چند سالی است که ذخیره‏سازی گاز طبیعی در بیشتر نقاط دنیا برای ایجاد تعادل در بازار مصرف گاز به کار گرفته می‏شود. مزایای اقتصادی این گونه طرح‏ها علت اصلی گرایش به سمت آن‏هاست. از طرفی دیگر، افزایش تقاضای گاز طبیعی به عنوان پاکیزه‏ترین انرژی فسیلی و همچنین دوره‏های تقاضای طولانی در فصل زمستان ذخیره‏سازی گاز را امکان پذیر نموده است. در بین روش‏های مرسوم ذخیره‏سازی گاز روش ذخیره‏سازی در مخازنی که قبلاً در‏‏‏‏‏‏‏‏‏بر‏دارنده نفت و یا گاز بوده‏اند از اهمیت ویژه‏ای برخودار است. در این پایان نامه مدلسازی عددی مخزن گازی سراجه قم که در فاصله 90 کیلومتری کلان شهر تهران واقع شده به صورت غیرکوپلی حل شده و نتایج آن ارائه شده است. پس از دستیابی به یک انطباق زمانی قابل قبول و اطمینان از دقت کافی مدل برای شبیه‏سازی فرآیند ذخیره‏سازی گاز، پیش بینی رفتار مخزن برای توسعه طرح‏های اقتصادی در این حوزه مورد بررسی قرار گرفته است. بنابراین پس از مقایسه دو سناریوی تخلیه کامل و تخلیه جزئی، سناریو دخیره سازی گاز در مخزن تخلیه جزئی به عنوان گزینه مناسب پیشنهاد شد.

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.