چکیده: شکستگی ها یکی از اصلی ترین عوامل تراوکننده سیستم های نفتی به شمار می روند. از بین تمامی مشخصات مربوط به شکستگی ها، دو عامل زبری و بازشدگی جزو حیاتی ترین پارامترهای اثرگذار بر آنها هستند. از اینرو در این رساله مستقیماً به بررسی آزمایشگاهی این دو پارامتر مهم پرداخته شده است. برای این منظور پس از آزمایش بیش از 70 ایده مختلف، ساخت نمونه مصنوعی از جنس بتن پودری واکنش پذیر در دستورکار قرار گرفت و پس از پذیرش در آزمون های کنترل کیفی در فرایند قالب گیری نمونه ها مورد استفاده قرار گرفت. همچنین الگوهای زبری با ضخامت مشخص جهت مهیا کردن شرط بازشدگی، پس از محاسبات مبتنی بر روش ساخت و مقیاس اجرا با استفاده از فناوری حکاکی لیزری و بازپخت مجدد ساخته شدند و در قالب گیری بکار رفتند. برای اندازه گیری مقدار زبری از محاسبات مبتنی بر هندسه فرکتال و آنالیز تبدیل موجک استفاده شد. در این مسیر، رابطه ای جدید نیز بصورت تحلیلی برای محاسبه مقدار زبری با الگوی دندانه اره ای برای اولین بار ارائه شد. این موضوع با ساخت بیش از 700000 داده مصنوعی آغاز شد. پس از ارائه یک الگوریتم ابتکاری جهت محاسبه بعد فرکتال رویه با کاهش بعد توپولوژی و تعمیم نتایج آن بر روی منحنی-های ضرایب زبری درزه بارتون، ضمن اصلاح الگوی زبری بارتون، الگوی جدیدی مبتنی بر هندسه فرکتال و موجک با رویکرد ترکیب اطلاعات به عنوان جایگزین الگوی بارتون ارائه شد. در ادامه، این نتایج در اندازه گیری بعد زبری های ساخته شده با الگوی تحت کنترل و غیرتصادفی دندانه اره ای مورد استفاده قرار گرفت. نمونه های ساخته شده در دو گروه با زبری ثابت و بازشدگی ثابت مورد آزمایش سیلاب زنی مغزه قرار گرفتند و نتایج آن با پس از مقایسه با یکدیگر منتج به ثبت رفتاری جدید از سوی شکستگی ها برای نخستین بار شد. این نتایج حاکی از وقوع رفتاری هارمونیک تحت شرایط تزریق سیال به درون شکستگی هاست که پس از آزمایش های مکرر، درستی نتایج آن به اثبات رسید. به منظور اعتبارسنجی این نتایج، آزمایشی مشابه در شرایط مخزنی بر روی نمونه حاوی شکستگی مأخوذه از رخنمون سازند لار که تشابه بسیاری با سازندهای مخزنی حاوی هیدروکربور مانند سروک و مزدوران دارد، طراحی و اجرا شد. در این نمونه رفتار مشابه و افت فشار مشاهده شده در خصوص شکستگی های شبه طبیعی ساخته شده در نتایج، به وضوح مشاهده می-شود. نهایتاً این نتایج به همراه خروجی سایر آزمایش ها نشان داد که در زبری ثابت، روند مشاهده شده برای شکستگی طبیعی به روند رخ داده در شکستگی با بازشدگی 1/0 میلیمتر نزدیکتر است؛ همچنین در مقادیر بازشدگی ثابت، افت فشار بیشتری در زبری بیشتر رخ داد که این موضوع به دلیل به تله افتادن سیال پرفشار در نمونه با زبری بیشتر از یک سو و درگیری و برهم کنش المان-های زبری با یکدیگر در اثر حرکت نوسانی آنهاست.