چکیده: مخازن کربناته شکافدار یکی از مهم‌ترین منابع هیدروکربن در جهان به شمار می‌رود. در مخازن کربناته شکسته شده، محیط متخلخل و درزه‌ها، مسیرهای اصلی انتقال سیال به سمت چاه هستند، این درحالیست‌که عمدتا هیدروکربن در محیط متخلخل قرارداشته و حجم ناچیزی از سیال در درزه‌ها ذخیره می‌شود. به منظور بررسی مسیر جریان سیال در مخازن شکافدار و همچنین تخمین قابلیت گذردهی سیال درون درزه در مجاورت سنگ تراوا، ضروریست که نحوه حرکت سیال درون شکستگی‌های زبر به طور دقیق درک‌شود. عموماً تراوایی شکستگی از قانون مکعب تخمین زده می‌شود که در شرایط جریان آرام (Laminar) و سطوح درزه کاملا صاف معتبر است. اما توپوگرافی واقعی درزه و شکستگی‌ها خیلی پیچیده بوده و صفحات درزه به صورت غیرمنظم دارای اتصال با وجه مقابل است. این عوامل باعث می‌شود مسیر حرکت سیال درون درزه و شکستگی‌ها به صورت پیچ‌وخم‌دار بوده و درنتیجه مقدار تراوایی متفاوت از آن مقداری است که از قانون مکعب بدست می‌آید. مدل‌سازی عددی مخازن شکافدار طبیعی یکی از موضوعات مهم در تخمین حرکت سیال در مخازن کربناته می‌باشد که چندین روش برای آن ارائه شده است. یکی از روش‌های مرسوم در مدل‌سازی مخازن شکافدار، استفاده از مدل پیوسته معادل برای مخزن است. در این مدل‌سازی، درزه با المان‌هایی مشابه ماتریکس‌سنگ مدل‌سازی می‌شود، با این شباهت که خصوصیات هیدرولیکی آن‌ها معادل با خصوصیات درزه انتخاب می‌گردد. از نقاط ضعف این نوع مدل‌سازی، عدم در نظر گرفتن هندسه درزه و اثر آن بر مسیر حرکت سیال می‌باشد. شاید بتوان مهم‌ترین نقطه ضعف این نوع مدل‌سازی را ثابت نگه‌داشتن تراوایی درزه در طول زمان معرفی‌نمود. با تخلیه هیدروکربن از مخزن، تنش اولیه برهم خورده و باز توزیع تنش رخ می‌دهد. احتمال باز و بسته‌شدن درزه‌هایی که قبلا بسته یا باز بوده‌اند، در شرایط توزیع تنش جدید وجود دارد. تغییر بازشدگی درزه معادل با تغییر تراوایی درزه‌های مخزن می‌باشد. لذا ثابت فرض نمودن مقدار تراوایی درزه مشکلاتی در طراحی مخزن از نظر تعیین موقعیت چاه‌ها و اولویت حفر چاه‌ها خواهد داشت. به منظور رفع مشکلات ارائه شده در نحوه مدل‌سازی مخازن شکافدار، در این مطالعه ابتدا اثر تنش محصورکننده بر تراوایی محیط متخلخل بررسی شده است. سپس با ایجاد درزه‌های مصنوعی اثر زبری و فشار جانبی بر رفتار سیال درون درزه بسته (matted joint) بررسی گردیده‌است که نشان از رفتار غیرخطی (معادله فورچمیر) سیال در درزه زبر دارد. با توجه به محدودیت‌های آزمایشگاهی امکان بررسی رفتار سیال درون درزه با محیط متخلخل مجاور وجود نداشته و ناگزیر این مهم با روش عددی بررسی شده است. نتایج این مطالعه نشان داد در صورتی که محیط اطراف درزه زبر، متخلخل تراوا باشد؛ همچنان رفتار سیال درون درزه غیرخطی می‌باشد. اثر محیط متخلخل تراوا بر رفتار سیال درون درزه با تغییر تراوایی مشهود است بنحوی‌که افزایش تراوایی محیط جانبی باعث افزایش میزان عبور سیال از درزه می‌شود. این موضوع در مقادیر بازشدگی مکانیکی کم بسیار موثر می باشد بنحوی‌که در یک مقدار بازشدگی مکانیکی ثابت، اگر مقدار تراوایی محیط جانبی از 1 میلی‌دارسی به 100 میلی‌دارسی افزایش یابد، مقدار جریان عبوری تنها از درزه 50 تا 100 برابر بیشتر خواهدشد. همچنین بازشدگی هیدرولیکی درزه با افزایش تراوایی محیط مجاور تغییر نموده و به مقدار بازشدگی مکانیکی نزدیک‌تر می‌شود. در فصل آخر نتایج بدست‌آمده از مطالعات آزمایشگاهی در یک مدل سه‌بعدی با رفتار توامان هیدرومکانیکی در نرم‌افزار 3DEC که قابلیت مدل‌سازی رفتار تراوایی دوگانه (Leak Off) را دارد پیاده‌سازی شده است. در مدل عددی، دو عدد چاه در یک مخزن به صورت مجزا مدل‌سازی شده و رفتارسیال در آنها بررسی‌شده است. نتایج این مدل‌سازی مؤید رفتار تراوایی دوگانه است. همچنین اثر بسته‌شدن درزه با خروج سیال در ارتباط با مشخصات هندسی درزه‌ها، رفتار تراوایی دوگانه مخزن و رفتار توامان هیدرومکانیکی محیط اطراف چاه را نشان می‌دهد.