پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی معدن، نفت و ژئوفیزیک > مقطع دکتری > سال 1395
پدیدآورندگان:
ابوالفضل مرادی [پدیدآور اصلی]، بهزاد تخم چی[استاد راهنما]، وامق رسولی [استاد راهنما]، محمد فاتحی مرجی [استاد مشاور]
چکیده: هیدروکربور موجود در مخازن با توجه به فشار بالای آن در مراحل اولیه بدون پمپاژ قابل استخراج است. با ادامة برداشت، فشار مخزن کاهش یافته و درنتیجه میزان هیدروکربور استخراجی نیز کاهش مییابد. روشهای مختلف ازدیاد برداشت از جمله شکست هیدرولیکی به منظور حل این مشکل توسعه داده شده‌اند. با توجه به ضرورت انجام مطالعات اولیه امکان‌سنجی اجرای شکست هیدرولیکی به منظور تعیین راستای شکست هیدرولیکی و تنش حاکم بر میدان مطالعاتی که نقش مؤثری در موفقیت این عملیات دارد، در این مطالعه فرآیند امکان‌سنجی و چگونگی تجزیه و تحلیل نتایج حاصله مورد بررسی قرار گرفته است. از طرفی برخلاف استفاده گسترده روش شکست هیدرولیکی در استخراج نفت و گاز، جنبه‌های اساسی و مهمی از آن همچنان مبهم باقی‌ مانده است و مستلزم انجام تحقیقات وسیع‌تر بمنظور افزایش کارایی عملیات شکست هیدرولیکی می‌باشد. از آن جمله می‌توان به گسترش شکست هیدرولیکی در مخازن شکاف‌دار و اندرکنش آن با ناپیوستگی‌های طبیعی موجود در مخزن اشاره نمود. این پژوهش، به بررسی این جنبههای مبهم و اثرات آن بر مکانیزم گسترش شکست میپردازد. در این مطالعه، روش‌های ناپیوستگی جابجایی و تنش موهومی جهت مدلسازیهای عددی و اصول مکانیک شکست الاستیک خطی برای شبیه‌سازی فرآیند شکست و گسترش آن، در کنار معیارهای اندرکنش جهت بررسی رفتار شکست هیدرولیکی در مواجهه با شکست طبیعی، مورد استفاده قرار گرفته اند. کاربرد دو روش ناپیوستگی جابجایی و تنش موهومی موجب افزایش دقت در تعیین میدان تنش (ویژگی برتر روش تنش موهومی) و جابجایی‌ها (ویژگی برتر روش ناپیوستگی جابجایی) می‌گردد. پس از ترکیب این دو روش عددی و معرفی الگوریتم‌های مورد نیاز، مدل عددی با استفاده از چندین حل تحلیلی و نتایج آزمایشگاهی مورد اعتبارسنجی قرار گرفت و دقت و صحت آن تایید گردید. در اولین قسمت مدل‌سازی‌های عددی، به بررسی پارامترهای هندسی موثر بر نحوه گسترش شکست هیدرولیکی از جمله راستای شکست هیدرولیکی اولیه، راستای شکست طبیعی، طول شکست‌های هیدرولیکی و طبیعی و فاصله‌داری شکستگی‌های طبیعی از شکست هیدرولیکی پرداخته شد. بر این اساس مشاهده شد در حالاتی که پارامترهای انتخابی موجب نزدیک شدن نوک شکست هیدرولیکی به شکست طبیعی می‌شود، مقدار فاکتور شدت تنش ترک در حال گسترش، برخلاف معمول، کاهش می‌یابد. در مواردی که مسیر این ترک در حال رشد بسیار نزدیک به نوک شکست طبیعی باشد، بدلیل اغتشاش در میدان تنش اطراف ترک طبیعی رشد ترک متوقف می‌شود. میزان بازشدگی دهانه شکست هیدرولیکی به عنوان یکی از پارامترهای موثر بر نرخ تولید از چاه مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور تاثیر پارامترهای گوناگون از جمله راستای ترک، میدان تنشی و خصوصیات مکانیکی سنگ بر تغییر میزان بازشدگی با در نظر گرفتن 1500 مدل مختلف اجرا و تحلیل شد. با بکارگیری برازش چند متغیره رابطه‌ای جدید با ضریب همبستگی بالا (%94.35) برای پیش‌بینی بازشدگی دهانه ترک هیدرولیکی (در شرایط ژئومکانیکی و طول ترک دلخواه) ارائه گردید. همچنین تأثیر پارامترهای هندسی نظیر شعاع چاه و رشد شکست هیدرولیکی و طول گسترش شکست هیدرولیکی بر مقدار بازشدگی ترک اولیه بررسی شد که در هر دو مورد روابطی با ضریب همبستگی بالا و تقریباً خطی از طریق برازش بدست آمد. مدل‌سازی عددی اندرکنش شکست هیدرولیکی و طبیعی نیز با در نظر گرفتن شرایط مختلف، شبیه‌سازی شده است. نتایج مطالعات نشان داده است که انرژی شکست هیدرولیکی پس از هر عبور موفق از شکست طبیعی واقع در مسیر رشد خود کاهش می‌یابد و احتمال عبور شکست هیدرولیکی در دفعات بعد کمتر خواهد بود. همیچنین فاصله داری کمتر شکستگی های طبیعی موجب افزایش برخورد شکست هیدرولیکی و طبیعی می‌شود. انجام مدل‌سازی‌ها در حالات مختلف، شرایط لازم را برای توقف، عبور و یا رشد شکست طبیعی در هنگام برخورد با شکست هیدرولیکی ارائه داد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#شکست هیدرولیکی #شکست طبیعی #گسترش ترک #روش ناپیوستگی جابجایی #روش تنش موهومی #مخازن نفتی
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)