیر تلاش های بسیاری برای مدلسازی این فرآیند صورت گرفته است. در این بین فهم بهتر فرآیند ایجاد و یا گسترش ترک در مدل هندسی با شکل نزدیک به واقعیت که در روشهای بکار رفته قبلی انجام نشده است، هدف انجام این تحقیق میباشد. از اینرو در این مطالعه، ابتدا با استفاده از نرم افزار المان مجزای pfc3d در مدلی با مقیاس آزمایشگاهی و با استفاده از داده های اطلاعاتی مخزن نفت اهواز - بنگستان، فرآیند مربوط به امکان شروع شکستگی و تاثیر پارامتر میدانی رژیم تنش برجا، بر روی عملکرد این فرآیند بررسی شده است. سپس این پدیده در اندازه نمونه بلوکی و با استفاده از نرم افزار المان مجزای سه بعدی 3dec، با استفاده از تکنیک درزه های ساختگی مدلسازی شده و مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تأثیر پارامترهای عملیاتی فرآیند شکست هیدرولیکی از قبیل گرانروی و نرخ تزریق سیال و نیز اثر رژیم تنش برجا، بر روی عملکرد این فرآیند مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از مدلسازی بوسیله ی نرم افزار pfc3d نشان می دهد که شکستگی حاصل در راستای تنش بیشینه ی افقی برجای منطقه گسترش می یابد. علاوه بر این، تحلیل حساسیت صورت گرفته با استفاده از نرم افزار 3dec نشان می دهد که با افزایش گرانروی سیال تزریقی سرعت گسترش شکاف هیدرولیکی کاهش، میزان بازشدگی درزه ها افزایش و تمرکز فشار اطراف چاه و رشد شکستگی در جهت تنش کمینه ی برجا افزون می گردد. از سوی دیگر افزایش نرخ تزریق سیال تزریقی باعث افزایش سرعت گسترش شکست هیدرولیکی، افزایش فشار سیال تزریق و افزایش جابجایی های القایی ناشی از فشار سیال، بر روی دیواره ی چاه می گردد. تحلیل حساسیت مربوط به نسبت تنش های برجای افقی نیز بیانگر این موضوع است که با افزایش نسبت تنش بیشینه ی افقی به تنش کمینه ی افقی، فشار در جهت تنش بیشینه افزایش و در راستای دیگر شدیداً کاهش می یابد. در مورد میزان جابجایی های به وجود آمده نیز بدون در نظر گرفتن حالت تنش افقی یکسان، مقادیر جابجایی ها در جهت تنش کمینه ی افقی افزایش و در جهت تنش بیشینه ی افقی،کاهش می یابد. در حالت حاکم بودن شرایط تنش برجای افقی یکسان، فشار و جابجایی بدست آمده برای نقاط پایش در هر چهار جهت بسیار بیشتر از دیگر حالات تنش می باشد و رشد شکستگی در هر چهار جهت تقریباً متقارن می باشد.
منابع مشابه
مدلسازی آزمایشگاهی و عددی شکست هیدرولیکی در ماسه سنگ های لوشان
در صنعت نفت به منظور افزایش شاخص تولید و بازیافت از چاه هایی که به علت برداشت طولانی مدت، بازده آن کاهش یافته است یا سنگ های اطراف چاه میزان نفوذپذیری کمی دارند از شکست هیدرولیکی استفاده می شود. از آنجایی که عملیات شکست هیدرولیکی، عملیاتی پر هزینه می باشد، بدست آوردن فشار لازم برای شکست هیدرولیکی و تعیین پمپ مناسب برای این عملیات، برای مجریان پروژه اهمیت به سزایی دارد. در این تحقیق به مدلسازی آ...
متن کاملبررسی عددی رفتار هیدرولیکی و سرعت جریان در راه ماهی سد انحرافی کرخه با نرم افزار فلوئنت
راه ماهی ها به سازههای خاصی اطلاق می شود که به ماهی های در حال مهاجرت کمک می کند تا بر موانع و انسدادهایی که راه آنها را به سوی محل تخم ریزی سد میکند، غلبه کنند. این سازهها باید طوری طراحی شوند که نوع ماهی منطقه را جذب کنند و آنها را وارد خود کرده، به طور ایمن عبور داده و از خروجی خارج نماید بدون اینکه ماهی زخمی شود یا تأخیر غیر ضروری برای ماهی بالغ تخم ریزنده به وجود آورد. انواع راه ماهی ک...
متن کاملمطالعه و تحلیل فرآیند شکست سنگ توف بر اساس آزمون‌های آزمایشگاهی و مدلسازی عددی سه‌بعدی
فرایند شکست بسته به شرایط تنش و جنس سنگ، متفاوت است و این موضوع در پایداری سازهها اهمیت زیادی دارد. یکی از تکنیکهای بررسی فرآیند شکست انجام آزمایش سه محوره است. در این تحقیق هدف به دست آوردن راستا و فرآیند شکست نمونه‌های سنگ توف ریولیتی در شرایط تنش‌های جانبی متفاوت در آزمایشگاه و سپس مطالعه جزئیات فرآیند شکست در مدل عددی ساخته شده با روش تفاضل محدود سه‌بعدی است. راستا و نحوه شکست سنگ در آزم...
متن کاملمدلسازی عددی اثر زبری بر رفتار جریان سیال در شکستگی طبیعی سنگ با استفاده از نرم افزار Fluent
در بسیاری از پروژه‌های مهندسی ژئومکانیک، شناخت رفتار هیدرولیکی شکستگی‌های سنگی به عنوان بخش تراوای توده‌سنگ ضروری است. پارامترهای هندسی شکستگی، نظیر زبری دیواره‌ها و بازشدگی شکستگی تاثیر چشم‌گیری در رفتار هیدرولیکی و مکانیکی آن دارد، در این مقاله این پارامترها به صورت عددی مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. در تهیه مدل هندسی از اسکن سه بعدی دیواره‌های شکستگی سنگ طبیعی استفاده شده و با استفاده از نرم ا...
متن کاملمدلسازی عددی آبکشی محل اجرای حوضچه پمپاژ در روش آبگیری باز از دریاها با استفاده از نرم افزار MODFLOW
حوضچه پمپاژ، یکی از مهمترین سازهها در روش آبگیری باز از دریاها بوده که اجرای آن مستلزم پایین آوردن تراز آب زیرزمینی با رویکرد عدم نفوذ آب دریا به محل اجرای آن میباشد. در این مقاله دو رویکرد متداول کاهش تراز آب زیرزمینی به‌وسیله چاههای آبکش بزرگ و چاههای آبکش نقطهای جهت اجرای حوضچه پمپاژ کارخانه آبشیرینکن شهر بوشهر، با کمک نرم‌افزار MODFLOWبه‌عنوان شبیه‌ساز، مورد بررسی قرار گرفت. در این ت...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی معدن
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023