تاثیر تخلخل و فشار همه جانبه بر مکانیسم شکست هیدرولیکی با استفاده از روش های آزمایشگاهی

فرآیند شکست هیدرولیکی یکی از مهم‌ترین فناوری‌های قابل‌ استفاده برای افزایش میزان بهره‌برداری و تولید از میدان‌های نفتی و گازی با تراوایی پایین می‌باشد. با توجه به هزینه‌ بالا شکست هیدرولیکی، بایستی قبل از انجام این عملیات، مطالعات لازم و کافی در خصوص خواص سنگ و سیال و میدان تنش‌های حاکم در اعماق زمین صورت گیرد. به این منظور در این تحقیق با استفاده از نمونه‌های مصنوعی در آزمایشگاه، اثر تخلخل بر فشار شکست، نوع ترک و همچنین تاثیر فشار‌های جانبی مختلف بر عملیات شکست بررسی گردید. بررسی‌های انجام‌شده نشان داد که با افزایش فشار جانبی فشار شکست بالاتر رفته و در فشار جانبی بالا ترک از حالت قائم منحرف می‌شود. همچنین با افزایش تخلخل برای نمونه‌های 10r-20r- 30rو 40r به ترتیب به میزان 20، 19، 15 و 13 درصد فشار شکست هیدرولیکی در فشار همه‌جانبه‌ 2 مگاپاسکال به ترتیب 37، 22، 20 و 19 درصد، در فشار همه‌جانبه‌ 3 مگاپاسکال 33، 25، 20 و 12 درصد و در فشار همه‌جانبه‌ 5 مگاپاسکال 35، 25، 20 و 20 درصد کاهش دارد که در فشار جانبی‌های بالاتر این تاثیر کمتر می‌باشد و همچنین نشان‌دهنده‌ این است که به‌طورکلی با افزایش تخلخل فشار شکست کاهش می‌یابد.

Effect of porosity and confining pressure on hydrulic fracturing mechanism using experimental tests

Hydraulic fracturing process is one of the most important technologies that can be used to increase the exploitation and production from low permeability oil and gas fields.Due to the high cost of hydraulic failure, the necessary and sufficient studies on the properties of rock and fluid and the field of stresses in the depths of the earth should be done before performing the operation.For this purpose, in this study, using artificial samples in the laboratory, the effect of porosity on fracture pressure, type of crack and also the effect of different lateral pressures on fracture operation were investigated.The studies showed that with increasing lateral pressure, the fracture pressure increases and at high lateral pressure and the crack deviates from the vertical position. Also, with increasing porosity for samples R10, R30, R20 and R40 by %15, %19, %20 and %13, respectively, the hydraulic failure pressure at 2 MPa compressive pressure decreases by %20, %22, %37 and 19% At 3 Mpa decreases by %25, %33, %20 and 12%, and at 5 MPa decreases by %20, %25, %35 and %20. At higher lateral pressures, this effect is less.