سیدمهدی آقائی - گروه مهندسی نفت ، دانشکده مهندسی شیمی ، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
داود خوزان - گروه مهندسی نفت ، دانشکده مهندسی شیمی ، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

یکی از پرکاربردترین روشهای انگیزش چاه در مخازن هیدروکربوری نامتعارف، روش شکاف هیدرولیکی است . در این مقاله با استفاده از روش المان محدود توسعه یافته و تابع سطوح تراز به بررسی میدانهای جابجایی و تنش در مخازن ترکدار با ترکهای طبیعی موجود در آن در عملیات شکاف هیدرولیکی پرداخته می شود. جهت نیل به این امر، ابتدا روش المان محدود توسعه یافته پیاده سازی شده و مرز شکاف هیدرولیکی با استفاده از تابع سطوح تراز مدلسازی شده است . سپس در یک نمونه مشخص تحت نیروهای خارجی معادل عملیات شکاف هیدرولیکی ، به بررسی پارامترهای تنش ، کرنش و جابجای محیط مدنظر با استفاده از پخش تصادفی ترکهای درون مدل در حضور شکاف هیدرولیکی در این مدل پرداخته می شود. تمام کدهای تحلیل عددی در این تحقیق در متلب b۲۰۱۸ نوشته شده است . طبق نتایج به دست آمده، چگالی و تجمع ریزترکها در یک ناحیه میتواند الگوی میدانهای جابجایی و تنش شکاف را تغییر دهد. همچنین نتایج نشان می دهد هرچقدر تجمع ریزترکها در یک ناحیه بیشتر باشد، میدان تنش به وجود آمده تمایل دارد شکاف هیدرولیکی به سمت همان ناحیه گسترش پیدا کند. با توجه به اینکه بیشترین تمرکز تنش در محدوده نوک شکاف قرار دارد، در حالتی که گروهی از ریزترکها در محدودهای نزدیک نوک شکاف قرار داشته باشند، تمرکز تنش بصورت موضعی از نوک شکاف به سمت ناحیه تجمع ریزترکها پخش می شود و این امر سبب کاهش تمرکز تنش در نوک شکاف خواهد شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد چگالی تجمع ریزترکها با پخش میدان تنش رابطه مستقیم دارد به گونه ای که هرچقدر چگالی به تمرکز تنش یعنی نوک شکاف نزدیک تر باشد، میزان گسترش میدان در محدود چگالی بیشتر خواهد بود.

شکاف هیدرولیکی ، مخازن شکافدار، المان محدود توسعه یافته ، میدانهای جابجایی و تنش ، تابع سطوح تراز