شبیه سازی عددی برهمکنش شکست هیدرولیکی و صفحات طبیعی با لاتیس

شکست هیدرولیکی اصلی ترین تکنولوژی افزایش تولید از مخازن غیرمتعارف نفت و گاز است. طراحی عملیات شکست هیدرولیکی به علت ماهیت پیچیده آن، نیازمند داشتن اطلاعات کافی درباره خواص سازند، وضعیت تنش های برجا و خواص سیال است. یکی از چالش هایی که موضوع بسیاری از مطالعات گذشته بوده؛ عملکرد برهمکنش شکست هیدرولیکی است زمانی که با یک فصل مشترک طبیعی برخورد می کند. عملکرد برهمکنش شامل حالت های عبور، توقف و بازشدگی است. خواص سازند، وضعیت تنش های برجا، ناهمسان گردی تنش ها، خواص مقاومتی فصل مشترک ها، زاویه برخورد و ویژگی های سیال تزریقی از عوامل تاثیرگذار بر عملکرد برهمکنش هستند. در این مطالعه از شبیه ساز عددی لاتیس برای انجام شبیه سازی عددی شکستگی هیدرولیکی در مقیاس آزمایشگاهی استفاده گردید. از قوانین مقیاس نیز برای افزایش ابعاد نمونه های شبیه سازی شده، افزایش نرخ تزریق سیال و کاهش گرانروی آن، به منظور کاهش زمان شبیه سازی ها استفاده شد. شبیه سازی ها تحت رژیم انتشار شکست گرانروی-غالب و مشابه با شرایط آزمایشگاهی انجام گردید و عملکردهای برهمکنش برای فصل مشترک های طبیعی با زوایای برخورد 90، 60 و 30 درجه و مواد پرکننده سیمانی، چسب های بسیار ضعیف، ضعیف و قوی به ترتیب مورد بررسی قرار گرفت. به طور کلی نتایج شبیه سازی ها با پاسخ های بدست آمده از آزمون های آزمایشگاهی مطابقت خوبی داشت و نشان داد که زاویه برخورد بزرگ تر و مواد پرکننده قوی تر باعث افزایش احتمال حالت عبور می گردند.

کلیدواژه ها:

شکست هیدرولیکی ، برهمکنش ، صفحات طبیعی ، شبیه سازی عددی ، روش لاتیس.