شبیه سازی عددی گسترش شکستگی های هیدرولیکی چندگانه در شیل های گازی به منظور تعیین فاصله بندی مناسب دسته های مشبک کاری

سازندهای شیل گازی امروزه به عنوان منابع بسیار بزرگ گاز طبیعی شناخته می شوند. به دلیل تراوایی بسیار پایین آنها رویکرد کارا برای تولید اقتصادی حفر چاه های افقی و انجام عملیات شکافت هیدرولیکی چندمرحله ای است. در واقع، هدف از این عملیات ایجاد شبکه ای از شکستگی ها به منظور بیشینه کردن سرعت تولید است. در هر محله از این عملیات، شکستگی های چندگانه شروع شده از دسته های مشبک کاری گسترش می یابند. به دلیل پدیده ای به نام اثر سایه تنش و مشکلات متعاقب آن از قبیل منحرف شدن شکستگی ها، دسته های مشبک کاری نمی توانند از یک فاصله ای به یکدیگر نزدیک تر شوند. بنابراین طراحی مناسب فاصله بندی دسته ها بیش از عملیات ضروری است. برای این منظور، در این مطالعه از روش ناحیه چسبنده مبتنی بر روش اجزای محدود توسعه یافته، استفاده شده است. زیرا در این رویکرد عددی علاوه بر در نظر گرفتن اثر نرم شدن مواد در ناحیه فرآیند شکست، گسترش شکستگی ها در امتداد مسیرهای دلخواه و مستقل از شبکه بندی می باشد. به دلیل نبود اطلاعات ژیومکانیکی مورد نیاز از یک سازند شیلی مشخص در داخل کشور، از اطلاعات موجود برای سازند مارسلوس واقع در ایالات متحده آمریکا استفاده شده است. برای تعیین فاصله بندی مناسب دسته های مشبک کاری، مسایلی همچون انحراف، بازشدگی و پتانسیل گسترش شکستگی ها در نظر گرفته شد. با توجه به نتایج حاصل از شبیه سازی، فاصله بندی 30 متر برای دسته های مشبک کاری به عنوان مناسب ترین گزینه طراحی در این سازند تعیین شد.

کلیدواژه ها:

شکستگی های هیدرولیکی چندگانه ، شیل های گازی ، مدل ناحیه چسبنده ، اجزای محدود توسعه یافته ، دسته های مشبک کاری