شبیه‌سازی جوانه‌زنی و رشد ترک در عملیات شکست هیدرولیکی چاه نفت با استفاده از معیار آسیب تنش اصلی بیشینه

عملیات شکست هیدرولیکی از روش‌هایی است که در صنایع بالادستی نفت و گاز به منظور افزایش بازده تولید مخازن به‌کار می‌رود. در پژوهش حاضرکه با هدف شبیه‌سازی فرایند شکست هیدرولیکی تعریف شده ‌است، از اطلاعات آزمایشگاهی میدان اهواز، مخزن بنگستان به عنوان داده‌های ورودی استفاده شده و مدل دوبعدی کرنش‌صفحه‌ای برای تحلیل فرایند شکست هیدرولیکی در نرم‌افزار آباکوس طراحی شده‌ است. تنش‌های درجا بر اساس روابط رایج پیشنهاد شده به مدل همگن الاستیک وارد شده ‌است. به‌منظور بررسی مکانیزم جوانه‌زنی و رشد ترک، برای نخستین بار در این زمینه از روش نوین اجزا محدود توسعه یافته استفاده‌ شده‌ و مدل آسیب بر مبنای تنش اصلی بیشینه، به عنوان معیار ترک در نظر گرفته ‌شده ‌است. در این پژوهش مدل‌ها، تحت شرایط مختلف تحلیل و اثر پارامترهایی نظیر تنش‌های درجا، فشار منفذی و خصوصیات مکانیکی سنگ مورد بررسی قرار‌ گرفت. بر این اساس، راستای بحرانی برای جوانه‌زنی و رشد، راستای عمود بر تنش کمینه درجا به‌دست ‌آمده و اعمال فشار منفذی باعث کاهش شدید فشار جوانه‌زنی شده ‌است. هم‌چنین بیشترین فشار سیال در لحظه جوانه‌زنی بوده و پس از رشد ترک اولیه زاویه‌دار، فشار مورد نیاز برای رشد آن به مقدار ثابتی میل کرده ‌است. مقایسه نتایج با تیوری‌های موجود و خطای کم، از اعتبار و دقت مناسب شبیه‌سازی انجام‌ شده حکایت دارد.